Qt QTreeView scrollContentsBy() の解説：プログラミングでのスクロール方法

void QTreeView::scrollContentsBy(int dx, int dy)

この関数は、QTreeView（またはその基底クラスであるQAbstractItemView）のコンテンツをプログラム的にスクロールさせるために使用されます。

役割と機能

• dx と dy は、それぞれ水平方向と垂直方向のスクロール量をピクセル単位で指定する整数へのポインタです。正の値は右または下へのスクロール、負の値は左または上へのスクロールを意味します。
• これは、ユーザーがスクロールバーを操作するのと同じ効果をプログラム的に実現するために使われます。
• scrollContentsBy()は、ビューの表示領域内にあるコンテンツを、指定されたピクセル数だけ水平方向 (dx) および垂直方向 (dy) に移動させます。

具体的な動作

この関数が呼び出されると、QTreeViewは以下の処理を行います。

1. 指定されたオフセットの適用
   dx と dy で指定された量だけ、内部的なコンテンツのオフセットを調整します。
2. 再描画のトリガー
   ビューは、新しいオフセットに基づいて表示内容を再描画します。これにより、ユーザーにはコンテンツがスクロールしたように見えます。
3. スクロールバーの更新
   関連付けられたスクロールバー（もしあれば）の状態も、新しいコンテンツのオフセットに合わせて更新されます。

使用場面

scrollContentsBy()は、以下のような場合に役立ちます。

• カスタムスクロール処理
  標準のスクロールバーによる操作以外の方法で、ビューのコンテンツをスクロールさせたい場合。
• 特定のアイテムへのスクロール
  特定のアイテムがビューの表示領域外にある場合に、そのアイテムが見えるようにプログラム的にスクロールする場合。
• アニメーション効果
  アイテムの選択や展開に合わせて、ビューを滑らかにスクロールさせるなどのアニメーション効果を実装する場合。

注意点

• スクロール量は、ビューのコンテンツのサイズと現在の表示領域のサイズによって制限されます。指定されたスクロール量が大きすぎると、コンテンツの端までしかスクロールされません。
• dx と dy に nullptr を渡すと、対応する方向へのスクロールは行われません。

例

例えば、ビューのコンテンツを右に 10 ピクセル、下に 5 ピクセルスクロールさせるには、以下のように記述します。

int dx = 10;
int dy = 5;
treeView->scrollContentsBy(dx, dy);

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void QTreeView::scrollContentsBy() の一般的なエラーとトラブルシューティング

意図しないスクロール量

• トラブルシューティング
  
  • スクロール量を計算するロジックを見直し、単位（ピクセル）が正しいか確認してください。
  • 特に、アイテムの位置やサイズに基づいてスクロール量を計算する場合、その計算が正確に行われているか確認が必要です。
  • デバッガを使用して、dx と dy の実際の値を確認し、意図した値になっているかを検証してください。
• 原因
  dx や dy に渡す値が意図したスクロール量と異なっている。

スクロールが全く行われない

• トラブルシューティング
  
  • 同時に実行されている可能性のある他の処理を確認し、タイミングを調整するか、排他制御を行うことを検討してください。
• 原因 3: 他の操作との競合。 他のアニメーションやスクロール処理が同時に実行されている場合、scrollContentsBy() の呼び出しが無視されたり、期待通りに動作しないことがあります。
• トラブルシューティング
  
  • 渡す値が整数であることを確認してください。
  • 値が有効な範囲内にあるか（例えば、無限大ではないか）を確認してください。
• 原因 2: 不正な dx または dy の値。 極端に大きな値や NaN (Not a Number) などの不正な値を渡した場合、スクロールが行われないことがあります。
• トラブルシューティング
  
  • ビューのコンテンツサイズが、スクロールが必要なほど大きいかを確認してください。model()->rowCount() や model()->columnCount()、そして各アイテムのサイズなどを考慮して判断します。
  • QTreeView のレイアウトが正しく行われているか確認してください。例えば、レイアウトマネージャーが適切に設定されているかなどです。
• 原因 1: スクロール可能な範囲がない。 コンテンツのサイズがビューの表示領域よりも小さい場合、スクロールする必要がないため、scrollContentsBy() を呼び出しても何も起こりません。

スムーズなスクロールにならない / カクつく

• トラブルシューティング
  
  • 重い処理を別スレッドで行うなど、UIスレッドの負荷を軽減する方法を検討してください。
• 原因 2: 重い処理との干渉。 スクロール中に他の重い処理（例えば、ファイル I/O、複雑な計算など）を実行すると、描画がブロックされ、スムーズなスクロールが妨げられます。
• トラブルシューティング
  
  • スクロールの頻度を調整し、適切な間隔を設けることを検討してください。
  • アニメーション効果を実現したい場合は、QPropertyAnimation などのアニメーションフレームワークの使用を検討してください。
• 原因 1: 過度な頻度の呼び出し。 短時間に scrollContentsBy() を何度も呼び出すと、描画が追いつかず、カクついた動きになることがあります。

スクロールバーとの連携の問題

• トラブルシューティング
  
  • 通常、scrollContentsBy() は内部的にスクロールバーの状態も更新しますが、明示的にスクロールバーを操作したい場合は、QScrollBar の setValue() メソッドなどを利用することも検討してください。ただし、通常は scrollContentsBy() だけで十分です。
  • カスタムビューやモデルを使用している場合は、スクロールバーの範囲や現在の値を正しく管理しているかを確認してください。
• 原因
  scrollContentsBy() を使用してコンテンツをスクロールさせたにもかかわらず、スクロールバーの位置が更新されない、または不整合が生じる。

カスタムビューやデリゲートとの相互作用の問題

• トラブルシューティング
  
  • カスタムビューやデリゲートの描画処理やイベント処理を見直し、スクロール動作を妨げるようなロジックがないか確認してください。
• 原因
  カスタムビューやアイテムデリゲートが、スクロール処理に影響を与えている。例えば、特定のアイテムが常に表示されるように描画処理をオーバーライドしている場合など。

1. デバッグ出力の活用
   qDebug() を使用して、dx、dy の値、コンテンツのサイズ、ビューのサイズなどを出力し、実行時の状態を確認します。
2. ステップ実行
   デバッガを使用して、scrollContentsBy() の呼び出し前後の変数の状態や、関連する処理の流れをステップ実行で確認します。
3. 最小限のコードでの再現
   問題を特定するために、可能な限り最小限のコードで問題を再現させることを試みます。これにより、問題の原因となっている箇所を絞り込むことができます。
4. Qt のドキュメントの参照
   QTreeView や QAbstractItemView のドキュメントを再度確認し、関数の仕様や関連する注意点などを理解します。

---

基本的な使い方: 指定したピクセル数だけスクロール

この例では、ボタンをクリックすると、QTreeView のコンテンツが右に 20 ピクセル、下に 10 ピクセルだけスクロールします。

#include <QApplication>
#include <QMainWindow>
#include <QTreeView>
#include <QStandardItemModel>
#include <QPushButton>
#include <QVBoxLayout>
#include <QWidget>

class MainWindow : public QMainWindow {
public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr) : QMainWindow(parent) {
        // モデルの作成
        model = new QStandardItemModel(100, 3);
        for (int row = 0; row < 100; ++row) {
            for (int col = 0; col < 3; ++col) {
                model->setItem(row, col, new QStandardItem(QString("Item %1,%2").arg(row).arg(col)));
            }
        }

        // TreeView の作成とモデルの設定
        treeView = new QTreeView(this);
        treeView->setModel(model);

        // スクロールボタンの作成
        scrollButton = new QPushButton("Scroll Right and Down", this);
        connect(scrollButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::scrollContent);

        // レイアウトの設定
        QWidget *centralWidget = new QWidget(this);
        QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(centralWidget);
        layout->addWidget(treeView);
        layout->addWidget(scrollButton);
        setCentralWidget(centralWidget);
    }

private slots:
    void scrollContent() {
        int dx = 20;
        int dy = 10;
        treeView->scrollContentsBy(dx, dy);
    }

private:
    QTreeView *treeView;
    QStandardItemModel *model;
    QPushButton *scrollButton;
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
    return a.exec();
}

説明

1. QStandardItemModel で簡単なデータモデルを作成し、100 行 3 列のアイテムを追加しています。
2. QTreeView を作成し、そのモデルを設定しています。
3. "Scroll Right and Down" というラベルの QPushButton を作成し、クリックされたときに scrollContent() スロットが呼び出されるように接続しています。
4. scrollContent() スロットでは、スクロール量を dx = 20、dy = 10 として treeView->scrollContentsBy(dx, dy) を呼び出し、ビューのコンテンツを右に 20 ピクセル、下に 10 ピクセル移動させています。

応用的な使い方 1: 特定のアイテムが見えるようにスクロール

この例では、特定のインデックスのアイテムがビューの表示領域に入るようにスクロールします。

#include <QApplication>
#include <QMainWindow>
#include <QTreeView>
#include <QStandardItemModel>
#include <QPushButton>
#include <QVBoxLayout>
#include <QWidget>
#include <QItemSelectionModel>

class MainWindow : public QMainWindow {
public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr) : QMainWindow(parent) {
        // モデルの作成 (上記例と同じ)
        model = new QStandardItemModel(100, 3);
        for (int row = 0; row < 100; ++row) {
            for (int col = 0; col < 3; ++col) {
                model->setItem(row, col, new QStandardItem(QString("Item %1,%2").arg(row).arg(col)));
            }
        }

        // TreeView の作成とモデルの設定
        treeView = new QTreeView(this);
        treeView->setModel(model);

        // 特定のアイテムへスクロールするボタン
        scrollToItemButton = new QPushButton("Scroll to Item (Row 50)", this);
        connect(scrollToItemButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::scrollToSpecificItem);

        // レイアウトの設定 (上記例と同じ)
        QWidget *centralWidget = new QWidget(this);
        QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(centralWidget);
        layout->addWidget(treeView);
        layout->addWidget(scrollToItemButton);
        setCentralWidget(centralWidget);
    }

private slots:
    void scrollToSpecificItem() {
        QModelIndex targetIndex = model->index(50, 0); // 50行目の最初のアイテムのインデックスを取得
        if (targetIndex.isValid()) {
            QRect itemRect = treeView->visualRect(targetIndex);
            QRect viewportRect = treeView->viewport()->rect();

            int dx = 0;
            int dy = 0;

            // アイテムが完全に表示されるようにスクロール量を計算
            if (itemRect.left() < viewportRect.left()) {
                dx = itemRect.left() - viewportRect.left();
            } else if (itemRect.right() > viewportRect.right()) {
                dx = itemRect.right() - viewportRect.right();
            }

            if (itemRect.top() < viewportRect.top()) {
                dy = itemRect.top() - viewportRect.top();
            } else if (itemRect.bottom() > viewportRect.bottom()) {
                dy = itemRect.bottom() - viewportRect.bottom();
            }

            treeView->scrollContentsBy(dx, dy);
        }
    }

private:
    QTreeView *treeView;
    QStandardItemModel *model;
    QPushButton *scrollToItemButton;
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
    return a.exec();
}

説明

1. 基本的な構造は最初の例と同じです。
2. "Scroll to Item (Row 50)" というボタンを作成し、scrollToSpecificItem() スロットに接続しています。
3. scrollToSpecificItem() スロットでは、50 行目の最初のアイテムの QModelIndex を取得します。
4. treeView->visualRect(targetIndex) を使用して、そのアイテムのビューポート内での矩形を取得します。
5. ビューポートの矩形 (treeView->viewport()->rect()) とアイテムの矩形を比較し、アイテムが完全に表示されるように必要なスクロール量 (dx, dy) を計算します。
6. 計算されたスクロール量で treeView->scrollContentsBy(dx, dy) を呼び出し、ビューをスクロールさせます。

応用的な使い方 2: アニメーション付きのスクロール

scrollContentsBy() を直接アニメーションさせることは難しいですが、QScrollBar の value プロパティをアニメーションさせることで、間接的にスクロールのアニメーションを実現できます。

#include <QApplication>
#include <QMainWindow>
#include <QTreeView>
#include <QStandardItemModel>
#include <QPushButton>
#include <QVBoxLayout>
#include <QWidget>
#include <QScrollBar>
#include <QPropertyAnimation>

class MainWindow : public QMainWindow {
public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr) : QMainWindow(parent) {
        // モデルと TreeView の作成 (上記例と同じ)
        model = new QStandardItemModel(100, 3);
        for (int row = 0; row < 100; ++row) {
            for (int col = 0; col < 3; ++col) {
                model->setItem(row, col, new QStandardItem(QString("Item %1,%2").arg(row).arg(col)));
            }
        }
        treeView = new QTreeView(this);
        treeView->setModel(model);

        // 下にアニメーションスクロールするボタン
        animateScrollButton = new QPushButton("Animate Scroll Down", this);
        connect(animateScrollButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::animateScrollDown);

        // レイアウトの設定 (上記例と同じ)
        QWidget *centralWidget = new QWidget(this);
        QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(centralWidget);
        layout->addWidget(treeView);
        layout->addWidget(animateScrollButton);
        setCentralWidget(centralWidget);
    }

private slots:
    void animateScrollDown() {
        QScrollBar *verticalScrollBar = treeView->verticalScrollBar();
        if (verticalScrollBar) {
            QPropertyAnimation *animation = new QPropertyAnimation(verticalScrollBar, "value");
            animation->setDuration(1000); // 1秒かけてアニメーション
            animation->setStartValue(verticalScrollBar->value());
            animation->setEndValue(verticalScrollBar->maximum());
            animation->start(QAbstractAnimation::DeleteWhenStopped);
        }
    }

private:
    QTreeView *treeView;
    QStandardItemModel *model;
    QPushButton *animateScrollButton;
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication a(argc, argv);
    MainWindow w;
    w.show();
    return a.exec();
}

1. 基本的な構造は最初の例と同じです。
2. "Animate Scroll Down" というボタンを作成し、animateScrollDown() スロットに接続しています。
3. animateScrollDown() スロットでは、treeView->verticalScrollBar() を使用して垂直スクロールバーのポインタを取得します。
4. QPropertyAnimation を作成し、アニメーションの対象を垂直スクロールバーの "value" プロパティに設定します。
5. アニメーションの duration（時間）、開始時の値（現在のスクロールバーの値）、終了時の値（スクロールバーの最大値）を設定します。
6. animation->start(QAbstractAnimation::DeleteWhenStopped) を呼び出してアニメーションを開始します。DeleteWhenStopped を指定することで、アニメーション終了後にオブジェクトが自動的に削除されます。

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QAbstractItemView::scrollTo(const QModelIndex &index, ScrollHint hint = EnsureVisible)

この関数は、指定された QModelIndex のアイテムがビューの表示領域に入るようにスクロールします。ScrollHint 列挙型を使用して、アイテムをどのように表示領域に配置するか（例えば、中央に表示する、端に表示するなど）を指定できます。

• 欠点
  ピクセル単位の細かなスクロール制御はできません。
• 利点
  特定のアイテムを基準にスクロールできるため、ピクセル単位で計算する必要がありません。アイテムの追加や削除があっても、インデックスが有効であれば正しく動作します。

例

QModelIndex targetIndex = model->index(50, 0);
treeView->scrollTo(targetIndex, QAbstractItemView::EnsureVisible); // アイテムが必ず見えるようにスクロール
// treeView->scrollTo(targetIndex, QAbstractItemView::PositionAtCenter); // アイテムを中央に表示するようにスクロール

QAbstractItemView::ensureVisible(const QModelIndex &index, int xmargin = 50, int ymargin = 50)

この関数も、指定された QModelIndex のアイテムがビューの表示領域に入るようにスクロールしますが、こちらはアイテムがすでに一部見えている場合はスクロールを行いません。xmargin と ymargin で、アイテムの周囲に確保する最小限の空白領域を指定できます。

• 欠点
  scrollTo() ほど柔軟な配置オプションはありません。
• 利点
  アイテムが既に見えている場合は不要なスクロールを行わないため、パフォーマンス上の利点がある場合があります。

例

QModelIndex targetIndex = model->index(70, 1);
treeView->ensureVisible(targetIndex); // アイテムが見えるように必要であればスクロール
treeView->ensureVisible(targetIndex, 100, 20); // 左右に 100px、上下に 20px のマージンを確保

QScrollBar の値の直接操作

QTreeView は内部に水平 (horizontalScrollBar()) および垂直 (verticalScrollBar()) の QScrollBar を持っています。これらのスクロールバーの value() プロパティを直接設定することで、ビューのコンテンツをスクロールさせることができます。

• 欠点
  コンテンツのサイズやスクロール範囲を自分で管理する必要があるため、少し複雑になる場合があります。
• 利点
  ピクセル単位での制御が可能であり、アニメーションなどを実装する際に便利です（前回の例で示したように）。

例

QScrollBar *vScrollBar = treeView->verticalScrollBar();
if (vScrollBar) {
    vScrollBar->setValue(vScrollBar->value() + 20); // 下に 20 ピクセルスクロール
}

QScrollBar *hScrollBar = treeView->horizontalScrollBar();
if (hScrollBar) {
    hScrollBar->setValue(100); // 水平スクロール位置を 100 ピクセルに設定
}

QAbstractItemView::visualRect(const QModelIndex &index)

この関数は、指定された QModelIndex のアイテムがビューポート内で占める矩形を返します。この矩形とビューポートの矩形 (viewport()->rect()) を比較することで、アイテムの可視状態を判断し、必要に応じて scrollContentsBy() やスクロールバーの値を操作して、アイテムが見えるように調整することができます（前回の「特定のアイテムが見えるようにスクロール」の例でこの方法を使用しました）。

• 欠点
  スクロール量を自分で計算する必要があるため、少し手間がかかります。
• 利点
  アイテムの正確な位置とサイズに基づいてスクロール量を計算できるため、複雑なスクロールロジックを実装するのに役立ちます。

QAbstractItemView::indexAt(const QPoint &point)

この関数は、ビューポート内の指定された QPoint にあるアイテムの QModelIndex を返します。これを利用して、特定の位置にあるアイテムに基づいてスクロールを行うことができます。

• 欠点
  ピクセル単位の直接的なスクロール制御には向きません。
• 利点
  マウスイベントなど、ビューポート内の特定の位置を基準としたスクロール処理が可能です。

例

QPoint centerPoint = treeView->viewport()->rect().center();
QModelIndex centerIndex = treeView->indexAt(centerPoint);
if (centerIndex.isValid()) {
    treeView->scrollTo(centerIndex, QAbstractItemView::PositionAtCenter); // 中央のアイテムをビューの中央にスクロール
}

• ビューポート内の特定の位置にあるアイテムに基づいてスクロールしたい場合
  indexAt() を利用します。
• アイテムの位置に基づいてスクロール量を計算したい場合
  visualRect() を利用します。
• ピクセル単位の細かな制御やアニメーションを実装したい場合
  スクロールバーの値を直接操作する方法が適しています。
• 特定のアイテムを確実に表示したい場合
  scrollTo() または ensureVisible() が簡便です。