Qt文件：XML文件

XML文件

  • 1. XML文件結構
    • 1.1 基本結構
    • 1.2 XML 格式規則
    • 1.3 XML vs HTML
  • 2. XML文件操作
    • 2.1 DOM 方式（QDomDocument）
      • 讀取 XML
      • 寫入XML
    • 2.2 SAX 方式（QXmlStreamReader/QXmlStreamWriter）
      • 讀取XML
      • 寫入XML
    • 2.3 對比分析
  • 3. 使用場景
    • 3.1 存儲配置信息
    • 3.2 數據交換與存儲
    • 3.3 界面布局與資源定義
    • 3.4 網絡通信與 API 交互
    • 3.5 插件與擴展系統
    • 3.6 國際化（i18n）與翻譯文件

1. XML文件結構

XML（eXtensible Markup Language，可擴展標記語言）是一種用于存儲和傳輸數據的標記語言，具有平臺無關性、結構清晰、易于閱讀和編寫等特點。

1.1 基本結構

一個標準的 XML 文件通常包含以下部分：

  1. XML 聲明（可選）：指定 XML 版本、編碼方式（如 UTF-8）等信息。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>

version：必填，指定 XML 版本（常用1.0）。
encoding：可選，指定字符編碼（默認UTF-8，需與文件實際編碼一致）。
standalone：可選，指定是否為獨立文件（yes表示不依賴外部 DTD / 模式，no表示依賴）。
  1. 文檔類型定義（DTD，可選）：定義 XML 文檔的結構和元素規則（可引用外部 DTD 或內嵌）。
<!DOCTYPE root-element SYSTEM "filename.dtd">

root-element：根元素名稱。
SYSTEM：引用外部 DTD 文件。

<!DOCTYPE books [<!ELEMENT books (book+)><!ELEMENT book (title, author)><!ATTLIST book id CDATA #REQUIRED>
]>
  1. 根元素：XML 文檔的頂級元素，所有內容必須包含在根元素內。
<root><!-- 子元素 -->
</root>

<books><book id="1"><title>Qt編程</title></book>
</books>
  1. 元素（標簽）：由開始標簽（）、結束標簽（）和內容（可選）組成。
    規則：
    • 標簽名區分大小寫（如和是不同標簽）。
    • 必須正確嵌套，不能交叉。
    • 空元素可使用自閉合標簽（如<-img src=“image.jpg” />）。
<book id="1"><title>XML入門</title><author>John Doe</author>
</book>
  1. 屬性：為元素提供額外信息（鍵值對形式）。
    規則：
    • 屬性值必須用雙引號（"）或單引號（'）包裹。
    • 同一元素中屬性名唯一。
<book id="1" category="technology"><title>XML實戰</title>
</book>
  1. 文本內容：元素內部的文本內容，可包含轉義字符或 CDATA 節。
    在這里插入圖片描述
    CDATA 節：用于包含無需轉義的原始文本（如代碼片段），語法：
<description><![CDATA[內容不轉義 <script>...</script>]]></description>

1.2 XML 格式規則

  1. 嚴格區分大小寫:標簽名、屬性名、屬性值均區分大小寫（如和<title>是不同標簽）。
  2. 正確閉合標簽：每個開始標簽必須有對應的結束標簽，空元素需自閉合（如<‘’br />）。
  3. 唯一根元素：每個 XML 文檔必須有且僅有一個根元素，所有其他元素都是根元素的子元素。
  4. 正確嵌套標簽：標簽必須逐層嵌套，不能交叉。例如：
<!-- 正確嵌套 -->
<parent><child>內容</child>
</parent><!-- 錯誤（交叉嵌套） -->
<parent><child>內容
</parent>
</child>
  1. 屬性值必須加引號：屬性值必須用單引號或雙引號包裹，例如：
<book id='1' name="XML教程" />
  1. 禁止使用特殊字符：文本內容中不能直接使用<、>、&等特殊字符，需用轉義代碼或 CDATA 節處理。

1.3 XML vs HTML

特性XMLHTML
設計目標存儲和傳輸數據展示數據和定義網頁結構
標簽定義自定義標簽（可擴展）預定義標簽（如
,

）

語法嚴格性嚴格（必須正確閉合、嵌套）相對寬松（部分瀏覽器可容錯）
用途配置文件、數據交換、API 返回格式等網頁內容呈現
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<students><student id="S001"><name>Alice</name><age>20</age><courses><course name="Math" score="90" /><course name="Physics" score="85" /></courses></student><student id="S002"><name>Bob</name><age>21</age><courses><course name="Programming" score="95" /></courses></student>
</students>

2. XML文件操作

在 Qt 中處理 XML 文件主要有兩種方式：DOM 方式（使用QDomDocument）和SAX 方式（使用QXmlStreamReader和QXmlStreamWriter）。

2.1 DOM 方式（QDomDocument）

特點：

  1. 將整個 XML 文檔加載到內存中，形成樹形結構。
  2. 支持隨機訪問和修改節點。
  3. 適合處理小型 XML 文件。

讀取 XML

#include <QFile>
#include <QDomDocument>
#include <QDebug>void readXmlWithDom() {QFile file("example.xml");if (!file.open(QIODevice::ReadOnly)) {qDebug() << "Failed to open file!";return;}QDomDocument doc;if (!doc.setContent(&file)) {qDebug() << "Failed to parse XML!";file.close();return;}file.close();// 獲取根節點QDomElement root = doc.documentElement();qDebug() << "Root tag:" << root.tagName();// 遍歷子節點QDomNode node = root.firstChild();while (!node.isNull()) {if (node.isElement()) {QDomElement element = node.toElement();qDebug() << "Tag:" << element.tagName()<< "Text:" << element.text();}node = node.nextSibling();}
}

寫入XML

void writeXmlWithDom() {QDomDocument doc;// 添加XML聲明QDomProcessingInstruction instruction = doc.createProcessingInstruction("xml", "version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"");doc.appendChild(instruction);// 創建根節點QDomElement root = doc.createElement("books");doc.appendChild(root);// 添加子節點QDomElement book1 = doc.createElement("book");book1.setAttribute("id", "1");QDomElement title1 = doc.createElement("title");title1.appendChild(doc.createTextNode("Qt Programming"));book1.appendChild(title1);root.appendChild(book1);// 保存到文件QFile file("output.xml");if (file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) {QTextStream stream(&file);stream << doc.toString();file.close();}
}

2.2 SAX 方式（QXmlStreamReader/QXmlStreamWriter）

特點

  1. 流式解析，逐行讀取 XML，不加載整個文檔。
  2. 內存占用小，適合處理大型 XML 文件。
  3. 只支持順序訪問，不支持隨機修改。

讀取XML

#include <QFile>
#include <QXmlStreamReader>
#include <QDebug>void readXmlWithStream() {QFile file("example.xml");if (!file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {qDebug() << "Failed to open file!";return;}QXmlStreamReader xml(&file);while (!xml.atEnd() && !xml.hasError()) {QXmlStreamReader::TokenType token = xml.readNext();if (token == QXmlStreamReader::StartElement) {if (xml.name() == "book") {QString id = xml.attributes().value("id").toString();qDebug() << "Book ID:" << id;} else if (xml.name() == "title") {qDebug() << "Title:" << xml.readElementText();}}}if (xml.hasError()) {qDebug() << "XML error:" << xml.errorString();}file.close();
}

寫入XML

void writeXmlWithStream() {QFile file("output.xml");if (!file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) {qDebug() << "Failed to open file!";return;}QXmlStreamWriter xml(&file);xml.setAutoFormatting(true);  // 自動格式化XMLxml.writeStartDocument();xml.writeStartElement("books");xml.writeStartElement("book");xml.writeAttribute("id", "1");xml.writeTextElement("title", "Qt Programming");xml.writeEndElement();  // </book>xml.writeEndElement();  // </books>xml.writeEndDocument();file.close();
}

2.3 對比分析

場景推薦類優點
小型 XML 文件，需隨機修改QDomDocument操作簡單，支持 DOM 樹遍歷
大型 XML 文件，僅需讀取QXmlStreamReader內存占用低，解析速度快
生成 XML 文件QXmlStreamWriter代碼簡潔，性能高
需要 XPath 查詢QXmlQuery支持 XPath 表達式
Qt Quick 應用XmlListModel直接集成到 QML 中
  1. 命名空間處理：
    DOM 方式：使用QDomNode::namespaceURI()獲取命名空間。
    流方式：使用QXmlStreamReader::namespaceUri()。
  2. 錯誤處理：
    DOM 方式：檢查QDomDocument::setContent()的返回值。
    流方式：檢查QXmlStreamReader::hasError()。
  3. 性能考慮：
    處理大型文件時，優先選擇 SAX 方式，避免內存溢出。

3. 使用場景

在 Qt 應用開發中，XML 文件常用于存儲配置信息、交換數據、定義界面結構等場景。Qt 提供了多種處理 XML 的類和工具，使 XML 文件成為應用程序與外部數據交互的重要載體。

3.1 存儲配置信息

XML 文件可用于保存應用程序的配置參數，如窗口尺寸、用戶偏好等。通過讀取和寫入 XML 配置文件，實現應用狀態的持久化。

<!-- config.xml -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config><window><width>800</width><height>600</height><maximized>true</maximized></window><appearance><theme>dark</theme><font>Roboto</font><fontSize>12</fontSize></appearance>
</config>
  • 讀取文件：
#include <QFile>
#include <QXmlStreamReader>void loadConfig() {QFile file("config.xml");if (file.open(QIODevice::ReadOnly)) {QXmlStreamReader xml(&file);while (!xml.atEnd()) {if (xml.readNextStartElement()) {if (xml.name() == "window") {// 讀取窗口配置xml.readNextStartElement(); // <width>int width = xml.readElementText().toInt();xml.readNextStartElement(); // <height>int height = xml.readElementText().toInt();// 設置窗口大小...} else if (xml.name() == "appearance") {// 讀取外觀配置// ...}}}file.close();}
}

3.2 數據交換與存儲

XML 是一種通用的數據交換格式，可用于在 Qt 應用與其他系統（如 Web 服務、數據庫）之間傳輸數據。

<!-- books.xml -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<books><book id="1"><title>Qt編程實戰</title><author>John Doe</author><price currency="CNY">89.00</price></book><book id="2"><title>C++ Primer</title><author>Stanley Lippman</author><price currency="USD">45.99</price></book>
</books>

解析數據：

#include <QFile>
#include <QXmlStreamReader>
#include <QDebug>struct Book {int id;QString title;QString author;double price;QString currency;
};QList<Book> parseBooks() {QList<Book> bookList;QFile file("books.xml");if (file.open(QIODevice::ReadOnly)) {QXmlStreamReader xml(&file);Book currentBook;while (!xml.atEnd()) {if (xml.readNextStartElement()) {if (xml.name() == "book") {currentBook.id = xml.attributes().value("id").toInt();} else if (xml.name() == "title") {currentBook.title = xml.readElementText();} else if (xml.name() == "author") {currentBook.author = xml.readElementText();} else if (xml.name() == "price") {currentBook.price = xml.readElementText().toDouble();currentBook.currency = xml.attributes().value("currency").toString();}} else if (xml.tokenType() == QXmlStreamReader::EndElement && xml.name() == "book") {bookList.append(currentBook);}}file.close();}return bookList;
}

3.3 界面布局與資源定義

XML 可用于定義 Qt 應用的界面結構（如 Qt Designer 生成的.ui文件）或資源文件（如.qrc）。
UI文件片段：

<!-- mainwindow.ui (簡化版) -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0"><class>MainWindow</class><widget class="QMainWindow" name="MainWindow"><property name="geometry"><rect><x>0</x><y>0</y><width>800</width><height>600</height></rect></property><widget class="QWidget" name="centralWidget"><layout class="QVBoxLayout" name="verticalLayout"><widget class="QLabel" name="label"><property name="text"><string>Hello Qt!</string></property></widget><widget class="QPushButton" name="pushButton"><property name="text"><string>Click Me</string></property></widget></layout></widget></widget>
</ui>

3.4 網絡通信與 API 交互

Qt 應用可通過 XML 格式與 Web 服務通信（如 SOAP 協議），或解析遠程 API 返回的 XML 數據。

#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkRequest>
#include <QNetworkReply>
#include <QXmlStreamReader>void fetchRemoteXml() {QNetworkAccessManager manager;QNetworkRequest request(QUrl("https://api.example.com/data.xml"));QNetworkReply *reply = manager.get(request);QEventLoop loop;QObject::connect(reply, &QNetworkReply::finished, &loop, &QEventLoop::quit);loop.exec();if (reply->error() == QNetworkReply::NoError) {QXmlStreamReader xml(reply->readAll());// 解析XML數據...}reply->deleteLater();
}

3.5 插件與擴展系統

XML 可用于描述插件信息或應用擴展點，使應用支持動態加載插件。

<!-- plugin.xml -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<plugin><id>com.example.texteditor</id><name>Text Editor Plugin</name><version>1.0.0</version><author>Example Inc.</author><class>TextEditorPlugin</class><dependencies><dependency>core</dependency></dependencies>
</plugin>

3.6 國際化（i18n）與翻譯文件

Qt 的翻譯文件（.ts）基于 XML 格式，用于存儲不同語言的翻譯文本。

<!-- translations.ts -->
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE TS>
<TS version="2.1" language="zh_CN"><context><name>MainWindow</name><message><source>File</source><translation>文件</translation></message><message><source>Edit</source><translation>編輯</translation></message></context>
</TS>

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