wczesnej fazie rozwoju, zaimplementowano

Transkrypt

1 Tworzymy aplikacje okienkowe z PHP-Qt Thomas Moenicke Stopień trudności: Wraz z pojawieniem się PHP-GTK, PHP zawitał na desktopach jako prosty i wygodny język do tworzenia obiektowo zorientowanych aplikacji okienkowych. Pora się zmierzyć z Qt kolejnym standardem GUI, na którym opiera się m.in. KDE. Dzięki PHP-Qt jest to proste zadanie... W SIECI 1. strona domowa PHP-Qt 2. dokumentacja Qt 3. strona główna firmy Trolltech 4. products/qt/learnmore/ classchart klasa Qt 4.1 Choć PHP-Qt znajduje się we wczesnej fazie rozwoju, zaimplementowano w nim już najważniejsze technologie, co umożliwia tworzenie prostych aplikacji. Pokażemy później, jak pisać w PHP programy korzystające z Qt na przykładzie kalkulatora. Zacznijmy jednak od ogólnego omówienia Qt. Qt zawiera bibliotekę klas, a także narzędzia ułatwiające tworzenie aplikacji oraz internacjonalizację. W tej pierwszej znajduje się ponad 400 klas odpowiedzialnych za tworzenie graficznych interfejsów użytkownika (GUI, ang. Graphical User Interface), wygląd aplikacji okienkowych (layout), obsługę SQL-a, sieci, XML-a, internacjonalizację, współpracę z OpenGL i wiele innych. Qt4.1 i 4.2 zawierają również silnik obsługi PDF-ów, wsparcie dla tworzenia grafiki SVG, frameworki: Graphics-View oraz undo (cofanie operacji), arkusze stylów dla widgetów (kontrolek) czy wspar- cie dla standardu D-BUS pod Linuksem i Uniksem. Wspomniane wersje Qt umożliwiają również integrację aplikacji z konkurencyjnym wobec KDE środowiskiem GNOME. W najnowszej wersji PHP-Qt zostało zaimplementowanych 75 należących do Qt klas. Następne wydanie, nad którym trwają prace, ma zawierać prawie wszystkie spośród wspomnianych 400 klas. Biblioteka Qt ma rozwinięty, doj- Co powinieneś wiedzieć... Powinieneś znać podstawy programowania obiektowego. Przydatna będzie również znajomość ogólnych zasad tworzenia interfejsów graficznych (GUI) w Qt lub innych systemach widgetów (np. wxwidgets czy GTK). Co obiecujemy... Pokażemy, jak korzystając z PHP-Qt utworzyć w PHP aplikację korzystającą z Qt (kalkulator) i objaśnimy podstawowe zagadnienia związane z Qt. 2

2 PHP-Qt Dla początkujących rzały model obiektowy, a jej API jest eleganckie i przejrzyste, co ułatwia tworzenie aplikacji i czyni je przyjemniejszym. Firma Trolltech (twórca Qt) rozpowszechnia Qt4 na podwójnej licencji (komercyjnej lub GNU GPL) dla platform X11 (X-Window), MacOS X i MS Windows. Przejdźmy teraz do naszego kalkulatora (zob. Rysunek 1), na podstawie którego pokażemy, jak stosować główne koncepcje Qt, takie jak sygnały (ang. signals), sloty (ang. slots), dziedziczenie, definiowanie wyglądu (layout), łańcuchy, przeciążenie metod (overloading) oraz zmiana typów (ang. type casting). Kalkulator będzie umożliwiał wykonywanie podstawowych operacji arytmetycznych. Będzie miał pamięć do przechowywania liczb, wyświetlacz, klawiaturę numeryczną oraz przyciski służące do kasowania pojedynczych cyfr lub całych wpisanych wartości oraz wykonywania obliczeń. Aplikacje wphp-qt: zaczynamy Zanim jednak przejdziemy do kalkulatora, musimy wiedzieć, jak utworzyć okno główne aplikacji. W tym celu przyjrzyjmy się prostszemu przykładowi z Listingu 1. Instalacja i szybki start Obecna wersja PHP-Qt pracuje wyłącznie pod Linuksem; planowane wydanie (port) dla Windows nie zostało jeszcze ukończone. Na dołączonej do pisma płycie CD PHP Solutions Live! umieszczamy zainstalowane, gotowe do pracy PHP-Qt wraz z omawianym przez nas przykładem. Jeśli chcesz zainstalować PHP-Qt na swoim komputerze, musisz pobrać źródła najnowszego wydania tej biblioteki pod adresem i rozpakować je na twardym dysku.. Opiszemy instalację wersji Poza samym PHP-Qt potrzebne będą: źródła parsera PHP5.1 (lub nowszego), źródła PHP-Qt, pliki nagłówkowe Qt 4.1 i skompilowana biblioteka Qt. Zalecana jest kompilacja PHP z użyciem prefiksu (parametr --prefix), aby zachować obecną na dysku wersję PHP (jeżeli takową posiadamy). Jak zwykle, zaczynamy od wykonania polecenia configure:./configure prefix=/usr/local/php make make install (wykonujemy tę operację zalogowani jako root) Następnie przechodzimy do katalogu php_qt i wpisujemy:./configure --with-php_qt[=/path/to/qtheaders] --with-qtlib[=/path/to/qtlib] --with-php-config=/usr/local/php-5.1.1/bin/php-config Ostatni parametr wskazuje skrypt php-config, drugi ścieżkę dostępu do skompilowanej biblioteki Qt, a pierwszy pliki nagłówkowe Qt. Możemy teraz skompilować kod źródłowy wykonując make install (musimy być zalogowani jako root). Po udanej kompilacji oraz instalacji powinniśmy móc uruchomić tutoriale dołączone do pakietu PHP-Qt poleceniem: /usr/local/php-5.1.1/bin/php-qt/tutorials/t1/main.php Jesteśmy gotowi, aby napisać nasz pierwszy program: jak zwykle będzie to Hello World (przykład z tutoriala 1), którego efekt działania pokazujemy na Rysunku 2: Figure 1. Kalkulator stworzony w PHP-Qt Zaczynamy od utworzenia nowej instancji $app klasy QApplication. Dziedziczy ona z QCoreApplication i jest główną klasą Qt, zarządzającą ustawieniami oraz interakcją z użytkownikiem (control flow). Możemy przekazać parametry $argc i $argv do jego konstruktora. Następnie tworzymy obiekt $window klasy QWidget, która z kolei jest klasą bazową dla wszystkich widgetów (kontrolek). Jej zadaniem jest ich prezentacja na ekranie oraz odbieranie zdarzeń. Z jej pól, slotów i metod mogą korzystać wszystkie obiekty, które z niej dziedziczą. Obiekt $window będzie głównym oknem naszej aplikacji. Ustawimy jego rozmiar metodą resize() na 200 (szerokość) i 120 pikseli (wysokość). Kolejnym obiektem, który utworzymy, będzie przycisk (ang. button) $quit klasy QPushbutton. Przypiszemy mu napis Quit, który się na nim ukaże i zagnieździmy go w oknie $window: w taki właśnie sposób umieszczamy kontrolki w oknach. Następnie ustawimy współrzędne przycisku $quit (kolumna, wers, szerokość, wysokość) używając jego metody setgeometry(). Ostatnią rzeczą, którą zrobimy z naszym przyciskiem, bedzie przypisanie mu sygnału clicked() odpowiadającego za jego kliknięcie myszką oraz slotu quit(): w ten sposób kliknięcie tego przycisku będzie powodowało zakończenie działania aplikacji. Dodajmy, że slot quit() jest wbudowaną metodą klasy QApplication. Przypisując nazwę obiektu $app if(!extension_loaded('php_qt')) { dl('php_qt.'. PHP_SHLIB_SUFFIX); $app = new Qapplication($argc,$argv); $hello = new QPushButton("Hello world!"); $hello->show(); Figure 2. Hello World w PHP-Qt 3

3 PHP-Qt Listing 1. Prosty przykład działania Qt: okienko zawierające przycisk Quit $app = new QApplication($argc,$argv); $window = new QWidget(); $window->resize(200,120); $quit = new QPushButton("Quit", $window); $quit->setgeometry(10, 40, 180, 40); $quit->connect($quit,signal("clicked()"),$app,slot("quit()")); $window->show(); określamy też przynależność przycisku $quit do naszej aplikacji. Teraz pozostało wyświetlenie okna na ekranie ($window->show() oraz uruchomienie głównej pętli naszej aplikacji ($app->exec()). Zostanie ona zatrzymana jeżeli główny widget (okno) zostanie zniszczony lub po wywołaniu exit(). Figure 3. Główny widget w Qt Tworzymy kalkulator Przyjrzyjmy się teraz budowie kalkulatora. Składa się on z dwóch klas: Calculator (calculator.php) i Button (button.php) oraz głównego skryptu main.php, który uruchamia całą aplikację (Listing 2). Plik calculator.php zawiera 390 linijek kodu, więc nie będziemy go szczegółowo omawiać: skupimy się na tych fragmentach, które będą nam potrzebne do wyjaśnienia jego działania. Kompletny skrypt main.php, a także klasy Calculator i Button są dostępne w pakiecie PHP-Qt (examples/calculator/calculator.php). Tam też możemy od razu przetestować jego działanie. Przejdźmy teraz do skryptu main.php. Na samym początku sprawdzamy, czy rozszerzenie php_qt zostało załadowane i jeśli nie, ładujemy je. Następnie dołączamy plik calculator.php i podobnie jak w naszym poprzednim przykładzie, tworzymy instancję $app klasy QApplication. Potem inicjujemy okno główne kalkulatora, które u nas jest instancją $calc klasy Calculator, pokazujemy je ($calc->show() i uruchamiamy pętlę główną aplikacji ($app->exec()). Okno główne: dziedziczenie Jak już wspomnieliśmy, okno główne Calculator jest klasą pochodną wobec QDialog, tak więc wszystkie metody, sygnały i sloty tej drugiej są dziedziczone. Możemy je przystosować do naszych potrzeb i tworzyć nowe, np. te, które odnoszą się do przycisków. Potrzebujemy metod obsługujących działania użytkownika, czyli slotów. Będą nimi: digitclicked() (kliknięcie klawisza cyfry), unaryoperatorclicked() (kliknięcie przycisku...), additiveoperatorclicked() (kliknięcie przycisku dodawania), multiplicative- OperatorClicked() (kliknięcie przycisku mnożenia), equalclicked() (kliknięcie przycisku równa się), pointclicked() (kliknięcie przycisku kropki), change- SignClicked() (kliknięcie przycisku +/ - służącego do zmiany znaku), backspaceclicked() (kliknięcie backspace, czyli kasowanie cyfry), clear() (czyszczenie wpisanej lub wyliczonej wartości), clearall() (czyszczenie całego wyświetlacza), clearmemory() (czyszczenie pamięci kalkulatora), read _ Memory() (odczyt pamięci kalkulatora), setmemory() (ustawianie wartości w pamięci kalkulatora) i addtomemory() (dodawanie wartości w pamięci kalkulatora). Nazwy wszystkich slotów będą zapisane w tablicy $slots (Listing 3), dzięki której biblioteka Qt będzie je mogła obsłużyć. Potrzebne będą też metody, które nie są slotami: createbutton(), która tworzy przyciski, abortoperation() do wycofania działania oraz calculate(), która będzie obliczać wynik. Sygnały i sloty szczegóły Przejdźmy teraz do bardziej szczegółowego omówienia zagadnienia sygnałów i slotów. Jak już wiemy, są one jedną z podstawowych koncepcji w Qt, a ich zadaniem jest łączenie wydarzeń (np. kliknięcia myszką przycisku dodawania tym zajmują się sygnały) z metodami, które je obsługują (np. dodawanie dwóch liczb, co z kolei jest zadaniem slotów). Slot jest wywoływany po wysłaniu przez widget połączonego z nim sygnału. Sloty to zwyczajne metody w modelu obiektowym PHP5, które mogą być publiczne (public), chronione (protected) lub prywatyne (private) i możemy je bezpośrednio wywoływać (niekoniecznie wskutek wystąpienia zdarzenia). Naturalną koleją rzeczy jest ich łączenie z sygnałami. Jeden sygnał mo- Listing 2. Główny plik kalkulatora (main.php) <?php if(!extension_loaded('php_qt')){ dl('php_qt.'.php_shlib_suffix); require_once('calculator.php'); $app=new Qapplication($argc,$argv); $calc = new Calculator(); $calc->show();?> Listing 3. Deklarujemy sloty w tablicy $slots jest to wymagane przez Qt private $slots = array( "digitclicked()", "unaryoperatorclicked()", "additiveoperatorclicked()", "multiplicativeoperatorclicked()", "equalclicked()", "pointclicked()", "changesignclicked()", "backspaceclicked()", "clear()", "clearall()", "clearmemory()", "read_memory()", "setmemory()", "addtomemory()" ); private $signals = array(""); 4

4 PHP-Qt Dla początkujących że być podpięty do wielu slotów, a jeden slot do wielu sygnałów. Co więcej, możemy łączyć sygnały między sobą. Bardzo ważne jest to, że w Qt klasa, która może korzystać z sygnałów i slotów, musi dziedziczyć po QObject. Więcej na ten temat możemy przeczytać w drugim tutorialu Qt. Przyjrzyjmy się jeszcze raz prostemu przykładowi z Listingu 1, który składa się wyłącznie z okna głównego i przycisku Quit powodującego zakończenie działania aplikacji. Wszystkie widgety dziedziczące z QWidget, w tym nasz przycisk QPushButton, wysyłają sygnały przy wystąpieniu dowolnego wydarzenia. W naszym przykładzie jest to sygnał clicked(), wysyłany przez przycisk, który klikniemy myszką. Więcej o sygnałach i slotach można przeczytać w tutorialu 7 PHP-Qt. Do łączenia slotów z sygnałami służy metoda connect() danego widgetu, np.: connect($quit,signal("clicked()"), $app,slot("quit()")) Metody SLOT() i SIGNAL() są wymagane, aby zdefiniować sloty i sygnały bez ich użycia nie będzie to możliwe. Metody te odpowiadają makrom SIGNAL i SLOT z Qt dla C++. Aby rozłączyć sloty i sygnały, możemy użyć metody disconnect(), ale przeważnie nie jest to wymagane, gdyż Qt rozdziela je automatycznie w momencie zniszczenia obiektu, którego one dotyczą. Obecna wersja PHP-Qt nie obsługuje jeszcze slotów z parametrami: funkcjonalność ta jest planowana w najstępnych wersjach tej biblioteki. Wszystkie spośród używanych przez nas przycisków są obiektami klasy QPush- Button, która dziedziczy z QAbstractButton. Z tej drugiej dziedziczą również inne klasy przycisków, takie jak Q3Button, QCheckBox czy RadioButton. Wyświetlaczem kalkulatora będzie pole tekstowe obiekt $display klasy QLineEdit, która. reprezentuje pojedynczą linię tekstu z możliwością edycji. Jak w prawdziwym kalkulatorze, przy inicjacji tej klasy wpisujemy wartość 0 (jako parametr wysłany do konstruktora). Tekst zawarty w tym polu odczytamy korzystając z metody $display->text(), zaś do wpisania go użyjemy metody settext(). Definiowanie wyglądu (layoutu) okienka Zdefiniujmy teraz wygląd (layout) naszego kalkulatora. Określa on sposób organizacji widgetów w oknie. Podstawową klasą służącą do definiowania layoutu (menedżerem layoutu, ang. layout manager)jest QLayout, z której dziedziczą inne, takie jak QHBoxLayout, QVBox- Layout czy QGridLayout. Główną zaletą menedżerów layoutu jest to, że automatycznie rozmieszczają one elementy w oknie, wymagając od programisty jedynie podania podstawowych parametrów (np. kolumny i wersu). W naszym kalkulatorze użyjemy klasy QGridLayout, która traktuje okno aplikacji jako siatkę (ang. grid) podzieloną na wiersze i kolumny. Przyciski naszego kalkulatora są pogrupowane wg funkcji: operatory [[unary]], dodawania i mnożenia, cyfry oraz inne (np. kasowanie cyfr). Każda z grup ma po jednym slocie. Przyciski są tworzone z użyciem wspomnianej już metody createbutton(), która wymaga dwóch parametrów: opisu, który zostanie wyświetlony na klawiszu oraz slotu. Slotami będą metody wymienione w zmiennej $slots z Listingu 3, które będą połączone z sygnałem clicked() odpowiednich przycisków (np. slot additiveoperatorclicked() połączymy z sygnałem clicked() przycisku dodawania). Sposób rozmieszczenia przycisków reprezentujących cyfry przedstawiamy Listing 4. Rozmieszczamy (w pętli) przyciski odpowiadające za cyfry w kalkulatorze for ($i = 1; $i < $this->numdigitbuttons; ++$i) { $row = ceil(((8 - ($i+1))) / 3) + 2; $column = ceil((($i-1) % 3)) + 1; $this->mainlayout->addwidget($this->digitbuttons[$i], (int) $row, (int) $column); na Listingu 4. Korzystając z metody addwidget() obiektu $this->mainlayout() klasy QGridLayout, każdemu z nich przypisujemy konkretną kolumnę i wers, np. equalbutton (przycisk równa się) będzie miał położenie (5,5). Metoda addwidget wymaga podania trzech parametrów: obiektu (np. przycisku), wersu i kolumny. Dodatkowo, możemy zdefiniować dwa opcjonalne parametry: rowspan i col- Span, które pozwalają na łączenie kilku wersów lub kolumn w jedną, podobnie jak ma to miejsce w tabelach HTMLowych. Przeciążenie metod (overloading) Powiedzieliśmy, że parametry rowspan i colspan są opcjonalne. Przyciski w naszym kalkulatorze, poza backspacebutton, clearbutton() i clearallbutton(), są dodawane do layoutu metodą addwidget() jedynie z trzema parametrami (obiekt, wers i kolumna). Opcjonalność rowspan i colspan nie jest osiągana przez przypisywanie im wartości domyślnych w deklaracji metody addwidget(), tylko przez przeciążenie (ang. overloading) tej metody. Parametrem o wartości domyślnej jest natomiast Alignment, ustawiony standardowo na 0. Nagłówki metody addwidget() z rowspan i colspan przetłumaczone na PHP wyglądają następująco: QGridLayout::addWidget ($widget, $fromrow, $fromcolumn, $rowspan, $columnspan, $alignment = 0) A oto wersja bez parametrów pozwalających na łączenie wersów i kolumn: QgridLayout::addWidget ($widget, $row, $column, $alignment = 0) Na koniec nadajemy okienku tytuł PHP Solutions Calculator. Zmiana typów (ang. type casting) Zobaczmy teraz, w jaki sposób klasa Calculator odnajduje przycisk wciśnięty przez użytkownika. W tym celu przyjrzymy się metodzie unaryoperatorclicked() (Listing 5). Do określenia, który przycisk został wciśnięty służy metoda sender() 5

5 PHP-Qt zwraca ona obiekt, który wysłał sygnał. Metoda ta należy do klasy QObject (z której dziedziczy każdy widget, również przycisk), a dostęp do niej jest możliwy dzięki $this. Widzimy już, dlaczego klasa Calculator dziedziczy z QDialog, która z kolei jest klasą pochodną wobec QObject. Dokładniejsze informacje na temat dziedziczenia klas w Qt znajdują się pod adresem learnmore/classchart/. No dobrze, ale metoda sender() zwraca obiekt klasy QObject, a nam jest potrzebny przycisk. Użyjemy więc funkcji qobject _ cast(), która zamieni obiekt typu QObject na takowy. Wymaga ona podania dwóch parametrów: istniejącego obiektu oraz nowej, anonimowej instancji (w tym przypadku Button("")) i zwraca obiekt docelowy (tej samej klasy, co obiekt podany jako drugi parametr). Następnie odczytujemy liczbę wpisaną przez użytkownika. W tym celu skorzystamy z metody text() klasy obiektu $display (naszego wyświetlacza). Otrzymany rezultat będzie typu QString, a my potrzebujemy liczby, na której będziemy mogli wykonywać działania. Przekonwertujemy więc łańcuch na liczbę przy użyciu metody to- Double(): jeśli konwersja się nie powiedzie, wynikiem będzie 0.0 i wywołana zostanie metoda abortoperation() klasy Calculator. QString: obsługa łańcuchów w Qt Przyjrzyjmy się teraz możliwościom Qt w dziedzinie łańcuchów. Biblioteka ta oferuje szerokie możliwości obsługi standardu unicode, łańcuchów i pojedynczych znaków. Ułatwia też konwersję typów znaków oraz internacjonalizację. Na Listingu 5 korzystamy z metody tr(), która należy do klasy QObject i klas pochodnych wobec niej. Zwraca ona tłumaczenie podanego łańcucha lub ten sam łańcuch, jeżeli nie ma dla niego tłumaczenia. Zaleca się jej stosowanie wobec wszystkich napisów, które chcemy wyświetlać. PHP-Qt automatycznie konwertuje wszystkie łańcuchy PHP na obiekty klasy QString. Większość metod Qt również zwraca łańcuchy tego typu. Korzystanie z QString daje wiele rozmaitych możliwości manipulacji łańcuchami, takich jak ich liczenie, łączenie, zastępowanie, kasowanie, dzielenie czy konwersja standardów (ASCII/Unicode/UTF8/UTF16/ Latin1 oraz typy numeryczne i niektóre operatory). Wszystkie łańcuchy przechowywane w Qt są domyślnie typu Unicode: stosowanie tego typu wobec łańcuchów podawanych jako parametry metod gwarantuje, że będą wyświetlane poprawnie. Podsumowanie Zademonstrowaliśmy podstawowe możliwości PHP-Qt i na ich podstawie można ocenić, że rozwój tej biblioteki zmierza w dobrym kierunku. Obecnie, twórcy tego pakietu zajmują się integracją ze SMOKE (który zostanie użyty w następnych wersjach PHP-Qt i jest dołączony w obecnym wydaniu tego pakietu; jego celem jest utworzenie powiązań (ang. bindings) pomiędzy PHP a Qt/KDE) oraz przenosinami PHP-Qt do działającego w systemie Subversion repozytorium KDE. Nic więc nie stoi na przeszkodzie, aby wprowadzić do PHP-Qt pozostałe klasy należące do Qt i KDE. Co więcej, PHP-Qt ma być dostępne niezależnie od KDE i nie wymagać żadnych pakietów oprócz parsera PHP i biblioteki Qt. Lista mailingowa i repozytorium Subversion pozwalają natomiast śledzić rozwój pakietu PHP-Qt, który z każdą wersją staje się coraz lepszy. Listing 5. Zastosowanie metod qobject_cast i tr() klasy QObject function unaryoperatorclicked() { $clickedbutton = qobject_cast($this->sender(), new Button("")); $clickedoperator = $clickedbutton->text(); $operand = $this->display->text()->todouble(); $result; if ($clickedoperator->toascii() == $this->tr("sqrt")->toascii()) { if ($operand < 0.0) { $this->abortoperation(); return; $result = sqrt($operand); else if ($clickedoperator->toascii()==$this->tr("x\262")->toascii()) { $result = pow($operand, 2.0); else if ($clickedoperator->toascii()==$this->tr("1/x")->toascii()) { if ($operand == 0.0) { $this->abortoperation(); return; $result = 1.0 / $operand; $this->display->settext(qstring::number($result)); $this->waitingforoperand = true; O autorze Thomas Mönicke studiuje informatykę na Politechnice Brandenburskiej w Cottbus. Jest autorem biblioteki PHP-Qt. Tworzy aplikacje GIS- i webowe dla Niemieckiego Instytutu Archeologicznego, a także pracuje nad systemem P2P do widekonferencji o nazwie BRAVIS. kontakt z autorem: thomas.moenicke@kd .net 6