Qtツリービューのソート：QSortFilterProxyModel とカスタム実装

2025-05-27

QTreeView::sortingEnabled は、Qtの QTreeView クラス（ツリー構造を表示するウィジェット）において、ユーザーがヘッダーをクリックすることで列によるソート（並べ替え）を有効にするかどうかを設定するためのプロパティです。

より具体的に説明すると：

挙動
ソートが有効になっていると、ユーザーがヘッダーをクリックするたびに、モデルに格納されているデータが指定された列の値に基づいて並べ替えられ、QTreeView の表示が更新されます。
設定方法
- C++
  コード内で setSortingEnabled(true) を呼び出すことで有効にできます。無効にする場合は setSortingEnabled(false) を呼び出します。
- Qt Designer
  Qt Designer を使用している場合は、QTreeView のプロパティエディタで sortingEnabled プロパティをチェックすることで有効にできます。
デフォルト値
通常、このプロパティのデフォルト値は false です。つまり、明示的に true に設定しない限り、ユーザーによるヘッダークリックでのソートは有効になっていません。
機能
このプロパティが true に設定されている場合、QTreeView のヘッダー部分をクリックすると、そのクリックされた列に基づいてアイテムが自動的にソートされます。もう一度同じヘッダーをクリックすると、ソートの順序が昇順と降順で切り替わることが一般的です。

例

例えば、名前、年齢、職業の列を持つツリービューがあったとします。sortingEnabled が true の場合、ユーザーが「年齢」のヘッダーをクリックすると、年齢の若い順または古い順にツリー内のアイテムが並べ替えられます。「名前」のヘッダーをクリックすれば、名前のアルファベット順に並べ替えられます。

QTreeView::sortingEnabled に関連する一般的なエラーとトラブルシューティング

QTreeView::sortingEnabled を使用する際に起こりやすいエラーや、問題解決のためのヒントをいくつかご紹介します。

ソートが期待通りに動作しない

トラブルシューティング
- モデルの sort() 関数の実装を確認
  カスタムモデルを使用している場合は、sort() 関数が正しく列と順序を受け取り、データを並べ替えているかデバッグしてください。
- モデルのデータ型を確認
  data() 関数が返すデータの型が、ソートしたい型と一致しているか確認し、必要であれば QVariant を適切に扱うようにしてください。
- カスタムソートプロキシモデルの利用
  より複雑なソートやフィルタリングが必要な場合は、QSortFilterProxyModel の使用を検討してください。これにより、元のモデルのデータを変更せずに、柔軟なソートやフィルタリングを実装できます。
- デバッガでソート処理を追跡
  ヘッダーをクリックした際に、モデルの sort() 関数が呼ばれているか、また、そこでどのような処理が行われているかをデバッガで確認します。
- モデルがソートをサポートしていない
  QAbstractItemModel のサブクラス（例えば QStandardItemModel、QFileSystemModel など）が、ソートのための適切な実装を提供していない可能性があります。特にカスタムモデルを使用している場合は、sort() 関数が正しく実装されているか確認する必要があります。
- ソートの基準となるデータの型が適切でない
  例えば、数値としてソートしたい列のデータが文字列型になっている場合、期待通りの数値順にソートされません。モデルの data() 関数で、Qt::DisplayRole や Qt::EditRole で返されるデータの型を確認し、必要に応じて変換してください。
- カスタムの比較ロジックが必要
  単純な昇順・降順のソートでは対応できない複雑なソート順序が必要な場合は、モデルの sort() 関数内でカスタムの比較ロジックを実装する必要があります。
- シグナルとスロットの接続ミス
  ヘッダーのクリックシグナル（通常は内部で処理されますが、カスタムな実装をしている場合は注意が必要です）が、モデルのソート関数に正しく接続されていない可能性があります。

ソート後にツリー構造が崩れる

トラブルシューティング
- 階層構造を考慮したソートロジックの実装
  モデルの sort() 関数内で、親アイテムと子アイテムの関係を維持しながらソートを行うように実装します。
- モデルのデータ構造とインデックス管理の見直し
  ソート後もツリー構造が正しく保たれるように、モデル内部のデータ構造とインデックスの管理方法を見直します。
- QSortFilterProxyModel の利用
  QSortFilterProxyModel は、ツリー構造を維持しながらソートを行う機能を提供しています。これを利用することで、複雑なソートロジックを直接モデルに実装する手間を省ける場合があります。
原因
- モデルが階層構造のソートに対応していない
  ツリー構造を持つモデルの場合、単純に各アイテムを独立してソートするだけでは、親子関係が崩れてしまうことがあります。モデルの sort() 関数は、階層構造を維持するように実装する必要があります。
- カスタムモデルのインデックス処理の誤り
  カスタムモデルで、ソート後に親アイテムとの関係や子アイテムのインデックスを正しく更新していない可能性があります。parent() メソッドや index() メソッドの実装を確認してください。

パフォーマンスの問題

トラブルシューティング
- データの分割表示 (Lazy Loading)
  全てのデータを一度にロードせず、必要な部分だけをロードして表示することを検討してください。
- 効率的なソートアルゴリズムの選択
  モデルの sort() 関数内で、データ量に適した効率的なソートアルゴリズムを使用してください。
- バックグラウンド処理
  ソート処理に時間がかかる場合は、別スレッドで処理を行い、UIスレッドの応答性を維持することを検討してください。
原因
- 巨大なデータセットでのソート
  非常に多くのアイテムを持つツリービューでソートを行うと、処理に時間がかかり、アプリケーションの応答性が悪くなることがあります。
- 非効率なソートアルゴリズム
  モデルの sort() 関数内で、非効率なソートアルゴリズムを使用している可能性があります。

ヘッダーのクリックが反応しない

トラブルシューティング
- sortingEnabled() の値を確認
  コード内で isSortingEnabled() を呼び出して、プロパティの値が true になっているか確認してください。
- Qt Designer の設定を確認
  Qt Designer を使用している場合は、QTreeView のプロパティで sortingEnabled がチェックされているか確認してください。
- ヘッダーセクションのクリック可能状態を確認
  必要であれば header()->setSectionsClickable(true) を明示的に呼び出してください。
- イベントフィルターの確認
  イベントフィルターをインストールしている場合は、ヘッダーのクリックイベントを横取りしていないか確認してください。
原因
- sortingEnabled が false のまま
  最も単純な原因として、setSortingEnabled(true) が呼び出されていないか、Qt Designer でチェックが入っていない可能性があります。
- ヘッダーセクションの設定
  ヘッダーセクションがクリック可能になっているか (setSectionsClickable(true)) を確認してください（通常はデフォルトで true ですが）。
- イベントのブロック
  何らかの理由でヘッダーに対するマウスイベントがブロックされている可能性があります。

基本的な例：QStandardItemModel を使用したソートの有効化

この例では、QStandardItemModel を使用して簡単なツリー構造を作成し、sortingEnabled を true に設定することで、ユーザーがヘッダーをクリックしてソートできるようにします。

#include <QApplication>
#include <QTreeView>
#include <QStandardItemModel>
#include <QStandardItem>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);

    // モデルの作成
    QStandardItemModel model;
    model.setHorizontalHeaderLabels({"名前", "年齢"});

    // アイテムの追加
    QStandardItem *parent1 = new QStandardItem("親アイテム 1");
    parent1->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 1A"), new QStandardItem("25")});
    parent1->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 1B"), new QStandardItem("30")});
    model.appendRow(parent1);

    QStandardItem *parent2 = new QStandardItem("親アイテム 2");
    parent2->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 2A"), new QStandardItem("20")});
    parent2->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 2B"), new QStandardItem("35")});
    model.appendRow(parent2);

    // ツリービューの作成とモデルの設定
    QTreeView treeView;
    treeView.setModel(&model);

    // ソートを有効にする
    treeView.setSortingEnabled(true);

    // ウィンドウの表示
    treeView.setWindowTitle("QTreeView ソートの例");
    treeView.show();

    return a.exec();
}

説明

ヘッダーラベルの設定
setHorizontalHeaderLabels() で、ツリービューの列ヘッダーに「名前」と「年齢」を設定しています。
アイテムの追加
QStandardItem を使用して親アイテムと子アイテムを作成し、appendRow() でツリー構造を構築しています。各アイテムは、対応する列のデータを持つ複数の QStandardItem オブジェクトのリストとして追加されます。
モデルの設定
作成した model を treeView.setModel(&model) でツリービューに設定しています。
ソートの有効化
treeView.setSortingEnabled(true) を呼び出すことで、ユーザーがヘッダーをクリックした際に列によるソートが有効になります。

このコードを実行すると、ヘッダーの「名前」または「年齢」をクリックすることで、それぞれの列に基づいてツリー内のアイテムがソートされるようになります。

カスタムモデルでのソートの実装例

カスタムモデル（QAbstractItemModel を継承したクラス）を使用している場合は、ソート機能を自分で実装する必要があります。sort() 関数をオーバーライドします。

#include <QApplication>
#include <QTreeView>
#include <QAbstractItemModel>
#include <QModelIndex>
#include <QVariant>
#include <vector>
#include <algorithm>

// シンプルなデータ構造
struct ItemData {
    QString name;
    int age;
};

class CustomTreeModel : public QAbstractItemModel
{
public:
    CustomTreeModel(QObject *parent = nullptr) : QAbstractItemModel(parent)
    {
        rootItem = {{"Root", 0}};
        items = {
            {{"Parent 1", 0}, {{"Child 1A", 25}, {"Child 1B", 30}}},
            {{"Parent 2", 0}, {{"Child 2A", 20}, {"Child 2B", 35}}}
        };
    }

    QModelIndex index(int row, int column, const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override
    {
        if (!parent.isValid()) {
            if (row >= 0 && row < items.size())
                return createIndex(row, column, &items[row]);
        } else {
            const InternalItem *parentItem = static_cast<const InternalItem*>(parent.internalPointer());
            if (parentItem && row >= 0 && row < parentItem->children.size())
                return createIndex(row, column, &parentItem->children[row]);
        }
        return QModelIndex();
    }

    QModelIndex parent(const QModelIndex &child) const override
    {
        if (!child.isValid())
            return QModelIndex();

        const InternalItem *childItem = static_cast<const InternalItem*>(child.internalPointer());
        if (childItem && childItem->parent != &rootItem) {
            for (int i = 0; i < items.size(); ++i) {
                for (int j = 0; j < items[i].children.size(); ++j) {
                    if (&items[i].children[j] == childItem)
                        return createIndex(i, 0, &items[i]);
                }
            }
        }
        return QModelIndex();
    }

    int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override
    {
        if (!parent.isValid())
            return items.size();
        const InternalItem *parentItem = static_cast<const InternalItem*>(parent.internalPointer());
        return parentItem ? parentItem->children.size() : 0;
    }

    int columnCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override
    {
        return 2; // 名前と年齢の2列
    }

    QVariant data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const override
    {
        if (!index.isValid())
            return QVariant();

        const InternalItem *item = static_cast<const InternalItem*>(index.internalPointer());
        if (role == Qt::DisplayRole) {
            if (index.column() == 0)
                return item->data.name;
            else if (index.column() == 1)
                return item->data.age;
        }
        return QVariant();
    }

    QVariant headerData(int section, Qt::Orientation orientation, int role = Qt::DisplayRole) const override
    {
        if (orientation == Qt::Horizontal && role == Qt::DisplayRole) {
            if (section == 0)
                return "名前";
            else if (section == 1)
                return "年齢";
        }
        return QVariant();
    }

    void sort(int column, Qt::SortOrder order = Qt::AscendingOrder) override
    {
        beginResetModel();
        sortColumn = column;
        sortOrder = order;
        std::sort(items.begin(), items.end(), [this](const InternalItem& a, const InternalItem& b) {
            if (sortColumn == 0) {
                return (sortOrder == Qt::AscendingOrder) ? (a.data.name < b.data.name) : (a.data.name > b.data.name);
            } else if (sortColumn == 1) {
                return (sortOrder == Qt::AscendingOrder) ? (a.data.age < b.data.age) : (a.data.age > b.data.age);
            }
            return false;
        });
        endResetModel();

        // 子アイテムも再帰的にソートする場合は、ここで処理を追加します。
        // (この例では親アイテム直下の子アイテムのみソートされます)
        for (auto& parentItem : items) {
            std::sort(parentItem.children.begin(), parentItem.children.end(), [this](const InternalItem& a, const InternalItem& b) {
                if (sortColumn == 0) {
                    return (sortOrder == Qt::AscendingOrder) ? (a.data.name < b.data.name) : (a.data.name > b.data.name);
                } else if (sortColumn == 1) {
                    return (sortOrder == Qt::AscendingOrder) ? (a.data.age < b.data.age) : (a.data.age > b.data.age);
                }
                return false;
            });
        }
    }

private:
    struct ItemData {
        QString name;
        int age;
    };

    struct InternalItem {
        ItemData data;
        InternalItem *parent = nullptr;
        std::vector<InternalItem> children;
    };

    InternalItem rootItem;
    std::vector<InternalItem> items;
    int sortColumn = -1;
    Qt::SortOrder sortOrder = Qt::AscendingOrder;
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);

    CustomTreeModel model;
    QTreeView treeView;
    treeView.setModel(&model);
    treeView.setSortingEnabled(true); // これは QTreeView のソート機能を有効にするだけで、
                                     // モデル自身の sort() 関数が呼ばれる必要があります。

    treeView.setWindowTitle("カスタムモデルでのソート例");
    treeView.show();

    return a.exec();
}

カスタムモデルの作成
CustomTreeModel クラスは QAbstractItemModel を継承し、独自のデータ構造 (InternalItem) を持っています。
index(), parent(), rowCount(), columnCount(), data(), headerData() の実装
これらの関数は、モデルがツリービューにデータをどのように提供するかを定義します。
sort() 関数のオーバーライド
- この関数が、QTreeView::sortingEnabled(true) の状態でヘッダーがクリックされると呼び出されます。
- beginResetModel() と endResetModel() で囲むことで、モデルの構造が変更されたことをビューに通知します。
- sortColumn と sortOrder のメンバ変数を使用して、どの列でどのような順序でソートするかを記憶します。
- std::sort アルゴリズムを使用して、内部のデータ (items) を指定された列と順序に基づいてソートします。
- 注意
  この例では、親アイテム直下の子アイテムのみをソートしています。より複雑なツリー構造全体を再帰的にソートする場合は、追加のロジックが必要です。

QSortFilterProxyModel の利用

QSortFilterProxyModel は、ソースモデルのデータをソートまたはフィルタリングするためのプロキシモデルです。これを使用すると、元のモデルを変更せずに、ソートされたビューを提供できます。

#include <QApplication>
#include <QTreeView>
#include <QStandardItemModel>
#include <QStandardItem>
#include <QSortFilterProxyModel>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);

    // ソースモデルの作成
    QStandardItemModel sourceModel;
    sourceModel.setHorizontalHeaderLabels({"名前", "年齢"});
    // ... (データの追加は前の例と同様) ...
    QStandardItem *parent1 = new QStandardItem("親アイテム 1");
    parent1->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 1A"), new QStandardItem("25")});
    parent1->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 1B"), new QStandardItem("30")});
    sourceModel.appendRow(parent1);
    QStandardItem *parent2 = new QStandardItem("親アイテム 2");
    parent2->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 2A"), new QStandardItem("20")});
    parent2->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 2B"), new QStandardItem("35")});
    sourceModel.appendRow(parent2);

    // ソートフィルタプロキシモデルの作成
    QSortFilterProxyModel proxyModel;
    proxyModel.setSourceModel(&sourceModel);
    proxyModel.setDynamicSortFilter(true); // データが変更されたら自動的にソートを更新

    // ツリービューの作成とプロキシモデルの設定
    QTreeView treeView;
    treeView.setModel(&proxyModel);
    treeView.setSortingEnabled(true); // プロキシモデルのソートを有効にする

    // ウィンドウの表示
    treeView.setWindowTitle("QSortFilterProxyModel を使用したソート");
    treeView.show();

    return a.exec();
}

説明

treeView.setSortingEnabled(true)
ツリービュー自身のソート機能を有効にすることで、ユーザーがヘッダーをクリックすると、プロキシモデルのソート機能が利用されます。QSortFilterProxyModel は、ヘッダーのクリックに応じて内部的に sort() 関数を呼び出します。
ツリービューへのプロキシモデルの設定
treeView.setModel(&proxyModel) で、ツリービューにプロキシモデルを設定します。
動的ソートフィルタの有効化 (任意)
proxyModel.setDynamicSortFilter(true) を設定すると、ソースモデルのデータが変更された際に、プロキシモデルが自動的にソートを更新します。
ソースモデルの設定
proxyModel.setSourceModel(&sourceModel) で、プロキシモデルに元のモデルを設定します。
QSortFilterProxyModel の作成
QSortFilterProxyModel のインスタンス (proxyModel) を作成します。
ソースモデルの作成
まず、元のデータを持つモデル (sourceModel) を作成します。

利点

複雑なソートロジックを lessThan() 関数をオーバーライドすることで実装できます。
フィルタリング機能も同時に利用できます。
元のモデルを直接変更せずにソートされたビューを提供できます。

カスタムソートロジックを QAbstractItemModel::sort() に実装する (前述の例)

ヘッダーのクリックシグナルを手動で処理する

QHeaderView の sectionClicked(int logicalIndex) シグナルを自分で接続し、ヘッダーがクリックされたときにカスタムのソート処理を行うことも可能です。この方法では、QTreeView::setSortingEnabled(false) に設定し、完全に自分でソートの制御を行います。

#include <QApplication>
#include <QTreeView>
#include <QStandardItemModel>
#include <QStandardItem>
#include <QHeaderView>
#include <QDebug>

class MyTreeView : public QTreeView
{
public:
    MyTreeView(QWidget *parent = nullptr) : QTreeView(parent), sortColumn(-1), sortOrder(Qt::AscendingOrder)
    {
        setSortingEnabled(false); // デフォルトのソートを無効にする
        connect(header(), &QHeaderView::sectionClicked, this, &MyTreeView::handleHeaderClicked);
    }

private slots:
    void handleHeaderClicked(int logicalIndex)
    {
        qDebug() << "ヘッダーがクリックされました。列:" << logicalIndex;
        if (logicalIndex == sortColumn) {
            sortOrder = (sortOrder == Qt::AscendingOrder) ? Qt::DescendingOrder : Qt::AscendingOrder;
        } else {
            sortColumn = logicalIndex;
            sortOrder = Qt::AscendingOrder;
        }
        // ここでモデルのソート関数を呼び出す (モデルに依存した実装が必要)
        QAbstractItemModel *model = this->model();
        if (model) {
            model->sort(sortColumn, sortOrder);
        }
    }

private:
    int sortColumn;
    Qt::SortOrder sortOrder;
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);

    // モデルの作成
    QStandardItemModel model;
    model.setHorizontalHeaderLabels({"名前", "年齢"});
    // ... (データの追加は前の例と同様) ...
    QStandardItem *parent1 = new QStandardItem("親アイテム 1");
    parent1->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 1A"), new QStandardItem("25")});
    parent1->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 1B"), new QStandardItem("30")});
    model.appendRow(parent1);
    QStandardItem *parent2 = new QStandardItem("親アイテム 2");
    parent2->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 2A"), new QStandardItem("20")});
    parent2->appendRow({new QStandardItem("子アイテム 2B"), new QStandardItem("35")});
    model.appendRow(parent2);

    // カスタムツリービューの作成とモデルの設定
    MyTreeView treeView;
    treeView.setModel(&model);

    // ウィンドウの表示
    treeView.setWindowTitle("ヘッダークリックを手動で処理するソート");
    treeView.show();

    return a.exec();
}

説明

handleHeaderClicked() スロット
- クリックされた列のインデックス (logicalIndex) を受け取ります。
- 現在のソート状態 (sortColumn, sortOrder) を管理し、同じ列がクリックされた場合はソート順を切り替え、異なる列がクリックされた場合はソート列を更新します。
- モデルの sort() 関数を手動で呼び出します。重要: この部分の実装は、使用しているモデルの型に合わせて行う必要があります。上記の例では、QStandardItemModel の sort() 関数を直接呼び出しています。カスタムモデルの場合は、独自のソート関数を呼び出す必要があります。
sectionClicked シグナルの接続
コンストラクタで、ヘッダーの sectionClicked シグナルを handleHeaderClicked() スロットに接続します。
setSortingEnabled(false)
ツリービューのデフォルトのソート機能を無効にします。
カスタム QTreeView クラスの作成
MyTreeView は QTreeView を継承し、ヘッダーのクリックを処理するためのスロット handleHeaderClicked() を追加しています。

より複雑なソートロジックや、ソート時の特別な処理を実装できます。
ソートの動作を完全に制御できます。

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