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在这篇博客中，我们将带领 Qt 的初学者一步步实现一个简单的图片选择与显示功能，并逐渐优化代码，从最基础的版本开始，逐步添加更多的功能。本文中使用了 Qt 中多个重要的类和函数，例如 QFileDialog、QSettings、QPixmap 等。文章为每个版本的实现进行详细讲解，帮助更好地理解 Qt 的使用。

基础版本：open1()

open1() 是一个最基础的实现，用于选择图片文件并在界面上显示图片。下面是该版本的实现：

void Widget::open1()
{
    // 打开文件对话框，供用户选择图片文件
    // getOpenFileName() 函数的四个参数依次是：
    // 1. 父组件，通常传递当前对象 this
    // 2. 对话框标题
    // 3. 初始打开的文件路径（此处是 D 盘根目录）
    // 4. 过滤器，限制显示的文件类型（这里是 PNG 和 JPG 格式的图片）
    QString filename = QFileDialog::getOpenFileName(this, "请选择图片", "D:/", "图片(*.png *.jpg)");

    // 如果用户没有选择任何文件，直接返回
    if(filename.isEmpty())
    {
        return;
    }

    // 将选择的文件路径显示在界面上的 QLineEdit 中
    ui->lineEdit_path->setText(filename);

    // 将选择的图片加载成 QPixmap 对象，并显示在 QLabel 中
    ui->label_image->setPixmap(QPixmap(filename));
}

功能解析：

  • QFileDialog::getOpenFileName
    用于显示文件选择对话框，返回所选文件的路径。如果用户取消选择，则返回空字符串。 。它返回用户选择的文件的完整路径。参数包括：
    • this: 父窗口指针。
    • "请选择图片": 对话框的标题。
    • "D:/": 初始路径，这里设置为 D: 盘。
    • "图片(*.png *.jpg)": 过滤器，限制用户只能选择 .png 或 .jpg 格式的图片。
  • QLineEdit::setText()
    这个函数用于在界面上的文本框（这里是 lineEdit_path）中显示选中文件的路径。
  • QLabel::setPixmap()
    用于在标签中显示图片，将 QPixmap 对象加载的图片展示到界面上，QPixmap 对象用于加载图片。通过 setPixmap，我们可以将图片显示在 label_image 组件中。

特点与限制：

这个版本的代码实现了基础的图片选择与显示功能，但有一个明显的缺点：每次打开文件选择对话框时，路径都会重置为 D:/，不能记住上次用户选择的文件夹位置。

增加路径记忆功能：open2()

在 open2() 中，我们对 open1() 进行了增强，添加了保存和记忆上次打开路径的功能。为此， 通过 QSettings 类保存和读取上次使用的路径。

void Widget::open2()
{
    // 获取应用程序的配置文件路径，存放在当前应用的目录下
    QString config_path = qApp->applicationDirPath() + "/config/Setting.ini";
    qDebug() << config_path;  // 输出配置文件路径，便于调试查看

    // 使用 QSettings 读取 ini 文件中的配置信息，文件不存在时会自动创建
    QSettings* pIniSet = new QSettings(config_path, QSettings::IniFormat);

    // 从配置文件中读取上次使用的路径，如果没有记录则返回空字符串
    QString lastPath = pIniSet->value("/LastPath/path").toString();

    // 如果没有上次记录的路径，使用系统默认的图片目录
    if (lastPath.isEmpty())
    {
        // QStandardPaths::writableLocation 获取系统中常用路径
        lastPath = QStandardPaths::writableLocation(QStandardPaths::PicturesLocation);
    }

    // 打开文件选择对话框，初始路径设置为 lastPath
    QString filename = QFileDialog::getOpenFileName(this, "请选择图片", lastPath, "图片(*.png *.jpg)");

    // 如果用户没有选择文件，直接返回
    if(filename.isEmpty())
    {
        return;
    }

    // 将选择的文件路径显示在界面上的文本框中
    ui->lineEdit_path->setText(filename);

    // 显示选择的图片
    ui->label_image->setPixmap(QPixmap(filename));

    // 获取文件路径的目录部分，更新配置文件中的路径
    int end = filename.lastIndexOf("/");
    QString _path = filename.left(end);
    pIniSet->setValue("/LastPath/path", _path);

    // 删除 QSettings 对象，释放内存
    delete pIniSet;
    pIniSet = nullptr;

    qDebug() << _path;  // 输出更新后的路径，便于调试查看
}

功能解析：

  • QSettings
    这是 Qt 提供的一个便捷的类，用于保存应用程序的配置信息，支持使用 ini 文件或者注册表。这里使用 ini 文件存储用户上次选择的路径。在这个例子中，配置文件是 Setting.ini，其中存储了用户上次打开文件的路径。
    • pIniSet->value("/LastPath/path").toString()：读取配置中的路径值。
    • pIniSet->setValue("/LastPath/path", _path)：在用户选择完图片后，保存其路径。
  • QStandardPaths::writableLocation()
    用于获取操作系统中特定类型的文件夹，例如图片、文档等。在这里当用户第一次打开程序时，程序会自动使用系统的图片目录作为初始路径。
  • **QString::lastIndexOf()**** 和 ****QString::left()**
    用于字符串的操作，lastIndexOf() 查找路径中的最后一个 /，left() 截取文件路径的目录部分。

特点与改进：

open2() 在 open1() 的基础上添加了路径记忆功能，每次打开文件选择对话框时，都会显示上次用户选择的文件夹，大大提高了用户体验。同时，它将路径存储在 ini 文件中，确保下次程序启动时可以继续记住路径。

使用智能指针优化内存管理：open3()

在 open2() 中，我们手动 new 和 delete 了 QSettings 对象，虽然这能正常工作，但容易导致内存泄漏问题。为了安全管理内存，open3() 使用了 C++11 引入的智能指针 std::unique_ptr，从而自动管理对象的生命周期。

void Widget::open3()
{
    // 获取应用程序的配置文件路径，存放在当前应用的目录下
    QString config_path = qApp->applicationDirPath() + "/config/Setting.ini";
    qDebug() << config_path;  // 输出配置文件路径，便于调试查看

    // 使用 std::unique_ptr 管理 QSettings 对象，自动管理内存
    std::unique_ptr<QSettings> pIniSet(new QSettings(config_path, QSettings::IniFormat));

    // 从配置文件中读取上次使用的路径
    QString lastPath = pIniSet->value("/LastPath/path").toString();

    // 如果没有上次记录的路径，使用系统默认的图片目录
    if (lastPath.isEmpty())
    {
        lastPath = QStandardPaths::writableLocation(QStandardPaths::PicturesLocation);
    }

    // 打开文件选择对话框，初始路径设置为 lastPath
    QString filename = QFileDialog::getOpenFileName(this, "请选择图片", lastPath, "图片(*.png *.jpg)");

    // 如果用户没有选择文件，直接返回
    if(filename.isEmpty())
    {
        return;
    }

    // 将选择的文件路径显示在界面上的文本框中
    ui->lineEdit_path->setText(filename);

    // 显示选择的图片
    ui->label_image->setPixmap(QPixmap(filename));

    // 获取文件路径的目录部分，更新配置文件中的路径
    int end = filename.lastIndexOf("/");
    QString _path = filename.left(end);
    pIniSet->setValue("/LastPath/path", _path);

    qDebug() << _path;  // 输出更新后的路径，便于调试查看
}

功能解析：

  • std::unique_ptr
    智能指针是 C++11 引入的内存管理工具，能够在对象不再需要时自动释放内存，从而避免内存泄漏。在这里使用 std::unique_ptr 来管理 QSettings 对象的生命周期，无需手动 delete。

特点与改进：

open3() 的逻辑与 open2() 基本相同，不同的是通过 std::unique_ptr 自动管理内存，避免了手动管理的复杂性，提升了代码的健壮性。

图片自适应窗口：open4()

在 open4() 中，我们在显示图片时进行了进一步优化，添加了使图片自适应窗口大小的功能。

void Widget::open4() 
{
    // 获取应用程序的配置文件路径，存放在当前应用的目录下
    QString config_path = qApp->applicationDirPath() + "/config/Setting.ini";
    qDebug() << config_path;  // 输出配置文件路径，便于调试查看

    // 使用 QSettings 读取 ini 文件中的配置信息
    QSettings* pIniSet = new QSettings(config_path, QSettings::IniFormat);

    // 从配置文件中读取上次使用的路径
    QString lastPath = pIniSet->value("/LastPath/path").toString();

    // 如果没有上次记录的路径，使用系统默认的图片目录
    if (lastPath.isEmpty())
    {
        lastPath = QStandardPaths::writableLocation(QStandardPaths::PicturesLocation);
    }

    // 打开文件选择对话框，初始路径设置为 lastPath
    QString filename = QFileDialog::getOpenFileName(this, "请选择图片", lastPath, "图片(*.png *.jpg)");

    // 如果用户没有选择文件，直接返回
    if(filename.isEmpty())
    {
        return;
    }

    // 将选择的文件路径显示在界面上的文本框中
    ui->lineEdit_path->setText(filename);

    // 使用 QPixmap 对象加载用户选择的图片
    QPixmap* pix = new QPixmap(filename);

    // 将图片缩放为适应 QLabel 的尺寸，但保持宽高比，保证图片不失真
    pix->scaled(ui->label_image->size(), Qt::KeepAspectRatioByExpanding);

    // 设置 QLabel 可以缩放显示图片（保持图片的完整性）
    ui->label_image->setScaledContents(true);

    // 显示缩放后的图片
    ui->label_image->setPixmap(*pix);

    // 释放 QPixmap 对象的内存
    delete pix;
    pix = nullptr;

    // 获取文件路径的目录部分，更新配置文件中的路径
    int end = filename.lastIndexOf("/");
    QString _path = filename.left(end);
    pIniSet->setValue("/LastPath/path", _path);

    // 释放 QSettings 对象的内存
    delete pIniSet;
    pIniSet = nullptr;

    qDebug() << _path;  // 输出更新后的路径，便于调试查看
}

功能解析：

  • **QPixmap::scaled()**
    该函数用于缩放图片。这里的 Qt::KeepAspectRatioByExpanding 参数表示保持图片的宽高比，在必要时扩展图片，以适应标签的大小。
  • **QLabel::setScaledContents()**
    该函数用于设置标签的显示内容是否可以缩放。如果为 true，则图片会根据标签的大小自动调整。

特点与改进：

open4() 添加了图片自适应窗口的功能，使得用户选择的图片可以根据窗口大小自动调整，不再受固定大小限制，增强了用户的视觉体验。该功能通过 QPixmap::scaled() 实现图片的缩放，并通过 QLabel::setScaledContents() 使图片能够适应标签控件的尺寸。

总结

1. 基本功能：图片选择与显示

首先，在最基本的版本 open1() 中，用户可以通过 QFileDialog::getOpenFileName() 打开文件选择对话框，选择一个图片文件（支持 .png 和 .jpg 格式）。当用户选择图片后，程序会将图片路径显示在界面上的文本框中，并通过 QPixmap 加载并显示图片。该功能实现了最基础的图片选择与显示功能，但没有记住用户上次操作路径的能力。

2. 路径记忆功能

在 open2() 版本中，程序通过 QSettings 实现了路径记忆功能。程序会在配置文件 Setting.ini 中保存用户上次选择图片的路径，并在下次运行时默认打开上次路径所在的文件夹，从而提升用户体验。如果用户是首次运行或配置文件中无路径信息，程序会默认打开系统的“图片库”目录。

QSettings 通过键值对的方式在配置文件中存储和读取数据，程序通过以下步骤实现：

  • 读取配置文件中的上次路径。
  • 如果上次路径不存在，使用默认路径。
  • 更新配置文件中的路径。
3. 智能指针管理内存

在 open3() 版本中，代码采用了智能指针 std::unique_ptr 来替代手动的内存管理（new 和 delete），以提高代码的健壮性并避免内存泄漏问题。std::unique_ptr 是 C++11 引入的智能指针类型，可以在作用域结束时自动释放内存，从而不需要手动调用 delete。这一改进使代码更加清晰，降低了错误发生的可能性。

4. 图片自适应窗口功能

open4() 版本进一步优化了图片的显示效果，使图片可以自适应窗口大小。当用户选择图片后，程序通过 QPixmap::scaled() 函数按照 QLabel 的大小对图片进行缩放，并且保持图片的宽高比，防止图片失真。此外，QLabel::setScaledContents(true) 设置让图片能够随着标签控件大小自动调整，从而提升了用户的视觉体验。

5. 版本递进思路

每个版本的改进都基于前一个版本的逻辑，逐步增加功能，增强代码可读性和用户体验：

  • open1()：基础功能，图片选择与显示。
  • open2()：通过 QSettings 添加路径记忆功能，改善用户体验。
  • open3()：引入智能指针管理，避免内存泄漏。
  • open4()：实现图片自适应窗口大小的功能，增强视觉效果。

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