不可思议的简单！一分钟学会用Python和PyQt秒变GUI开发大神！本文详细介绍了如何使用PyQt进行GUI桌面应用程

本文详细介绍了如何使用PyQt进行GUI桌面应用程序开发。我们逐步讲解了PyQt的基础概念，包括核心模块和主要类，并通过实际示例展示了基本控件的创建和使用、窗口布局管理、信号与槽机制、以及事件处理。此外，还探讨了自定义控件和多线程的高级主题。最终，通过实现一个简单的计算器项目，综合运用了所学知识，展示了PyQt强大的功能和灵活性。通过本教程，你应该掌握了使用PyQt创建和管理GUI应用的基本技巧。PyQt功能强大，继续深入学习和实践将帮助你更熟练地开发高效、美观的桌面应用程序。希望本文能为你的PyQt学习旅程提供坚实的基础，助你在GUI开发中游刃有余，创造出更多优秀的应用。Happy coding!

在这里插入图片描述

引言

如果你想使用Python快速构建图形用户界面（GUI）桌面应用程序，PyQt是一个强大且灵活的选择。PyQt是一组Python绑定，基于流行的Qt应用程序框架。无论是对GUI开发完全陌生，还是有一定编程基础的读者，本文都将带你一步一步地深入了解PyQt的核心内容，帮助你快速掌握使用PyQt进行桌面应用开发。

1. PyQt简介

什么是PyQt？

PyQt是由Riverbank Computing公司开发的一组Python插件，它将Qt应用程序框架的功能暴露给Python。Qt是一个跨平台的C++库，用于开发图形用户界面和多平台应用程序。

PyQt的优势

跨平台：支持Windows、macOS、Linux等多个操作系统。
强大的控件集：提供了丰富的GUI控件，满足常见和复杂的UI需求。
全面的文档：官网文档详尽，支持社区活跃。
高度可扩展：支持自定义控件与信号槽机制，功能强大。

2. 环境搭建

安装Python

确保你已安装Python 3.5或更高版本。可以从Python官方网站下载最新版本的Python。

安装PyQt

可以使用pip来安装PyQt5和相关工具包：

pip install PyQt5 PyQt5-tools

如果安装过程中有如下错误：

Using cached colorama-0.4.6-py2.py3-none-any.whl (25 kB)
Using cached importlib_metadata-6.7.0-py3-none-any.whl (22 kB)
Using cached qt5_applications-5.15.2.2.3-py3-none-win_amd64.whl (64.5 MB)
Using cached typing_extensions-4.7.1-py3-none-any.whl (33 kB)
Using cached zipp-3.15.0-py3-none-any.whl (6.8 kB)
Building wheels for collected packages: PyQt5-sip
  Building wheel for PyQt5-sip (pyproject.toml): started
  Building wheel for PyQt5-sip (pyproject.toml): finished with status 'error'
  error: subprocess-exited-with-error

  Building wheel for PyQt5-sip (pyproject.toml) did not run successfully.
  exit code: 1

  [5 lines of output]
  running bdist_wheel
  running build
  running build_ext
  building 'PyQt5.sip' extension
  error: Microsoft Visual C++ 14.0 or greater is required. Get it with "Microsoft C++ Build Tools": https://visualstudio.microsoft.com/visual-cpp-build-tools/
  [end of output]

  note: This error originates from a subprocess, and is likely not a problem with pip.
  ERROR: Failed building wheel for PyQt5-sip
Failed to build PyQt5-sip
ERROR: Could not build wheels for PyQt5-sip, which is required to install pyproject.toml-based projects

在这里插入图片描述 Windows平台安装过程中遇到这个错误，说明需要用到Microsoft C++ Build Tools。大概步骤如下：

访问微软开发工具官方下载网站：visualstudio.microsoft.com/visual-cpp-…
点击下载生成工具按钮，下载安装包。安装包只是个壳，很快就可以下载完成。
运行安装包，如下图所示，点击继续按钮，进入安装界面之后，选择使用C++的桌面开发，然后点击右下角的安装，直至安装完成即可。
重新执行pyqt安装命令，即可安装成功。

pip install PyQt5 PyQt5-tools

下载安装Microsoft C++ Build Tools，需要很长的时间，另外需要下载大量的文件，耗时费力。如果你不想那么费事，还可以手动下载whl文件，手动安装，以跳过这个错误，方法如下：

下载whl文件 whl下载地址：pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/pyqt…。比如我是Win10 64位(对应win_amd64)系统，python版本为3.7.0(对应cp37)，所以我选择了适配与我的系统和python版本的PyQt5_sip最新版本whl文件：PyQt5_sip-12.12.2-cp37-cp37m-win_amd64.whl。
whl文件下载后使用pip install PyQt5_sip-12.12.2-cp37-cp37m-win_amd64.whl命令安装它。
最后，重新执行pyqt安装命令，如下图所示，即可安装成功。

pip install PyQt5 PyQt5-tools

在这里插入图片描述

3. PyQt基础概念

python基础教程

本文阅读需要一定的Python基础，可以参考其它博文进行学习。

Qt库的核心模块

QtWidgets：包含了所有的重要GUI类。
QtCore：包含了非GUI功能，如事件循环与信号槽机制。
QtGui：包含了图形和字体相关的类。

PyQt中的主要类

QApplication：管理GUI应用程序的控制流和主设置。
QWidget：所有用户界面对象的基类。
QMainWindow：创建主窗口。
QPushButton：按钮控件。
QLabel：标签控件。
QLineEdit：单行文本输入框。
QVBoxLayout/QHBoxLayout：垂直/水平布局管理器。

4. 创建第一个PyQt应用

让我们从一个简单的"Hello, World!"应用程序开始。

创建一个Python文件，例如hello.py。
编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel, QWidget

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = QWidget()
    mainWindow.setWindowTitle('Hello, World!')
    mainWindow.setGeometry(100, 100, 280, 80)

    label = QLabel('<h1>Hello, World!</h1>', parent=mainWindow)
    label.move(60, 15)

    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

代码讲解：

QApplication：创建应用对象。
QWidget：创建主窗口。
QLabel：在窗口上显示文本。
setGeometry：设置窗口的位置和大小。
show：展示窗口。
sys.exit：确保应用程序干净退出。

运行代码

在命令行或终端中运行：

python hello.py

你将看到一个标题为"Hello, World!"的窗口。在这里插入图片描述

5. 窗口与控件

创建主窗口

使用QMainWindow来创建主窗口，可以添加菜单栏、工具栏等。

创建一个Python文件，例如main_window.py。
编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle('Main Window')
        self.setGeometry(100, 100, 600, 400)

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

运行代码

在命令行或终端中运行：

python main_window.py

你将看到一个标题为"Main Window"的窗口。在这里插入图片描述

添加按钮

继续在main_window.py文件中添加以下代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle('Main Window')
        self.setGeometry(100, 100, 600, 400)

        button = QPushButton('Click Me', self)
        button.setGeometry(100, 100, 200, 50)
        button.clicked.connect(self.on_button_click)

    def on_button_click(self):
        print('Button clicked!')

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

运行代码

在命令行或终端中运行：

python main_window.py

你将看到一个带有按钮的窗口，点击按钮会在控制台输出"Button clicked!"。在这里插入图片描述

运行代码

在命令行或终端中运行：

python main_window.py

你将看到一个窗口，包含单行输入框、多行输入框、复选框、单选按钮和下拉列表框。在这里插入图片描述

6. 布局管理

垂直布局

创建一个新的Python文件，例如vertical_layout.py，并编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QVBoxLayout, QPushButton

class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle('Vertical Layout')
        self.setGeometry(100, 100, 400, 300)

        layout = QVBoxLayout()

        layout.addWidget(QPushButton('Button 1'))
        layout.addWidget(QPushButton('Button 2'))
        layout.addWidget(QPushButton('Button 3'))

        self.setLayout(layout)

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

运行代码

在命令行或终端中运行：

python vertical_layout.py

你将看到一个窗口，按钮垂直排列。在这里插入图片描述

水平布局

创建一个新的Python文件，例如horizontal_layout.py，并编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QHBoxLayout, QPushButton

class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle('Horizontal Layout')
        self.setGeometry(100, 100, 400, 300)

        layout = QHBoxLayout()

        layout.addWidget(QPushButton('Button 1'))
        layout.addWidget(QPushButton('Button 2'))
        layout.addWidget(QPushButton('Button 3'))

        self.setLayout(layout)

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

运行代码

在命令行或终端中运行：

python horizontal_layout.py

你将看到一个窗口，按钮水平排列。在这里插入图片描述

网格布局

创建一个新的Python文件，例如grid_layout.py，并编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QGridLayout, QPushButton

class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle('Grid Layout')
        self.setGeometry(100, 100, 400, 300)

        layout = QGridLayout()

        layout.addWidget(QPushButton('Button 1'), 0, 0)
        layout.addWidget(QPushButton('Button 2'), 0, 1)
        layout.addWidget(QPushButton('Button 3'), 1, 0)
        layout.addWidget(QPushButton('Button 4'), 1, 1)

        self.setLayout(layout)

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

运行代码

在命令行或终端中运行：

python grid_layout.py

你将看到一个窗口，按钮网格排列。在这里插入图片描述

7. 信号与槽机制

什么是信号与槽？

信号与槽机制是Qt的重要特性之一，用于对象间通信。信号是某个事件发生的反馈，槽是响应信号的函数。

使用信号与槽

创建一个新的Python文件，例如signals_slots.py，并编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton

class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle('Signals and Slots')
        self.setGeometry(100, 100, 400, 300)

        button = QPushButton('Click Me', self)
        button.setGeometry(150, 130, 100, 50)
        button.clicked.connect(self.on_button_click)

    def on_button_click(self):
        print('Button clicked!')

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

运行代码

在命令行或终端中运行：

python signals_slots.py

你将看到一个带有按钮的窗口，点击按钮会在控制台输出"Button clicked!"。在这里插入图片描述

自定义信号与槽

创建一个新的Python文件，例如custom_signals_slots.py，并编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtCore import pyqtSignal, QObject
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton

class Communicate(QObject):
    signal = pyqtSignal()

class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle('Custom Signals and Slots')
        self.setGeometry(100, 100, 400, 300)

        self.comm = Communicate()
        self.comm.signal.connect(self.on_custom_signal)

        button = QPushButton('Emit Signal', self)
        button.setGeometry(150, 130, 100, 50)
        button.clicked.connect(self.comm.signal.emit)

    def on_custom_signal(self):
        print('Custom signal emitted!')

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

运行代码

在命令行或终端中运行：

python custom_signals_slots.py

你将看到一个带有按钮的窗口，点击按钮会在控制台输出"Custom signal emitted!"。在这里插入图片描述

8. 事件处理

事件与事件处理

事件处理机制用于响应用户的输入、窗口状态变化等事件。可以重载特定事件处理方法来处理事件。

常见事件处理方法

创建一个新的Python文件，例如event_handling.py，并编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget

class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle('Event Handling')
        self.setGeometry(100, 100, 400, 300)

    def mousePressEvent(self, event):
        print('Mouse button pressed!')

    def keyPressEvent(self, event):
        print(f'Key pressed: {event.key()}')

    def paintEvent(self, event):
        print('Window painting!')

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

运行代码

在命令行或终端中运行：

python event_handling.py

点击窗口或按下键盘按键，可以在控制台观察事件输出。在这里插入图片描述

9. 高级主题：自定义控件与多线程

自定义控件

创建一个新的Python文件，例如custom_widget.py，并编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel, QWidget

class CustomLabel(QLabel):
    def __init__(self, text, parent=None):
        super().__init__(text, parent)

    def mousePressEvent(self, event):
        self.setText('Label clicked!')

class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle('Custom Widgets')
        self.setGeometry(100, 100, 400, 300)

        label = CustomLabel('Click me', self)
        label.setGeometry(150, 130, 100, 50)

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

运行代码

在命令行或终端中运行：

python custom_widget.py

点击Click me标签，会看到标签文本变为Label clicked!。在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

多线程

创建一个新的Python文件，例如multithreading.py，并编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel, QWidget

class WorkerThread(QThread):
    progress = pyqtSignal(int)

    def run(self):
        for i in range(100):
            self.progress.emit(i+1)
            self.sleep(1)

class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle('Multithreading')
        self.setGeometry(100, 100, 400, 300)

        self.label = QLabel('0%', self)
        self.label.setGeometry(150, 130, 100, 50)

        self.worker = WorkerThread()
        self.worker.progress.connect(self.update_label)
        self.worker.start()

    def update_label(self, value):
        self.label.setText(f'{value}%')

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    mainWindow = MainWindow()
    mainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

运行代码

在命令行或终端中运行：

python multithreading.py

你将看到进度逐渐更新的效果。

在这里插入图片描述

10. 项目实例：创建一个简单的计算器

项目背景

我们将通过一个简单的计算器项目来综合运用上述知识点。该计算器支持基本的加减乘除运算。

项目结构

主窗口QMainWindow
数字按钮QPushButton
运算符按钮QPushButton
显示屏QLineEdit
布局QGridLayout

完整代码

创建一个Python文件，例如calculator.py，并编写以下代码：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QWidget, QPushButton, QLineEdit, QGridLayout
from PyQt5.QtCore import Qt

class Calculator(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.initUI()
    
    def initUI(self):
        self.setWindowTitle('Calculator')
        self.setGeometry(100, 100, 400, 500)

        widget = QWidget(self)
        self.setCentralWidget(widget)
        
        self.display = QLineEdit()
        self.display.setAlignment(Qt.AlignRight)
        self.display.setReadOnly(True)

        grid = QGridLayout()
        widget.setLayout(grid)
        
        grid.addWidget(self.display, 0, 0, 1, 4)
        
        names = ['Cls', 'Bck', '', 'Close',
                 '7', '8', '9', '/',
                 '4', '5', '6', '*',
                 '1', '2', '3', '-',
                 '0', '.', '=', '+']

        positions = [(i, j) for i in range(1, 6) for j in range(4)]

        for position, name in zip(positions, names):
            if name == '':
                continue
            button = QPushButton(name)
            grid.addWidget(button, *position)
            button.clicked.connect(self.onButtonClick)
    
    def onButtonClick(self):
        sender = self.sender()
        text = sender.text()
        
        if text == 'Cls':
            self.display.clear()
        elif text == 'Bck':
            self.display.setText(self.display.text()[:-1])
        elif text == 'Close':
            self.close()
        elif text == '=':
            try:
                result = eval(self.display.text())
                self.display.setText(str(result))
            except Exception as e:
                self.display.setText('Error')
        else:
            self.display.setText(self.display.text() + text)

def main():
    app = QApplication(sys.argv)
    calculator = Calculator()
    calculator.show()
    sys.exit(app.exec_())

if __name__ == '__main__':
    main()

代码讲解

界面布局：我们使用QGridLayout实现计算器布局。按钮按行和列添加进网格布局。
按钮功能：通过QPushButton创建按钮，并使用button.clicked.connect(self.onButtonClick)将按钮点击信号连接到onButtonClick槽函数。
槽函数处理：onButtonClick函数处理不同按钮点击事件，如清除、删除、计算等。

运行代码

在命令行或终端中运行以下命令：

python calculator.py

你将看到一个计算器界面，支持基本的加减乘除运算。在这里插入图片描述

11. 总结

通过本教程，你已经了解了如何使用PyQt来创建和管理GUI桌面应用程序。我们从安装和环境配置开始，逐步讲解了PyQt的基础概念，展示了基本控件的使用、布局管理以及信号和槽机制。之后，我们探讨了事件处理、自定义控件和多线程等高级话题，最后以一个简单的计算器项目为实战例子，综合应用了这些知识。

PyQt功能强大且灵活，继续深入学习和实际项目应用将帮助你更加熟练地掌握它。希望本文能为你的PyQt学习之旅打下坚实的基础。祝你在GUI开发的道路上越走越远，创造出更多优秀的桌面应用程序！

不可思议的简单！一分钟学会用Python和PyQt秒变GUI开发大神！

引言

1. PyQt简介

什么是PyQt？

PyQt的优势

2. 环境搭建

安装Python

安装PyQt

3. PyQt基础概念

python基础教程

Qt库的核心模块

PyQt中的主要类

4. 创建第一个PyQt应用

代码讲解：

运行代码

5. 窗口与控件

创建主窗口

运行代码

添加按钮

运行代码

更多控件

运行代码

6. 布局管理

垂直布局

运行代码

水平布局

运行代码

网格布局

运行代码

7. 信号与槽机制

什么是信号与槽？

使用信号与槽

运行代码

自定义信号与槽

运行代码

8. 事件处理

事件与事件处理

常见事件处理方法

运行代码

9. 高级主题：自定义控件与多线程

自定义控件

运行代码

多线程

运行代码

10. 项目实例：创建一个简单的计算器

项目背景

项目结构

完整代码

代码讲解

运行代码

11. 总结