前情回顾

在上期教程中，我们向大家简单介绍下PyQt的基础概念及安装方法，同时教给大家一些基础的PyQt入门知识，包括相关的一些组件集合以及构建窗口的方法。

【Python项目实战】构建GUI桌面计算器(中) — 【Python项目实战】构建GUI桌面计算器(上)

在本期课程中，我们将为大家介绍PyQt中应用程序的相关概念，包括事件循环、信号以及槽位，以帮助大家更灵活的处理程序运行可能会出现的各种状况。

Applications|应用

在开发PyQt的GUI应用程序时，QApplication是最基本的类。该类是任何PyQt应用程序的核心组件。它管理应用程序的控制流以及它的主要设置。

在PyQt中，QApplication的任何实例都是一个应用程序。每个PyQt GUI应用程序必须有一个QApplication`实例。这个类的一些功能包括：

处理应用程序的初始化和结束
提供事件循环和事件处理
处理大多数系统范围和应用程序范围的设置
提供对全局信息的访问，例如应用程序的目录、屏幕大小等
解析常用的命令行参数
定义应用程序的外观
提供本地化功能

以上这些只是QApplication的一些核心职责。因此，在开发PyQt GUI应用程序时，这是一个基本类。QApplication最重要的特性之一是提供事件循环和整个事件处理机制。在下一小节中，你将深入了解什么是事件循环以及它是如何工作的。

Event Loops|事件循环

GUI应用程序是通过事件驱动的。这意味着函数和方法是根据用户操作调用的，比如单击按钮、从组合框中选择项、在文本编辑中输入或更新文本、按下键盘上的一个键等等。这些用户操作通常称为事件。

事件由事件循环处理，也称为主循环。事件循环是一个无限循环，在这个循环中，来自用户、窗口系统和任何其他源的所有事件都被处理和分派。事件循环等待事件发生，然后将其分派去执行某些任务。事件循环将继续工作，直到应用程序终止。

所有GUI应用程序都有一个事件循环。当事件发生时，循环检查它是否为终止事件。在这种情况下，循环结束，应用程序退出。否则，事件将被发送到应用程序的事件队列进行进一步处理，并再次循环。在PyQt6中，可以通过在QApplication对象上调用.exec()来运行应用程序的事件循环。

要使事件触发操作，你需要将事件与想要执行的操作连接起来。在PyQt中，可以用信号和槽机制建立连接，这将在下一小节中进行探讨。

Signals and Slots|信号和槽位

PyQt小部件充当事件捕获器。这意味着每个小部件都可以捕获特定的事件，如鼠标点击、按键等。作为对这些事件的响应，小部件发出一个信号，这是一种宣布其状态发生变化的消息。

信号本身不执行任何动作。如果你想要一个信号触发一个动作，那么你需要把它连接到一个插槽。这是一个函数或方法，它将在发出相关信号时执行操作。可以使用任何Python可调用对象作为插槽。

如果一个信号连接到一个槽位，那么每当信号发出时就调用该插槽。如果一个信号没有连接到任何槽，那么什么也不会发生，信号将被忽略。信号和槽的一些最相关的特性包括:

一个信号可以连接到一个或多个槽位。
一个信号也可以连接到另一个信号。
一个槽可以连接到一个或多个信号。

下面的代码将展示如何在PyQt应用程序中使用信号和插槽机制：

# signals_slots.py

"""Signals and slots example."""

import sys

from PyQt6.QtWidgets import (
    QApplication,
    QLabel,
    QPushButton,
    QVBoxLayout,
    QWidget,
)

def greet():
    if msgLabel.text():
        msgLabel.setText("")
    else:
        msgLabel.setText("Hello, World!")

app = QApplication([])
window = QWidget()
window.setWindowTitle("Signals and slots")
layout = QVBoxLayout()

button = QPushButton("Greet")
button.clicked.connect(greet)

layout.addWidget(button)
msgLabel = QLabel("")
layout.addWidget(msgLabel)
window.setLayout(layout)
window.show()
sys.exit(app.exec())

当我们尝试运行该脚本时，会弹出如下窗口：

当单击Greet按钮时，Hello, World!消息在应用程序的主窗口上出现和消失。

注意：每个小部件都有自己的一组预定义信号，大家可以在相应的文档中查看它们。

如果你的slot函数需要接收额外的参数，那么你可以使用functools.partial()传递它们。例如，你可以修改greet()来接受一个参数，如下面的代码所示：

# signals_slots.py
# ...

def greet(name):
    if msg.text():
        msg.setText("")
    else:
        msg.setText(f"Hello, {name}")

# ...

现在greet()需要接收一个名为name的参数。如果你想把这个新版本的greet()连接到.clicked信号，你可以这样做：

# signals_slots.py

"""Signals and slots example."""

import sys
from functools import partial

# ...

button = QPushButton("Greet")
button.clicked.connect(partial(greeting, "World!"))

# ...

要使这段代码正常工作，你首先需要从functools导入partial()。对partial()的调用返回一个函数对象，当使用name="World!"调用时，该函数对象的行为与greet()类似。现在，当用户单击按钮时，消息Hello, World!会像以前一样出现在标签上。

注意：你还可以使用lambda函数将信号连接到需要额外参数的槽位。作为练习，大家可以尝试使用lambda而不是functools.partial()来编写上面的示例。

信号和槽机制将用于赋予PyQt GUI应用程序生命。这种机制将允许我们将用户事件转换为具体的操作。相信大家已经了解了PyQt的几个重要概念的基础知识。有了这些知识和库的文档，你就可以开始开发自己的GUI应用程序了。在下一节中，我们将带大家构建第一个功能齐全的GUI应用程序——桌面计算器。