PyQt5完整指南：從入門到實踐

引言

PyQt5是Python編程語言的一個GUI（圖形用戶界面）工具包，它是Qt5應用程序框架的Python綁定。Qt是一個跨平臺的C++應用程序開發框架，被廣泛用于開發GUI程序和非GUI程序。PyQt5讓Python開發者能夠使用Python語言享受到Qt框架的強大功能。

在這篇博客中，我們將深入探討PyQt5的各個方面，從基礎安裝到創建復雜的GUI應用程序。無論你是初學者還是有經驗的開發者，這篇文章都將為你提供有價值的信息和實用的示例。

什么是PyQt5？

PyQt5是由Riverbank Computing開發的一組Python模塊。它包含了超過620個類和6000個函數和方法。它是一個多平臺工具包，可以運行在所有主要操作系統上，包括Unix、Windows和Mac OS。

PyQt5的主要特點

跨平臺性：一次編寫，到處運行
豐富的控件：提供了大量預制的UI組件
強大的功能：支持2D/3D圖形、SQL數據庫、網絡等
原生外觀：應用程序能夠與操作系統的原生外觀保持一致
支持多線程：能夠創建響應式的應用程序
完善的文檔：有詳細的API文檔和大量的示例代碼

安裝PyQt5

安裝PyQt5非常簡單，你可以使用pip包管理器（貌似在venv虛擬環境下安裝會報錯）：

pip install PyQt5

如果你需要使用Qt Designer（可視化GUI設計工具），還需要安裝：

pip install pyqt5-tools

確認安裝成功，可以在Python中導入PyQt5：

import PyQt5
print(PyQt5.__version__)

PyQt5基礎概念

1. 應用程序和窗口

每個PyQt5應用程序都必須創建一個應用程序對象。這個對象管理著應用程序的控制流和主要設置。

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget# 創建應用程序對象
app = QApplication(sys.argv)# 創建窗口
window = QWidget()
window.setWindowTitle('第一個PyQt5應用')
window.setGeometry(100, 100, 300, 200)  # x, y, width, height
window.show()# 運行應用程序
sys.exit(app.exec_())

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2. 信號與槽機制

PyQt5使用信號和槽機制來處理事件。信號是在特定事件發生時發出的，而槽是響應信號的函數。

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QPushButton, QWidget
import sysclass Example(QWidget):def __init__(self):super().__init__()self.initUI()def initUI(self):button = QPushButton('點擊我', self)button.clicked.connect(self.on_click)  # 連接信號和槽button.move(50, 50)self.setWindowTitle('信號與槽示例')self.setGeometry(300, 300, 200, 150)self.show()def on_click(self):print('按鈕被點擊了！')app = QApplication(sys.argv)
ex = Example()
sys.exit(app.exec_())

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3. 布局管理

PyQt5提供了幾種布局管理器來自動管理窗口小部件的位置和大小：

QHBoxLayout：水平布局
QVBoxLayout：垂直布局
QGridLayout：網格布局
QFormLayout：表單布局

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QVBoxLayout, QPushButton
import sysclass LayoutExample(QWidget):def __init__(self):super().__init__()self.initUI()def initUI(self):layout = QVBoxLayout()# 添加按鈕到布局for i in range(1, 4):button = QPushButton(f'按鈕 {i}')layout.addWidget(button)self.setLayout(layout)self.setWindowTitle('布局示例')self.show()app = QApplication(sys.argv)
ex = LayoutExample()
sys.exit(app.exec_())

在這里插入圖片描述

PyQt5核心組件

1. 常用窗口小部件

QLabel：顯示文本或圖像
QLineEdit：單行文本輸入
QTextEdit：多行文本輸入
QPushButton：按鈕
QCheckBox：復選框
QRadioButton：單選按鈕
QComboBox：下拉列表
QSpinBox：數字選擇器
QSlider：滑塊
QProgressBar：進度條

2. 對話框

PyQt5提供了多種預定義的對話框：

from PyQt5.QtWidgets import QMessageBox, QFileDialog, QInputDialog# 消息框
QMessageBox.information(self, '標題', '這是一條信息')# 文件對話框
filename, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, '打開文件', '.', '文本文件(*.txt)')# 輸入對話框
text, ok = QInputDialog.getText(self, '輸入對話框', '請輸入你的名字:')

3. 菜單和工具欄

from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QAction, QMenuBar
from PyQt5.QtGui import QIconclass MainWindow(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.initUI()def initUI(self):# 創建菜單欄menubar = self.menuBar()fileMenu = menubar.addMenu('文件')# 創建動作newAction = QAction('新建', self)newAction.setShortcut('Ctrl+N')newAction.triggered.connect(self.newFile)fileMenu.addAction(newAction)self.setWindowTitle('菜單示例')self.show()def newFile(self):print('創建新文件')

創建一個完整的示例應用

讓我們創建一個簡單的文本編輯器應用程序，來展示PyQt5的實際應用：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import (QApplication, QMainWindow, QTextEdit, QAction, QFileDialog, QMessageBox)
from PyQt5.QtGui import QIcon
from PyQt5.QtCore import Qtclass TextEditor(QMainWindow):def __init__(self):super().__init__()self.initUI()self.currentFile = Nonedef initUI(self):# 創建文本編輯器self.textEdit = QTextEdit()self.setCentralWidget(self.textEdit)# 創建菜單欄menubar = self.menuBar()# 文件菜單fileMenu = menubar.addMenu('文件')# 新建動作newAction = QAction('新建', self)newAction.setShortcut('Ctrl+N')newAction.triggered.connect(self.newFile)fileMenu.addAction(newAction)# 打開動作openAction = QAction('打開', self)openAction.setShortcut('Ctrl+O')openAction.triggered.connect(self.openFile)fileMenu.addAction(openAction)# 保存動作saveAction = QAction('保存', self)saveAction.setShortcut('Ctrl+S')saveAction.triggered.connect(self.saveFile)fileMenu.addAction(saveAction)# 退出動作exitAction = QAction('退出', self)exitAction.setShortcut('Ctrl+Q')exitAction.triggered.connect(self.close)fileMenu.addAction(exitAction)# 編輯菜單editMenu = menubar.addMenu('編輯')# 復制動作copyAction = QAction('復制', self)copyAction.setShortcut('Ctrl+C')copyAction.triggered.connect(self.textEdit.copy)editMenu.addAction(copyAction)# 粘貼動作pasteAction = QAction('粘貼', self)pasteAction.setShortcut('Ctrl+V')pasteAction.triggered.connect(self.textEdit.paste)editMenu.addAction(pasteAction)# 設置窗口屬性self.setWindowTitle('簡單文本編輯器')self.setGeometry(100, 100, 800, 600)self.show()def newFile(self):self.textEdit.clear()self.currentFile = Noneself.setWindowTitle('簡單文本編輯器 - 新文件')def openFile(self):filename, _ = QFileDialog.getOpenFileName(self, '打開文件', '.', '文本文件 (*.txt);;所有文件 (*.*)')if filename:try:with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as f:text = f.read()self.textEdit.setText(text)self.currentFile = filenameself.setWindowTitle(f'簡單文本編輯器 - {filename}')except Exception as e:QMessageBox.critical(self, '錯誤', f'無法打開文件: {str(e)}')def saveFile(self):if self.currentFile:self.saveToFile(self.currentFile)else:self.saveAsFile()def saveAsFile(self):filename, _ = QFileDialog.getSaveFileName(self, '保存文件', '.', '文本文件 (*.txt);;所有文件 (*.*)')if filename:self.saveToFile(filename)def saveToFile(self, filename):try:with open(filename, 'w', encoding='utf-8') as f:text = self.textEdit.toPlainText()f.write(text)self.currentFile = filenameself.setWindowTitle(f'簡單文本編輯器 - {filename}')QMessageBox.information(self, '成功', '文件保存成功')except Exception as e:QMessageBox.critical(self, '錯誤', f'無法保存文件: {str(e)}')if __name__ == '__main__':app = QApplication(sys.argv)editor = TextEditor()sys.exit(app.exec_())

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高級特性

1. 多線程

在GUI應用程序中，使用多線程來處理耗時操作是很重要的，以保持界面的響應性：

from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal
import timeclass WorkerThread(QThread):progress = pyqtSignal(int)finished = pyqtSignal()def run(self):for i in range(101):time.sleep(0.1)  # 模擬耗時操作self.progress.emit(i)self.finished.emit()

2. 自定義樣式

PyQt5支持使用CSS樣式來美化界面：

button = QPushButton('風格化按鈕')
button.setStyleSheet("""QPushButton {background-color: #4CAF50;color: white;border-radius: 5px;padding: 10px 24px;font-size: 16px;}QPushButton:hover {background-color: #45a049;}
""")

3. 數據庫集成

PyQt5提供了對SQL數據庫的支持：

from PyQt5.QtSql import QSqlDatabase, QSqlQuery# 創建數據庫連接
db = QSqlDatabase.addDatabase('QSQLITE')
db.setDatabaseName('mydatabase.db')if db.open():query = QSqlQuery()query.exec_("CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)")