PyQt5入门级超详细教程中篇
PyQt5入门级超详细教程
中篇:信号槽机制与表格数据展示
第4部分:事件处理与信号槽机制
4.1 什么是信号与槽?
在 PyQt5 中,信号(Signal) 和 槽(Slot) 是处理事件和交互的核心机制。信号代表某个事件的发生,而槽是信号触发后执行的函数。
- 信号:信号是控件发出的消息,用来通知外界某个事件的发生。例如,按钮被点击时会发出一个
clicked
信号。 - 槽:槽是一个函数,负责响应信号。当一个信号发出时,它会调用与其关联的槽函数。
通过信号与槽机制,PyQt5 实现了控件之间的松散耦合,让事件处理更加灵活。
4.2 信号与槽的基本用法
我们可以通过以下步骤使用信号与槽机制:
- 创建一个控件(如按钮、文本框等)。
- 连接控件的信号到一个槽函数(通常是你定义的函数)。
- 当信号触发时,调用相应的槽函数来执行操作。
4.3 信号与槽的基础示例
示例 1:按钮点击事件
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton
import sysclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("信号与槽示例")# 创建一个按钮button = QPushButton("点击我", self)# 将按钮的 clicked 信号连接到自定义槽函数button.clicked.connect(self.button_clicked)# 设置按钮为中央控件self.setCentralWidget(button)def button_clicked(self):# 按钮点击后执行的操作print("按钮被点击!")app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())
代码详解:
button.clicked.connect(self.button_clicked)
- 这是信号与槽的核心部分。
clicked
信号是QPushButton
控件自带的信号,当按钮被点击时,信号会被触发。通过connect()
方法,我们将这个信号连接到自定义的槽函数button_clicked
,这样当按钮被点击时,程序会执行这个槽函数。
- 这是信号与槽的核心部分。
self.button_clicked()
- 这是槽函数,它在按钮被点击时执行。这个函数中可以定义任何逻辑,比如打印消息、打开窗口或其他操作。
4.4 处理不同的信号
PyQt5 中每个控件都有多个内置信号。例如,QLineEdit
(文本输入框)控件有 textChanged
信号,表示文本发生了改变。
示例 2:处理文本输入框的信号
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLineEdit
import sysclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("QLineEdit 信号示例")# 创建文本输入框self.line_edit = QLineEdit(self)# 连接文本改变的信号到自定义槽函数self.line_edit.textChanged.connect(self.text_changed)# 设置文本输入框为中央控件self.setCentralWidget(self.line_edit)def text_changed(self, text):# 当用户修改文本时,显示当前输入的内容print(f"用户输入: {text}")app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())
代码详解:
self.line_edit.textChanged.connect(self.text_changed)
- 这里我们连接了
QLineEdit
控件的textChanged
信号,该信号会在用户每次修改文本时触发。每当用户输入或删除文本时,程序都会调用槽函数text_changed
。
- 这里我们连接了
self.text_changed(text)
- 这是槽函数,参数
text
是用户当前输入的内容。当文本内容改变时,这个槽函数会被自动调用,并打印出用户输入的文本。
- 这是槽函数,参数
4.5 自定义信号与槽
有时候,PyQt5 提供的内置信号并不能满足所有需求。在这种情况下,你可以自定义信号,并将它们与槽函数关联起来。
示例 3:自定义信号
from PyQt5.QtCore import QObject, pyqtSignal
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton
import sys# 创建一个自定义的类,继承自 QObject
class Communicate(QObject):# 定义一个自定义信号my_signal = pyqtSignal()class MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("自定义信号示例")# 创建按钮button = QPushButton("触发自定义信号", self)button.clicked.connect(self.emit_custom_signal) # 连接按钮点击事件# 创建自定义信号对象self.comm = Communicate()# 连接自定义信号到槽函数self.comm.my_signal.connect(self.custom_slot)# 设置按钮为中央控件self.setCentralWidget(button)def emit_custom_signal(self):# 触发自定义信号self.comm.my_signal.emit()def custom_slot(self):# 自定义信号触发时执行的操作print("自定义信号被触发!")app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())
代码详解:
- 自定义信号
- 我们创建了一个
Communicate
类,继承自QObject
。在这个类中,我们定义了一个信号my_signal
,使用pyqtSignal()
方法来创建。
- 我们创建了一个
- 触发自定义信号
- 当按钮被点击时,我们调用
self.comm.my_signal.emit()
触发自定义信号。随后,这个信号会调用关联的槽函数custom_slot
。
- 当按钮被点击时,我们调用
- 自定义槽函数
- 当自定义信号被触发时,
custom_slot()
会执行并打印消息。
- 当自定义信号被触发时,
4.6 信号槽的高级用法
-
信号传递参数:大部分 PyQt5 内置信号都会传递参数。例如,
textChanged
信号会传递当前文本内容,currentIndexChanged
信号会传递选中的下标。 -
断开信号与槽的连接:可以通过
disconnect()
方法断开信号与槽的连接。button.clicked.disconnect(self.button_clicked)
4.7 总结
在这一部分中,我们详细介绍了 PyQt5 的 信号与槽机制,这是 PyQt5 应用程序事件处理的核心。通过信号与槽机制,你可以让应用程序的控件彼此交互,实现复杂的用户界面行为。
关键点回顾:
- 信号:表示事件的发生,例如按钮点击、文本改变等。
- 槽:信号触发后调用的函数,用来处理具体的逻辑。
- 自定义信号:你可以根据需要创建自己的信号,并将它们与槽函数关联。
第5部分:文件对话框与文件处理
5.1 什么是文件对话框?
在桌面应用程序中,用户经常需要与文件系统交互,例如打开文件、保存文件、选择文件夹等。为了让用户选择文件或保存文件,PyQt5 提供了一个标准化的控件,叫做 QFileDialog
。QFileDialog
是一个弹出窗口,允许用户通过系统文件浏览器来选择或保存文件。
为什么使用 QFileDialog
?
- 用户体验友好:用户可以通过系统的文件浏览器来选择文件,而不是手动输入路径。
- 跨平台一致性:
QFileDialog
使用了操作系统的原生文件对话框,确保了跨平台的一致性。 - 多功能性:你可以自定义文件类型过滤器,只允许用户选择特定类型的文件。
5.2 使用 QFileDialog
打开文件
我们将从如何使用 QFileDialog
打开文件并读取文件内容开始。这个过程包括:
- 弹出文件对话框,供用户选择文件。
- 读取用户选择的文件内容,并将其展示在应用程序中。
示例 1:打开文本文件并显示内容
import sys # 系统模块,用于控制程序退出
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton, QFileDialog, QTextEdit# 创建一个主窗口类
class MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__() # 调用父类的初始化方法self.setWindowTitle("文件对话框示例") # 设置窗口标题# 创建一个按钮self.button = QPushButton("打开文件", self)self.button.clicked.connect(self.open_file) # 连接按钮点击事件# 创建一个文本编辑框,用于显示文件内容self.text_edit = QTextEdit(self)# 设置窗口布局self.setCentralWidget(self.button) # 初始显示按钮# 打开文件的函数def open_file(self):# 弹出文件对话框,让用户选择文件file_name, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, "选择文件", "", "文本文件 (*.txt);;所有文件 (*)")# 检查用户是否选择了文件if file_name:# 打开文件并读取内容with open(file_name, 'r', encoding='utf-8') as f:file_content = f.read() # 读取文件内容# 将文件内容显示在文本编辑框中self.text_edit.setText(file_content)self.setCentralWidget(self.text_edit) # 切换显示文本编辑框# 创建应用程序对象
app = QApplication(sys.argv)# 创建主窗口对象
window = MainWindow()
window.show()# 进入应用程序事件循环
sys.exit(app.exec_())
代码详解:
-
QFileDialog.getOpenFileName()
:-
功能
:弹出一个文件对话框,让用户选择文件。它返回两个值:
file_name
是用户选择的文件的路径。_
是过滤器信息,我们暂时不需要用到它,因此使用_
来忽略。
-
文件类型过滤器:
"文本文件 (*.txt);;所有文件 (*)"
表示用户只能看到.txt
文件或所有类型的文件。我们可以根据应用场景自定义文件类型过滤器。
-
-
with open(file_name, 'r', encoding='utf-8') as f:
:- 功能:打开用户选择的文件并读取内容。
'r'
表示以只读模式打开文件,encoding='utf-8'
确保文件按 UTF-8 编码读取。
- 功能:打开用户选择的文件并读取内容。
-
显示文件内容:
- 使用
QTextEdit
控件来显示读取到的文件内容。QTextEdit
是一个多行文本框,适合显示较大的文本内容。 self.setCentralWidget(self.text_edit)
:将窗口中央控件从按钮切换为文本编辑框,这样用户可以在窗口中看到文件内容。
- 使用
5.3 文件类型过滤器
在文件对话框中,我们可以通过文件类型过滤器限制用户只能选择特定类型的文件。例如,下面是一些常见的文件类型过滤器:
"文本文件 (*.txt)"
:只显示.txt
文件。"图片文件 (*.png *.jpg)"
:只显示.png
和.jpg
格式的图片文件。"所有文件 (*)"
:显示所有类型的文件。
在 QFileDialog
中,多个文件类型可以通过 ;;
分隔。例如:
file_name, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, "选择文件", "", "图片文件 (*.png *.jpg);;所有文件 (*)")
5.4 使用 QFileDialog
保存文件
QFileDialog
不仅可以用于打开文件,还可以用于保存文件。让我们看看如何使用文件对话框来保存用户输入的内容到文件中。
示例 2:保存文本到文件
import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton, QFileDialog, QTextEditclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("保存文件示例")# 创建文本编辑框,用户可以在其中输入文本self.text_edit = QTextEdit(self)self.setCentralWidget(self.text_edit)# 创建保存按钮save_button = QPushButton("保存文件", self)save_button.clicked.connect(self.save_file)self.text_edit.setFixedHeight(100) # 设置按钮的固定高度self.text_edit.setFixedWidth(200)# 保存文件的函数def save_file(self):# 弹出保存文件对话框,选择保存路径和文件名file_name, _ = QFileDialog.getSaveFileName(self, "保存文件", "", "文本文件 (*.txt);;所有文件 (*)")# 检查用户是否选择了保存文件的路径if file_name:# 获取文本框中的内容file_content = self.text_edit.toPlainText()# 将内容写入文件with open(file_name, 'w', encoding='utf-8') as f:f.write(file_content)app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())
代码详解:
QFileDialog.getSaveFileName()
:- 功能:弹出保存文件对话框,允许用户选择保存路径和文件名。返回值
file_name
是用户选择的保存路径。如果用户取消操作,file_name
会是一个空字符串。
- 功能:弹出保存文件对话框,允许用户选择保存路径和文件名。返回值
self.text_edit.toPlainText()
:- 功能:从
QTextEdit
文本框中获取用户输入的文本。toPlainText()
方法返回的是纯文本内容,不包含格式信息。
- 功能:从
- 保存文件:
- 使用
open()
函数以写入模式 ('w'
) 打开文件,然后将用户输入的文本写入文件。如果文件不存在,系统会自动创建该文件。
- 使用
5.5 多文件选择
PyQt5 的 QFileDialog
还允许用户同时选择多个文件。这在某些场景下非常有用,比如批量处理多个文件。
示例 3:多文件选择
import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton, QFileDialog, QTextEditclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("多文件选择示例")# 创建按钮button = QPushButton("选择多个文件", self)button.clicked.connect(self.open_files)# 创建文本编辑框,用于显示选择的文件路径self.text_edit = QTextEdit(self)self.text_edit.setReadOnly(True) # 设置为只读# 设置布局self.setCentralWidget(self.text_edit)def open_files(self):# 弹出文件对话框,允许用户选择多个文件files, _ = QFileDialog.getOpenFileNames(self, "选择多个文件", "", "所有文件 (*)")if files:# 将所有文件路径显示在文本编辑框中self.text_edit.setText('\n'.join(files))app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())
代码详解:
QFileDialog.getOpenFileNames()
:- 功能:弹出文件对话框,允许用户同时选择多个文件。返回值
files
是用户选择的所有文件路径列表。 '\n'.join(files)
:将文件路径列表转换为字符串,每个文件路径之间用换行符分隔,以便在文本框中展示多个文件路径。
- 功能:弹出文件对话框,允许用户同时选择多个文件。返回值
5.6 总结
在这一部分中,我们详细讲解了 PyQt5 中如何使用 QFileDialog
来处理文件的打开、保存以及多文件选择。QFileDialog
是 PyQt5 中一个强大且常用的对话框控件,允许用户与文件系统交互。
关键点:
QFileDialog.getOpenFileName()
:用于打开文件,返回用户选择的文件路径。QFileDialog.getSaveFileName()
:用于保存文件,允许用户选择保存路径。QFileDialog.getOpenFileNames()
:允许用户选择多个文件,返回文件路径列表。
第6部分:表格控件 QTableWidget 与数据展示
6.1 什么是 QTableWidget
QTableWidget
是 PyQt5 提供的一个表格控件,允许你通过表格的形式展示数据。你可以将数据组织为行和列,类似于 Excel 表格或者 pandas 的 DataFrame。在应用程序中,表格控件非常适合展示结构化数据,如数据库查询结果、文件数据等。
6.2 如何创建一个简单的 QTableWidget
首先,我们来看如何手动创建一个 QTableWidget
,并向其中填充一些数据。这里我们将创建一个 3 行 2 列的表格,并手动设置表头和每个单元格的数据。
示例 1:创建简单的表格控件
import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QTableWidget, QTableWidgetItemclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()# 设置窗口标题self.setWindowTitle("QTableWidget 示例")# 创建一个 QTableWidget 表格,指定表格有 3 行 2 列self.table_widget = QTableWidget(3, 2, self)# 设置表格的表头self.table_widget.setHorizontalHeaderLabels(["姓名", "年龄"])# 填充表格的单元格数据self.table_widget.setItem(0, 0, QTableWidgetItem("张三")) # 第1行第1列:张三self.table_widget.setItem(0, 1, QTableWidgetItem("25")) # 第1行第2列:25self.table_widget.setItem(1, 0, QTableWidgetItem("李四")) # 第2行第1列:李四self.table_widget.setItem(1, 1, QTableWidgetItem("30")) # 第2行第2列:30self.table_widget.setItem(2, 0, QTableWidgetItem("王五")) # 第3行第1列:王五self.table_widget.setItem(2, 1, QTableWidgetItem("22")) # 第3行第2列:22# 将表格设置为主窗口的中央控件,表格将显示在窗口中self.setCentralWidget(self.table_widget)# 创建应用程序对象
app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()# 进入应用程序事件循环
sys.exit(app.exec_())
代码详解:
-
QTableWidget(3, 2)
这一行代码创建了一个表格控件,表格有 3 行和 2 列。行数代表有多少条记录,列数代表每条记录包含多少个字段(例如姓名和年龄)。
-
setHorizontalHeaderLabels()
通过这行代码,我们设置了表格的表头,这里设置了两列,分别是“姓名”和“年龄”。这些列头将显示在表格的顶部,帮助用户了解每一列的数据含义。
-
setItem(row, column, QTableWidgetItem(value))
通过这个方法,你可以将数据插入到表格的某个单元格中。第一个参数
row
表示第几行,第二个参数column
表示第几列,第三个参数QTableWidgetItem(value)
表示你想要插入的具体数据。 -
setCentralWidget(self.table_widget)
这行代码将
QTableWidget
设置为窗口的中央控件,表格将占据窗口的主要显示区域。每个窗口只能有一个中央控件。
6.3 动态填充 QTableWidget
在实际应用中,表格中的数据通常不是手动输入的,而是从某个数据源(如列表、数据库或文件)动态获取的。接下来,我们演示如何根据一个列表动态填充表格的内容。
示例 2:从列表动态填充表格
import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QTableWidget, QTableWidgetItemclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("动态填充 QTableWidget 示例")# 数据源,包含姓名和年龄的列表data = [["张三", "25"],["李四", "30"],["王五", "22"]]# 根据数据源的大小动态创建表格,行数等于 data 列表的长度,列数为 2self.table_widget = QTableWidget(len(data), 2, self)self.table_widget.setHorizontalHeaderLabels(["姓名", "年龄"])# 使用 for 循环填充表格for row, (name, age) in enumerate(data):self.table_widget.setItem(row, 0, QTableWidgetItem(name)) # 插入姓名self.table_widget.setItem(row, 1, QTableWidgetItem(age)) # 插入年龄# 设置表格为窗口的中央控件self.setCentralWidget(self.table_widget)# 创建应用程序对象
app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())
代码详解:
-
数据源 data
data
是一个列表,每个子列表包含一个人的姓名和年龄。在实际应用中,数据源可能来自数据库、文件或外部 API,这里我们使用静态列表作为示例。 -
动态创建表格
表格的行数是由
len(data)
决定的,列数固定为 2(姓名和年龄)。这意味着如果数据源包含更多条记录,表格会自动根据数据源的大小调整行数。 -
for 循环填充表格
我们使用
for
循环遍历数据源,enumerate
返回每条记录的索引(row
)和数据(name
和age
)。通过setItem()
方法,我们将每条记录中的姓名和年龄填充到相应的行和列中。
6.4 使用 pandas 与 QTableWidget
在处理大量数据时,pandas 是一个非常强大的库。它能够快速、轻松地读取 CSV 文件、Excel 文件,甚至数据库中的数据,并以 DataFrame 的形式进行操作。接下来,我们演示如何使用 pandas 读取数据,并将其展示在 QTableWidget 中。
示例 3:使用 pandas 填充 QTableWidget
import sys
import pandas as pd # 导入 pandas 库
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QTableWidget, QTableWidgetItemclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("使用 pandas 填充 QTableWidget")# 模拟读取的数据,通常可以通过 pd.read_csv() 或 pd.read_excel() 读取外部文件data_frame = pd.DataFrame({'姓名': ['张三', '李四', '王五'],'年龄': [25, 30, 22]})# 根据 pandas DataFrame 的大小创建表格self.table_widget = QTableWidget(data_frame.shape[0], data_frame.shape[1], self)self.table_widget.setHorizontalHeaderLabels(data_frame.columns)# 填充表格for row in range(data_frame.shape[0]):for col in range(data_frame.shape[1]):self.table_widget.setItem(row, col, QTableWidgetItem(str(data_frame.iat[row, col])))# 设置表格为中央控件self.setCentralWidget(self.table_widget)# 创建应用程序对象
app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())
代码详解:
-
pandas DataFrame
这里我们手动创建了一个
DataFrame
,它包含了姓名和年龄的两列。在实际应用中,你可以通过pd.read_csv()
、pd.read_excel()
或者数据库查询来获取数据。 -
data_frame.shape
shape
是 pandas 的一个属性,返回 DataFrame 的形状(即行数和列数)。我们通过shape
来动态决定表格的行数和列数。 -
data_frame.iat[row, col]
iat
是 pandas 提供的一个方法,允许我们根据行号和列号来访问 DataFrame 中的某个具体值。通过这个方法,我们可以轻松将 DataFrame 中的每个单元格数据填充到 QTableWidget 中。
6.5 从文件动态填充 QTableWidget
实际应用中,数据通常来自外部文件,如 CSV 文件。接下来我们将展示如何通过 QFileDialog
选择一个 CSV 文件,并使用 pandas 读取文件内容,最后将其展示在 QTableWidget
中。
示例 4:从 CSV 文件填充表格
import sys
import pandas as pd
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QTableWidget, QTableWidgetItem, QFileDialog, QPushButtonclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.setWindowTitle("从 CSV 文件填充 QTableWidget")# 创建按钮,用于选择 CSV 文件self.button = QPushButton("选择 CSV 文件", self)self.button.clicked.connect(self.open_file)# 设置按钮为中央控件self.setCentralWidget(self.button)def open_file(self):# 打开文件对话框,选择 CSV 文件file_name, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, "选择文件", "", "CSV 文件 (*.csv);;所有文件 (*)")if file_name:# 使用 pandas 读取 CSV 文件data_frame = pd.read_csv(file_name)# 创建表格,行数和列数由 DataFrame 决定self.table_widget = QTableWidget(data_frame.shape[0], data_frame.shape[1], self)self.table_widget.setHorizontalHeaderLabels(data_frame.columns)# 填充表格for row in range(data_frame.shape[0]):for col in range(data_frame.shape[1]):self.table_widget.setItem(row, col, QTableWidgetItem(str(data_frame.iat[row, col])))# 将表格设置为中央控件self.setCentralWidget(self.table_widget)# 创建应用程序对象
app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())
代码详解:
-
QFileDialog.getOpenFileName()
这一行代码弹出了一个文件对话框,让用户选择一个 CSV 文件。
file_name
是用户选择的文件路径。 -
pd.read_csv(file_name)
使用 pandas 读取 CSV 文件,文件内容将被加载为 DataFrame。DataFrame 是一种二维数据结构,类似于表格。
-
QTableWidget(data_frame.shape[0], data_frame.shape[1])
表格的行数和列数根据 DataFrame 的形状(行数和列数)动态生成。
-
data_frame.iat[row, col]
通过
iat
方法按行列索引获取 DataFrame 中的具体数据,并填充到 QTableWidget 的对应单元格中。
6.6 总结
在这一部分中,我们学习了如何使用 QTableWidget 来展示表格数据,并结合 pandas 来处理和展示从外部文件读取的数据。通过 pandas 的强大数据处理能力和 QTableWidget 的可视化展示功能,我们可以轻松将数据展示在应用程序中。
关键点:
- QTableWidget 是一个强大的表格控件,适合展示结构化数据。
- pandas 提供了灵活的数据处理能力,可以将 DataFrame 数据轻松导入到 QTableWidget 中。
- 使用 QFileDialog 可以让用户通过文件对话框选择 CSV 文件,并将其内容展示在表格中。
4-6部分总结
在第4至第6部分中,我们深入讲解了 PyQt5 的信号与槽机制,展示了如何通过信号和槽处理用户操作事件,如按钮点击和文本输入。同时,我们介绍了 QFileDialog
控件,帮助用户与文件系统交互,进行文件的打开和保存操作。随后,我们重点讲解了 QTableWidget 控件及其与 pandas 的结合,展示了如何动态地从 CSV 文件或其他数据源加载并展示结构化数据。