PyQt5超详细教程
前言
接：
建议把代码复制到pycahrm等IDE上面看实际效果，方便理解嗷❤️
第7部分：生成图表与数据可视化
7.1 matplotlib 与 PyQt5 的结合
matplotlib 是 Python 中最常用的 2D 数据可视化库，它可以生成各种类型的图表，包括折线图、柱状图、饼图等。在 PyQt5 中，你可以使用 matplotlib 来生成图表，并将这些图表嵌入到 PyQt5 的窗口中。
7.2 在 PyQt5 中嵌入 matplotlib 图表
为了在 PyQt5 应用中显示 matplotlib 图表，我们需要使用 matplotlib 的 FigureCanvas。FigureCanvas 是一个特殊的组件，它允许将 matplotlib 的绘图窗口嵌入到 PyQt5 界面中。首先，我们来看如何在 PyQt5 窗口中嵌入一个简单的折线图。
示例 1：嵌入简单的 matplotlib 图表
import sys import matplotlib.pyplot as plt from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow class PlotCanvas(FigureCanvas): def __init__(self, parent=None): fig, self.ax = plt.subplots() # 创建一个图表对象 super().__init__(fig) # 将图表对象传给 FigureCanvas # 在这里绘制图表 self.plot() def plot(self): # 数据 x = [0, 1, 2, 3, 4, 5] y = [10, 1, 20, 3, 40, 5] # 绘制折线图 self.ax.plot(x, y, label='折线图示例') # 添加标签和图例 self.ax.set_title('PyQt5 中的 matplotlib 示例') self.ax.set_xlabel('X 轴') self.ax.set_ylabel('Y 轴') self.ax.legend() class MainWindow(QMainWindow): def __init__(self): super().__init__() self.setWindowTitle("matplotlib 与 PyQt5 示例") # 创建一个 PlotCanvas 对象，嵌入到 PyQt5 中 self.canvas = PlotCanvas(self) # 设置图表作为中央控件 self.setCentralWidget(self.canvas) # 创建应用程序对象 app = QApplication(sys.argv) window = MainWindow() window.show() # 进入应用程序的事件循环 sys.exit(app.exec_())
代码详解：
- FigureCanvasQTAgg
FigureCanvas 是matplotlib中的一个特殊控件，用于将 matplotlib 图表嵌入到 Qt 界面中。我们通过FigureCanvasQTAgg继承FigureCanvas，并创建一个类PlotCanvas，用于绘制图表。 - plot() 方法
在 plot() 方法中，我们定义了要展示的数据 x 和 y，并使用 ax.plot() 方法绘制折线图。set_title()、set_xlabel()、set_ylabel() 用于设置图表的标题和轴标签，legend() 添加图例。
MainWindow
在主窗口 MainWindow 中，我们创建了 PlotCanvas 实例，并将其作为窗口的中央控件。这样，matplotlib 绘制的图表就会显示在窗口中。
7.3 动态生成图表
在某些应用场景中，图表需要根据用户的输入或数据的变化实时更新。接下来我们展示如何在 PyQt5 中动态生成和更新 matplotlib 图表。
示例 2：动态更新图表
import sys import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton, QVBoxLayout, QWidget class PlotCanvas(FigureCanvas): def __init__(self, parent=None): fig, self.ax = plt.subplots() super().__init__(fig) def plot(self, data): # 清除当前图表内容 self.ax.clear() # 重新绘制图表 self.ax.plot(data, label='随机数据') self.ax.set_title('动态更新的图表') self.ax.set_xlabel('X 轴') self.ax.set_ylabel('Y 轴') self.ax.legend() # 刷新图表以显示新数据 self.draw() class MainWindow(QMainWindow): def __init__(self): super().__init__() self.setWindowTitle("动态更新 matplotlib 图表") # 创建一个图表画布 self.canvas = PlotCanvas(self) # 创建按钮 self.button = QPushButton("生成随机数据", self) self.button.clicked.connect(self.update_plot) # 创建一个布局，将按钮和图表添加到布局中 layout = QVBoxLayout() layout.addWidget(self.canvas) layout.addWidget(self.button) # 创建一个 QWidget 容器，将布局设置到容器中 container = QWidget() container.setLayout(layout) # 设置容器为主窗口的中央控件 self.setCentralWidget(container) def update_plot(self): # 生成随机数据 data = np.random.rand(10) # 更新图表 self.canvas.plot(data) # 创建应用程序对象 app = QApplication(sys.argv) window = MainWindow() window.show() # 进入应用程序的事件循环 sys.exit(app.exec_())
代码详解：
- 动态更新图表
在PlotCanvas类中，我们通过self.ax.clear()清除之前的绘图内容，然后通过self.ax.plot(data)绘制新的数据，最后调用self.draw()刷新图表。 - update_plot() 方法
当用户点击按钮时，update_plot()方法生成一组新的随机数据，并调用self.canvas.plot(data)更新图表。
- 布局管理
我们使用QVBoxLayout()创建一个垂直布局，将图表和按钮依次排列，并通过setCentralWidget()设置整个布局为窗口的中央控件。
7.4 在应用程序中展示不同类型的图表
matplotlib 支持多种类型的图表，包括折线图、柱状图、饼图等。接下来我们展示如何在 PyQt5 中展示这些不同类型的图表。
示例 3：展示不同类型的图表
import sys import matplotlib.pyplot as plt from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QComboBox, QVBoxLayout, QWidget class PlotCanvas(FigureCanvas): def __init__(self, parent=None): fig, self.ax = plt.subplots() super().__init__(fig) def plot_line_chart(self): self.ax.clear() x = [0, 1, 2, 3, 4, 5] y = [10, 1, 20, 3, 40, 5] self.ax.plot(x, y, label='折线图') self.ax.set_title('折线图') self.ax.legend() self.draw() def plot_bar_chart(self): self.ax.clear() x = ['A', 'B', 'C', 'D'] y = [5, 7, 3, 8] self.ax.bar(x, y, label='柱状图') self.ax.set_title('柱状图') self.ax.legend() self.draw() def plot_pie_chart(self): self.ax.clear() sizes = [15, 30, 45, 10] labels = ['A', 'B', 'C', 'D'] self.ax.pie(sizes, labels=labels, autopct='%1.1f%%') self.ax.set_title('饼图') self.draw() class MainWindow(QMainWindow): def __init__(self): super().__init__() self.setWindowTitle("展示不同类型的图表") # 创建图表画布 self.canvas = PlotCanvas(self) # 创建一个下拉菜单供用户选择图表类型 self.combo_box = QComboBox(self) self.combo_box.addItems(["折线图", "柱状图", "饼图"]) self.combo_box.currentIndexChanged.connect(self.update_chart) # 创建布局，将下拉菜单和图表添加到布局中 layout = QVBoxLayout() layout.addWidget(self.canvas) layout.addWidget(self.combo_box) container = QWidget() container.setLayout(layout) self.setCentralWidget(container) def update_chart(self, index): if index == 0: self.canvas.plot_line_chart() elif index == 1: self.canvas.plot_bar_chart() elif index == 2: self.canvas.plot_pie_chart() # 创建应用程序对象 app = QApplication(sys.argv) window = MainWindow() window.show() # 进入应用程序的事件循环 sys.exit(app.exec_())
代码详解：
- 展示不同图表
PlotCanvas类包含了三个方法，用于展示折线图、柱状图和饼图。根据用户的选择，通过update_chart()方法切换不同的图表展示。
2,QComboBox
QComboBox 是一个下拉菜单控件，允许用户选择不同的图表类型。每次选择不同的图表类型时，会触发 currentIndexChanged 信号，调用 update_chart() 方法更新图表。
7.5 总结
在这一部分中，我们学习了如何在 PyQt5 中嵌入 matplotlib 图表，实现数据的可视化展示。通过 matplotlib 的强大功能，我们能够在应用程序中展示折线图、柱状图、饼图等多种类型的图表。同时，我们还展示了如何动态更新图表，并结合用户输入来实时调整图表内容。
关键点：
FigureCanvas允许将 matplotlib 图表嵌入到 PyQt5 界面中。- 图表可以通过
self.ax.clear()清除旧内容，并通过self.ax.plot()等方法动态更新。 - 通过用户输入或按钮点击，可以动态生成和展示不同类型的图表。
第8部分：对话框（QDialog）与用户交互
8.1 什么是 QDialog
QDialog 是 PyQt5 中的一种窗口类，用于创建对话框。这种窗口通常是弹出的，并且用于让用户完成某个操作后再关闭，比如显示提示信息、要求用户确认、或者让用户输入数据。与主窗口 QMainWindow 不同，QDialog 通常不含有菜单栏、工具栏等复杂组件。
对话框分为两类：
- 模态对话框（Modal Dialog）：阻止用户在关闭对话框前与主窗口进行交互。用户必须在对话框内完成操作后才能返回主窗口。这种对话框常用于提示信息或者重要的用户操作。
- 非模态对话框（Non-modal Dialog）：允许用户在对话框打开时仍然与主窗口进行交互。对话框和主窗口之间的操作可以同时进行。
常见的对话框 包括：
- 消息对话框（QMessageBox）：用于向用户显示消息，如信息提示、警告、错误等。
- 输入对话框（QInputDialog）：用于获取用户输入，如文本、数字或选项。
- 自定义对话框（Custom Dialog）：你可以根据需求创建包含多种控件的自定义对话框。
8.2 使用 QMessageBox 创建消息对话框
QMessageBox 是 PyQt5 中用于显示消息或提示信息的标准对话框。它可以显示简单的提示信息、警告、错误消息，甚至让用户在多种选项中做出选择。
示例 1：创建简单的消息对话框
import sys from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QMessageBox, QPushButton class MainWindow(QMainWindow): def __init__(self): super().__init__() self.setWindowTitle("QMessageBox 示例") # 创建一个按钮 self.button = QPushButton("显示消息", self) self.button.clicked.connect(self.show_message) # 设置按钮为窗口的中央控件 self.setCentralWidget(self.button) def show_message(self): # 创建消息对话框 msg_box = QMessageBox() # 设置对话框标题 msg_box.setWindowTitle("消息") # 设置对话框显示的文本 msg_box.setText("这是一个简单的消息对话框。") # 设置对话框的按钮 msg_box.setStandardButtons(QMessageBox.Ok | QMessageBox.Cancel) # 添加 OK 和 Cancel 按钮 # 设置对话框的图标 msg_box.setIcon(QMessageBox.Information) # 设置图标为信息图标 # 显示对话框并获取用户的选择 result = msg_box.exec_() # 判断用户点击了哪个按钮 if result == QMessageBox.Ok: print("用户点击了 OK 按钮") else: print("用户点击了 Cancel 按钮") # 创建应用程序对象 app = QApplication(sys.argv) window = MainWindow() window.show() # 进入应用程序的事件循环 sys.exit(app.exec_())
代码详解：
- QMessageBox
QMessageBox是一个标准的对话框，用于向用户展示信息。在 PyQt5 中，QMessageBox可以显示带有图标和按钮的消息框，并且能够让用户进行确认。 - setText()
setText()用于设置对话框的主要信息。在这个例子中，显示的内容是“这是一个简单的消息对话框”。 - setWindowTitle()
setWindowTitle() 设置对话框窗口的标题，用户可以通过这个标题了解到对话框的主题。
- setStandardButtons()
setStandardButtons() 允许你为对话框添加常用的按钮，如 OK、Cancel、Yes、No 等。在这里，我们添加了 OK 和 Cancel 两个按钮，用户可以选择其中之一。
- setIcon()
setIcon() 设置对话框左侧的图标。可以选择的图标类型包括 QMessageBox.Information（信息图标）、QMessageBox.Warning（警告图标）、QMessageBox.Critical（错误图标）等。
- exec_()
exec_() 是一个阻塞函数，会弹出对话框并等待用户操作。这个函数返回用户选择的按钮（如 OK 或 Cancel）。根据返回值，我们可以判断用户的操作并采取不同的行动。
8.3 使用 QInputDialog 获取用户输入
QInputDialog 是一个标准对话框，用于从用户处获取输入。它支持多种类型的输入，包括文本、整数、浮点数和下拉选择。
示例 2：使用 QInputDialog 获取文本输入
import sys from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QInputDialog, QPushButton class MainWindow(QMainWindow): def __init__(self): super().__init__() self.setWindowTitle("QInputDialog 示例") # 创建按钮 self.button = QPushButton("获取用户输入", self) self.button.clicked.connect(self.get_input) # 设置按钮为中央控件 self.setCentralWidget(self.button) def get_input(self): # 弹出输入对话框，获取用户输入的文本 text, ok = QInputDialog.getText(self, "输入对话框", "请输入您的姓名：") # 如果用户点击了 OK 按钮并且输入了文本 if ok and text: print(f"用户输入：{text}") # 创建应用程序对象 app = QApplication(sys.argv) window = MainWindow() window.show() # 进入应用程序的事件循环 sys.exit(app.exec_())
代码详解：
- QInputDialog.getText()
QInputDialog.getText()方法用于创建一个单行文本输入对话框，用户可以在其中输入内容。这个方法返回两个值：
text是用户输入的内容。ok是一个布尔值，表示用户是否点击了 OK 按钮。如果用户点击 Cancel，ok值为False。
- 获取用户输入
当用户点击 OK 按钮并输入了内容时，程序会输出用户输入的文本。如果用户取消了输入对话框，则不会输出任何内容。
8.4 自定义对话框
除了使用标准的消息框和输入框，PyQt5 允许你创建自定义对话框。通过自定义对话框，你可以根据需求添加任意控件，如按钮、文本框、复选框等。
示例 3：创建自定义对话框
import sys from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QDialog, QLabel, QVBoxLayout, QPushButton # 自定义对话框类，继承自 QDialog class CustomDialog(QDialog): def __init__(self): super().__init__() # 设置对话框的标题 self.setWindowTitle("自定义对话框") # 创建标签控件，显示提示信息 label = QLabel("这是一个自定义对话框") # 创建关闭按钮，点击时关闭对话框 close_button = QPushButton("关闭") close_button.clicked.connect(self.accept) # 调用 accept() 方法关闭对话框 # 创建布局，将标签和按钮添加到布局中 layout = QVBoxLayout() layout.addWidget(label) layout.addWidget(close_button) # 设置对话框的布局 self.setLayout(layout) class MainWindow(QMainWindow): def __init__(self): super().__init__() self.setWindowTitle("自定义对话框示例") # 创建按钮，用于打开自定义对话框 self.button = QPushButton("打开自定义对话框", self) self.button.clicked.connect(self.show_custom_dialog) # 设置按钮为窗口的中央控件 self.setCentralWidget(self.button) def show_custom_dialog(self): # 创建并显示自定义对话框 dialog = CustomDialog() # 使用 exec_() 方法显示对话框，并等待用户操作 if dialog.exec_(): print("自定义对话框已关闭") # 创建应用程序对象 app = QApplication(sys.argv) window = MainWindow() window.show() # 进入应用程序的事件循环 sys.exit(app.exec_())
代码详解：
- 自定义对话框类
CustomDialog类继承自QDialog，用于创建自定义对话框。对话框的外观和行为由你自行定义，你可以在其中添加任意控件。 - 布局管理
通过 QVBoxLayout()，我们将对话框中的控件（如标签和按钮）垂直排列。你可以根据需要使用不同的布局管理器来组织控件，如 QHBoxLayout（水平布局）或 QGridLayout（网格布局）。
- accept() 方法
当用户点击关闭按钮时，调用 accept() 方法关闭对话框。accept() 是 QDialog 的内置方法，它表示对话框的操作已被接受，并会关闭对话框。
- exec_() 方法
exec_()方法用于显示对话框并等待用户操作。对话框的行为是模态的，这意味着用户必须处理完对话框后才能返回主窗口。
8.5 总结
在这一部分中，我们详细介绍了 PyQt5 中的几种对话框，包括：
QMessageBox：用于显示消息或提示信息的对话框。QInputDialog：用于获取用户输入的对话框，支持文本、整数和浮点数输入。- 自定义对话框：通过继承
QDialog，你可以根据需求创建包含任意控件的对话框。
关键点：
- 对话框可以是模态的，用户必须处理完对话框后才能返回主窗口。
- PyQt5 提供了多种标准对话框，帮助快速实现常见的用户交互。
- 自定义对话框非常灵活，适合复杂的交互需求。
7-8部分总结：图表与对话框
在第7至第8部分中，我们探讨了如何在 PyQt5 中使用 matplotlib 实现数据的可视化，并展示了如何在界面中嵌入折线图、柱状图、饼图等多种图表。同时，我们介绍了 PyQt5 中的对话框，包括标准消息对话框、输入对话框以及自定义对话框。这些对话框在用户交互中起到了重要作用，允许用户获取提示、输入信息或确认操作。
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