【Qt】文件与音视频

一、输入输出设备类

二、文件读写类

三、文件和目录信息类

四、音视频

4.1 音频

4.2 视频

文件操作是应用程序必不可少的部分。Qt作为一个通用开发库，提供了跨平台的文件操作能力。Qt提供了很多关于文件的类，通过这些类能够对文件系统进行操作，如文件读写、文件信息获取、文件复制或重命名等

一、输入输出设备类

在Qt中，文件读写的类为QFile。QFile的父类为QFileDevice，QFileDevice提供了文件交互操作的底层功能。QFileDevice的父类是QIODevice，QIODevice的父类为QObject

QIODevice是Qt中所有输入输出设备（input/output device，简称 I/O 设备）的基础类，I/O 设备就是能进行数据输入和输出的设备，例如文件是一种 I/O 设备，网络通信中的 socket 是 I/O 设备，串口、蓝牙等通信接口也是 I/O 设备，它们也是从 QIODevice 继承来的

Qt中主要的一些 I/O 设备类的继承关系如下图所示：

QFile是用于文件操作和文件数据读写的类，使用 QFile 可以读写任意格式的文件
QSaveFile是用于安全保存文件的类。使用 QSaveFile 保存文件时，会先把数据写入一个临时文件，成功提交后才将数据写入最终的文件。若保存过程中出现错误，临时文件里的数据不会被写入最终文件，这样就能确保最终文件中不会丢失数据或被写入部分数据。在保存较大的文件或复杂格式的文件时可以使用该类，如从网络上下载文件等
QTemporaryFile 是用于创建临时文件的类。使用函数 QTemporaryFile::open() 就能创建一个文件名唯一的临时文件，在 QTemporaryFile 对象被删除时，临时文件被自动删除
QTcpSocket 和 QUdpSocket 是分别实现了 TCP 和 UDP 的类
QSerialPort 是实现了串口通信的类，通过这个类可以实现计算机与串口设备的通信
QBluetoothSocket是用于蓝牙通信的类。手机和平板计算机等移动设备有蓝牙通信模块，笔记本电脑一般也有蓝牙通信模块。通过QBluetoothSocket类，就可以编写蓝牙通信程序。如编程实现笔记本电脑与手机的蓝牙通信
QProcess类用于启动外部程序，并且可以给程序传递参数
QBuffer以一个QByteArray对象作为数据缓冲区，将QByteArray对象当作一个I/O设备来读写

二、文件读写类

在Qt中，文件的读写主要是通过QFile类来实现。在QFile类中提供了一些用来读写文件的方法

对于文件的操作主要有：

读数据：QFile类中提供了多个方法用于读取文件内容；如read()、readAll()、readLine()等
写数据：QFile类中提供了多个方法用于往文件中写内容；如write()、writeData()等
关闭文件：文件使用结束后必须用函数close()关闭文件

访问一个设备前，需要使用open()函数打开该设备，而且必须指定正确的打开模式，QIODevice中所有的打开模式由QIODevice::OpenMode枚举变量定义，其取值如下：

QIODevice::NotOpen	没有打开设备
QIODevice::ReadOnly	以只读方式打开设备
QIODevice::WriteOnly	以只写方式打开设备
QIODevice::ReadWrite	以读写方式打开设备
QIODevice::Append	以追加方式打开设备，将数据写到文件末尾
QIODevice::Truncate	每次打开文件后重写文件内容，原内容将被删除
QIODevice::Text	读文件时，行尾终止符会转换为'\n' 写文件时，行尾终止符会被转换为本地编码。如Win32上为'\r\n'
QIODevice::Unbuffered	无缓冲形式打开文件，绕过设备中的任何缓冲区
QIODevice::NewOnly	文件存在则打开失败，不存在则创建文件

代码示例：简易记事本

mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QMenuBar>
#include <QPlainTextEdit>
#include <QFileDialog>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

    void handleAction1();
    void handleAction2();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QPlainTextEdit* edit;
};
#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    setWindowTitle("简易记事本");
    resize(1200, 1000);

    QMenuBar* menubar = menuBar();
    setMenuBar(menubar);

    QMenu* menu1 = new QMenu("文件");
    QMenu* menu2 = new QMenu("编辑");
    QMenu* menu3 = new QMenu("查看");
    menubar->addMenu(menu1);
    menubar->addMenu(menu2);
    menubar->addMenu(menu3);

    QAction* action1 = new QAction("打开");
    QAction* action2 = new QAction("保存");
    menu1->addAction(action1);
    menu1->addAction(action2);

    QFont font;
    font.setPixelSize(25);
    edit = new QPlainTextEdit();
    edit->setFont(font);
    setCentralWidget(edit);

    connect(action1, &QAction::triggered, this, &MainWindow::handleAction1);
    connect(action2, &QAction::triggered, this, &MainWindow::handleAction2);
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::handleAction1()
{
    //弹出打开文件的对话框
    QString path = QFileDialog::getOpenFileName();
    //将文件路径显示到状态栏
    QStatusBar* statusbar = statusBar();
    statusbar->showMessage(path);
    //构造QFile对象,打开文件
    QFile file(path);
    bool ret = file.open(QIODevice::ReadOnly);
    if(!ret) statusbar->showMessage(path + "打开失败");
    //读取文件
    QString text = file.readAll();
    //关闭文件
    file.close();
    //将读取的内容设置到文本框中
    edit->setPlainText(text);
}

void MainWindow::handleAction2()
{
    //弹出保存文件的对话框
    QString path = QFileDialog::getSaveFileName();
    //将文件路径显示到状态栏
    QStatusBar* statusbar = statusBar();
    statusbar->showMessage(path);
    //构造QFile对象,打开文件
    QFile file(path);
    bool ret = file.open(QIODevice::WriteOnly);
    if(!ret) statusbar->showMessage(path + "打开失败");
    //写文件
    const QString& text = edit->toPlainText();
    file.write(text.toUtf8());
    //关闭文件
    file.close();
}

三、文件和目录信息类

QFileInfo是Qt提供的一个用于获取文件和目录信息的类，如获取文件名、文件大小、文件修改日期等。QFileInfo类中提供了很多的方法，常用的有：

isDir() 检查该文件是否是目录
isExecutable() 检查该文件是否是可执行文件
fileName() 获得文件名
completeBaseName() 获取完整的文件名
suffix() 获取文件后缀名
completeSuffix() 获取完整的文件后缀
size() 获取文件大小
isFile() 判断是否为文件
fileTime() 获取文件创建时间、修改时间、最近访问时间等

代码示例：查看文件信息

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QPushButton>
#include <QFileInfo>
#include <QFileDialog>
#include <QDateTime>
#include <QDebug>

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);

    QPushButton* button = new QPushButton("按钮", this);
    connect(button, &QPushButton::clicked, [=]() {
        QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this, "查看文件信息", "./");

        QFileInfo fileinfo(path);
        //文件名
        qDebug() << "文件名为：" << fileinfo.fileName().toUtf8().data();
        //文件后缀名
        qDebug() << "后缀名为：" << fileinfo.suffix().toUtf8().data();
        //文件大小
        qDebug() << "文件大小为：" << fileinfo.size();
        //文件路径
        qDebug() << "文件路径为：" << fileinfo.path().toUtf8().data();
        //判断是否为⽂件
        qDebug() << "是否为文件："<< fileinfo.isFile();
        //文件创建时间
        QDateTime time1 = fileinfo.fileTime(QFileDevice::FileBirthTime);
        qDebug() << "创建时间为：" << time1.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss").toUtf8().data();
        //文件的最后修改⽇期
        QDateTime time2 = fileinfo.lastModified();
        qDebug() << "最后修改时间为："<< time2.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss").toUtf8().data();
        //判断是否为文件夹
        qDebug() << "是否为目录：" << fileinfo.isDir();

    });
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

四、音视频

4.1 音频

在 Qt 中，音频主要是通过 QSound 类来实现。但是需要注意的是 QSound 类只支持播放 wav 格式的音频文件。即想要添加音频效果，先需要将非 wav 格式的音频文件转换为 wav 格式

注意：使用 QSound 类时，需要添加模块multimedia

核心API：play() 开始或继续播放当前源

代码示例

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include <QSound>

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    QSound* sound = new QSound(":/BackButtonSound.wav", this);
    connect(ui->pushButton, &QPushButton::clicked, this, [=]() {
        sound->play();
    });
}
Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

4.2 视频

在 Qt 中，视频播放的功能主要是通过 QMediaPlayer类和 QVideoWidget类来实现。在使用这两个类时要添加对应的模块 multimedia 和 multimediawidgets

代码示例

QVideo.pro

widget.h

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>
#include <QHBoxLayout> //⽔平布局
#include <QVBoxLayout> //垂直布局
#include <QVideoWidget> //显⽰视频
#include <QMediaPlayer> //播放声⾳
#include <QPushButton> //按钮
#include <QStyle> //设置图标
#include <QFileDialog> //选择⽂件/⽂件夹

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACE

class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();

    void chooseVideo();

private:
    Ui::Widget *ui;

    QMediaPlayer *mediaPlayer;
    QVideoWidget *videoWidget;
    QVBoxLayout *vbox;
    QPushButton *chooseBtn,*playBtn;
};
#endif // WIDGET_H

widget.cpp

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"

Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    //对象实例化
    mediaPlayer = new QMediaPlayer(this);
    videoWidget = new QVideoWidget(this);
    //设置播放画⾯的窗⼝
    videoWidget->setMinimumSize(600,600);

    //实例化窗⼝布局---垂直布局
    this->vbox = new QVBoxLayout(this);
    this->setLayout(this->vbox);

    //实例化选择视频按钮
    chooseBtn = new QPushButton("选择视频",this);

    //实例化播放按钮
    playBtn = new QPushButton(this);
    //设置图标
    playBtn->setIcon(this->style()->standardIcon(QStyle::SP_MediaPlay));

    //实例化⼀个⽔平布局，将按钮放⼊⽔平布局中
    QHBoxLayout *hbox = new QHBoxLayout;
    //添加控件
    hbox->addWidget(chooseBtn);
    hbox->addWidget(playBtn);

    //将播放窗⼝和⽔平布局都添加到垂直布局中
    vbox->addWidget(videoWidget);
    vbox->addLayout(hbox);

    //将选择视频对应的按钮和槽函数进⾏关联
    connect(chooseBtn,&QPushButton::clicked,this,&Widget::chooseVideo);
}

Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

void Widget::chooseVideo()
{
    //选择视频，返回⼀个播放视频的名字
    QString name = QFileDialog::getSaveFileName(this, "选择视频", ".", "MP4(*.mp4)");
    //设置媒体源
    mediaPlayer->setMedia(QUrl(name));
    //将视频输出附加到媒体播放器上
    mediaPlayer->setVideoOutput(videoWidget);
    //播放
    mediaPlayer->play();
}