PyQt

PyQt
	Qt Designer
開發者	Riverbank Computing
首次發布	1998
目前版本	6.7.0（2024年4月26日，7個月前）
程式語言	C++ / Python
作業系統	跨平台
許可協定	GNU GPL和商業授權
網站	riverbankcomputing.com

PyQt是Python語言的GUI編程解決方案之一。可以用來代替Python內建的Tkinter。其它替代者還有PyGTK、wxPython等。與Qt一樣，PyQt是一個自由軟體。PyQt是PyKDE的基礎。

PyQt的開發者是英國的「Riverbank Computing」公司。與4.5版本之前的Qt一樣，它提供了GPL與商業協定兩種授權方式，因此它可以免費地用於自由軟體的開發。不過目前尚不提供LGPL授權方式。PyQt可以執行於Microsoft Windows、Mac OS X、Linux以及Unix的多數變種上。

2009年8月，Qt的開發公司諾基亞發布PySide，提供與PyQt類似的功能，但提供了LGPL授權。主要原因是「Riverbank Computing」不願以LGPL授權發布PyQt。^[3]

自4.5版本以後^[4]，PyQt同時支援Python 2.x與Python 3.x。但是在API方面有所區別，最主要的是執行在Python 3.x下的PyQt不使用QString，而是str。另外，之前為了避開Python 2.x關鍵詞限制的exec_()、print_()兩個函式現在重新命名為exec()，print()。

PyQt組件

PyQt包含了大約440個類型、超過6000個的函式和方法。

「QtCore」模組主要包含了一些非GUI的基礎功能，包含事件迴圈與Qt的訊號機制。此外，還提供了跨平台的Unicode、執行緒、主記憶體對映檔案、共享主記憶體、正規表示式和使用者設定。

「QtGui」模組包含了大多數的GUI類型。包含按鈕、文字方塊、列表等常見控制項，還包含了基於MVC設計模式的列表、表格、樹型控制項。同時還提供了一個能夠容納成千上萬個元素的畫布控制項，其中可以放置各種控制項和圖形。此外，QtGui還支援介面動畫與介面狀態機編程。

「QtNetwork」模組可以用於編寫非阻塞式的UDP、TCP程式。還包含了DNS、HTTP與FTP的客戶端。

「QtOpenGL」模組允許Qt程式使用OpenGL彩現3D圖形，而且不必大量更改代碼。

「QtSql」模組支援多種SQL資料庫。包括SQLite、ODBC、MySQL、PostgreSQL、Oracle。還提供了一個基於MVC模式的資料模型，與QtGui的的表格控制項配合使用。

「QtXml」包含一個XML直譯器，同時支援SAX和DOM兩種編程方式。

「QtWebkit」與「QtScript」兩個子模組支援WebKit與ECMAScript手稿語言

「Phonon」子模組支援進階的多媒體編程。包含音訊播放器、影片播放器與聲效處理。

「uic」子模組能夠將Qt的表單檔案轉換為Python代碼，能夠即時讀入表單檔案並且顯示出來。它依賴於QtXml模組。「QScintilla」子模組包含一個基於Scintilla的文字編輯器控制項，Eric IDE使用它作為代碼編輯器。「QtMultimedia」提供了底層的多媒體支援，現在多數開發者改用Phonon模組。「QtSvg」支援SVG 1.2 Tiny的靜態標準，用於顯示與儲存SVG格式的圖形。

簡單例子

下面一段代碼演示了一個簡單的PyQt程式，它的功能是在表單內顯示一個按鈕，當按下按鈕時，要求使用者輸入名字。根據使用者是否輸入了名字，會分別顯示兩種問候語。

結果

# -*- coding: utf-8 -*-
#该程序适合Python 2.x

import sys
from PyQt4.QtGui import *

class TestWidget(QWidget):
    def __init__(self):
        QWidget.__init__(self, windowTitle=u"A Simple Example for PyQt.")
        self.outputArea=QTextBrowser(self)
        self.helloButton=QPushButton(self.trUtf8("问候(&S)"), self)
        self.setLayout(QVBoxLayout())
        self.layout().addWidget(self.outputArea)
        self.layout().addWidget(self.helloButton)

        self.helloButton.clicked.connect(self.sayHello)

    def sayHello(self):
        yourName, okay=QInputDialog.getText(self, self.trUtf8("请问你的名字是?"), self.trUtf8(b"名字"))
        if not okay or yourName==u"": #用户没有输入名字，或者是点了取消
            self.outputArea.append(self.trUtf8("你好，陌生人！"))
        else:
            self.outputArea.append(self.trUtf8("你好，<b>%1</b>。").arg(yourName))

app=QApplication(sys.argv)
testWidget=TestWidget()
testWidget.show()
sys.exit(app.exec_())

signal和slot

Qt採用了signal和slot的概念來處理GUI程式中的使用者事件。PyQt同樣支援這種方法，還進而針對Python的特點增強了某些功能。任何Python類型都可以定義signal和slot，並與GUI控制項的signal和slot相連接。PyQt支援old-style與new-style兩種連接方式。不過，目前一般推薦使用new-style connection。因為它還支援連接到Python函式，而且看起來也比較pythonic。

#old-style connection，
self.connect(self, SIGNAL("mySignal(int)"), self, SLOT("mySlot(int)"))
#new-style connection
self.mySignal.connect(self.mySlot)
#连接到函数
self.mySignal.connect(lambda value:sys.stdout.write(str(value)))

QMetaObject.connectSlotsByName(obj)函式可以幫助程式設計師自動連接signal和slot。使用它可以免去很多代碼。

Qt設計器

Qt設計器是Qt所包含的視覺化UI設計器。在安裝PyQt時，可以選擇安裝Qt設計器。它使用拖拉操作來設計圖形介面。在設計的同時，還能夠直接預覽最終的表單效體。當表單很複雜或者整個程式需要大量的表單時，Qt設計器可以節省大量的代碼。不過稍有改變的是，設計好表單後需要執行pyuic4這個指令碼，將表單檔案轉換成Python代碼。仍以「簡單例子」中的小程式為例，首先使用Qt設計器設計出表單。假定儲存為"h:\pyqt_example.ui"。表單檔案內容是：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0">
 <class>TestWidget</class>
 <widget class="QWidget" name="TestWidget">
  <property name="geometry">
   <rect>
    <x>0</x>
    <y>0</y>
    <width>361</width>
    <height>271</height>
   </rect>
  </property>
  <property name="windowTitle">
   <string>A Simple Example for PyQt.</string>
  </property>
  <layout class="QVBoxLayout" name="verticalLayout">
   <item>
    <widget class="QTextBrowser" name="outputArea"/>
   </item>
   <item>
    <widget class="QPushButton" name="helloButton">
     <property name="text">
      <string>问候(&amp;S)</string>
     </property>
    </widget>
   </item>
  </layout>
 </widget>
 <resources/>
 <connections/>
</ui>

使用如下命令將表單檔案轉換成Python代碼（適用於Windows系統）：

H:\> C:\Python26\pyuic4.bat -o ui_pyqt_example.py pyqt_example.ui

新的範例程式是（假定儲存為h:\pyqt_example.py）：

# -*- coding: utf-8 -*-
#该程序适合Python 2.x版本。

import sys
from PyQt4.QtGui import *
#差异1：从转换后的代码里面导入窗体
from ui_pyqt_example import Ui_TestWidget

#差异2：需要继承Ui_TestWidget
class TestWidget(QWidget, Ui_TestWidget):
    def __init__(self):
        QWidget.__init__(self)
        #差异3：原来长篇累牍的创建控件的代码不再需要了，取而代之的是一行简单的setupUi()
        self.setupUi(self)
        self.helloButton.clicked.connect(self.sayHello)

    def sayHello(self):
        yourName, okay=QInputDialog.getText(self, self.trUtf8("请问你的名字是?"), self.trUtf8(b"名字"))
        if not okay or yourName==u"": #用户没有输入名字，而是点了取消
            self.outputArea.append(self.trUtf8("你好，陌生人！"))
        else:
            self.outputArea.append(self.trUtf8("你好，<b>%1</b>。").arg(yourName))

app=QApplication(sys.argv)
testWidget=TestWidget()
testWidget.show()
sys.exit(app.exec_())

PyQt的優劣

優勢

PyQt的API與Qt類似，Qt的文件通常仍然可以應用於PyQt。因此，PyQt的文件比PyGTK、wxPython、Tkinter等GUI編程庫的文件豐富得多。
如果程式設計師具備使用Qt的經驗，一般很快就可以過渡到PyQt上。而使用PyQt的程式設計師，如果同時精通C++的話，也可以很快地過渡到Qt平台上。
利用SIP，大多數為Qt開發的控制項可以方便地port到PyQt。——然而，SIP也需要一些學習成本。
有方便的周邊工具支援PyQt。如QtDesigner，可以使用拖拉式的方法來設計介面，簡單易用。Eric6，一個使用PyQt設計的Python IDE，對PyQt有特殊的支援。

劣勢

由於PyQt同時使用Qt以及Python的兩種主記憶體管理方法，所以在使用PyQt的過程中要注意避免主記憶體洩露以及懸掛指標^[5]。
執行時龐大，在Windows平台，只使用PyQt.QtCore與PyQt.QtGui兩個子模組時，壓縮後至少需要4.09M
需要學習一些C++知識，主要是C++類型、主記憶體管理兩個方面，以便於閱讀Qt文件和理解PyQt的行為。

SIP

SIP是一個自動為C和C++庫生成Python擴充模組的工具。為了方便開發PyQt，SIP於1998被「Riverbank Computing」公司創造出來。不過，SIP不專用於PyQt，而是適用於所有的C和C++庫。

使用SIP時，程式設計師首先要編寫一個特殊的".sip"檔案，使用類似於C++的語法在其中描述擴充模組所提供的類型與函式。然後用SIP將這個檔案轉化為C++代碼。最終編譯，與C、C++庫連結後就成為Python擴充模組。".sip"檔案類似於C、C++的標頭檔。根據需要，需要程式設計師用SIP定義的語法添加一些C++代碼中沒有的資訊。因為SIP不支援完整的C++語法，所以不能直接使用C++的標頭檔作為".sip"檔案。

使用PyQt的著名應用程式

Eric Python IDE
Anki, a spaced repetition flashcard program
QtiPlot, a computer program to analyze and visualize scientific data
qt-recordMyDesktop：recordMyDesktop的Qt4介面
Kodos, Python Regular Expression Debugger

參考文獻

^ PyQt v6.7.0 Released.
^ PyQt4 Download. Riverbankcomputing. 2010 [2010-04-19]. （原始內容存檔於2010-02-21）.
^ PySide has been released – PySide – Python for Qt. Pyside.org. 2009-08-18 [2009-09-03]. （原始內容存檔於2009-10-25）.
^ PyQt v4.5 Released. Riverbank Computing Limited. 2009-06-05 [2011-04-28]. （原始內容存檔於2010-11-14）.
^ Garbage Collection. [2013-06-24]. （原始內容存檔於2013-07-18）.

延伸閱讀

Summerfield, Mark, Rapid GUI Programming with Python and Qt（Covers PyQt4） 1st, Prentice Hall: 648, October 28, 2007 [2009-04-03], ISBN 978-0132354189, （原始內容存檔於2009-03-31）
Rempt, Boudewijn, GUI Programming with Python: QT Edition（Covers PyQt3）, OpenDocs, 2002 [2010-06-11], （原始內容存檔於2010-04-09）

外部連結

[wikidata-647fc04576031d41e4c25b676894ac134914594d-v3-1] PyQt v6.7.0 Released.

[2] PyQt4 Download. Riverbankcomputing. 2010 [2010-04-19]. （原始內容存檔於2010-02-21）.

[3] PySide has been released – PySide – Python for Qt. Pyside.org. 2009-08-18 [2009-09-03]. （原始內容存檔於2009-10-25）.

[4] PyQt v4.5 Released. Riverbank Computing Limited. 2009-06-05 [2011-04-28]. （原始內容存檔於2010-11-14）.

[5] Garbage Collection. [2013-06-24]. （原始內容存檔於2013-07-18）.

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