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PyQtではじめる
GUIプログラミング

            2011-08-27
     Python Conference JP 2011

              Ransui Iso
 Strategic Technology Group / X-Listing Co, Ltd.


                                       Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
おまえ誰よ?
               Ransui Iso (磯 蘭水)
               Work at X-Listing Co, Ltd.
               http://www.xlisting.co.jp/


Pythonは1998年から使っています。E-Commerceエンジンやサーチエンジンの開
発、Zopeを用いたWebサイト開発、その他色々を経て、今はネット広告配信シス
テムについての研究開発をしています。最近はCommon Lispでシステム開発をし
ていますが、Pythonもヘビーに使っています。



  http://www.facebook.com/ransui

  @ransui


                                  Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
今日お話する内容
●   QtとPyQtについて
●   開発環境を整える
●   HelloWorld
●   QApplication と Event Loop
●   SIGNALとSLOT
●   GUIアプリケーション開発の基礎
●   便利ツール : assistant, designer
●   Graphics, Multimedia, Web関連機能
●   さらに先へ行くために

                                  Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
対象とするレベル
●   Pythonプログラミングの経験
     –   午前中のセッション「Pythonチュートリアル」
     –   書籍「はじめてのPython」
     –   Python公式ドキュメント「Pythonチュートリアル」
         以上のいずれかをクリアしている方


●   GUIプログラミング経験
     –   基本的にGUIプログラミング経験が無い方を想定
     –   tkinter, wxPython, PyGtk等の経験者の方はPyQt独特の
         方法を学ぶ機会になるかと思いますが、多分ドキュメント読
         めば独学できる内容


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その他注意点など
●   ハンズオンではありません
     –   セッション時間内での演習時間等は予定していません
     –   このスライドは自習時の参考にもなるように作っています


●   当日はご参加ありがとうございました
     –   サンプルコードは以下にあります。
     –   http://alpa.homeip.net/files/PyConJP2011­SampleCodes.zip



●   質問はfacebook上で
     –   twitterはあまり使っていないので、facebookのメッセージと
         かでコンタクトしてくれると反応するかもです。


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QtとPyQtについて
 Introduction of Qt and PyQt




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Qtについて
●   クロスプラットフォームのC++総合ライブラリ
     –   最初期はGUIツールキットとして作られていたが、すぐにC++の総
         合ライブラリに成長した
     –   Windows, MacOSX, X11を主要として複数のプラットフォームに
         対応している


●   ライセンス形態
     –   LGPL 2.1 + Commercial のデュアルライセンス


●   読み方
     –   「きゅーと」と読むらしい
     –   「きゅーてぃー」でもおおよそ通じると思われる


                                    Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
Qtを使っているもの
●   KDE
●   Google Earth
●   Picasa Client
●   VLC Media Player
●   Guitar Pro
●   Mathmatica
●   Skype


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Qtのモジュール群
●   総合ライブラリと呼ぶに相応しい充実度
     ●   QtCore          ●   QtScriptTools
     ●   QtGui           ●   QtSql
     ●   QtMultimedia    ●   QtSvg
     ●   QtNetwork       ●   QtWebKit
     ●   QtOpenGL        ●   QtXml
     ●   QtOpenVG        ●   QtXmlPatterns
     ●   QtScript        ●   Phonon
    ものすごく多機能で、提供されるコンポーネント量も膨大ですが、モジュール分
    割の粒度と命名規則がスマートなので、使いたい機能を比較的楽に探し出せる
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C++プログラミングの現実



 C++闇の軍団が
怖いので自粛します

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言語バインディング
●   まぁ色々と大変なのでもっと気軽に使いたい
     –   いわゆるLL系言語を含んだ沢山の言語バインディングが
         あります


         Ada      C#       D   Haskell           Harbor
         Java     CommonLisp   Lua               Ocaml
         Pascal   Perl     PHP Python            R
         Ruby     Scheme       Tcl


         これで全部ではないはずです。


                                         Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
PyQt
●   QtライブラリのPythonバインディング
     –   Riverbank Computingという会社が作っている
     –   最新のQtバージョンへの対応はそれなりに速い
     –   主要なモジュールはほぼ全てサポートしている
     –   SIPというC++とPythonを繋ぐ独自の仕組みで構築


●   ライセンス形態
     –   GPLv2 or GPLv3 (LGPLではないので注意)
     –   Commercial License 有り
          ●   PySideという別のバインディングもあります
          ●   ライセンスはLGPLv2.1で使いやすいかも!

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開発環境の整備
Install Python, PyQt and tools into your machine




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インストールにあたって
●   Windowsへの導入について説明します
     –   LinuxやMacOSを使っている人は自力で出来るでしょ?
          ●   ほとんどのディストリのパッケージに登録されているはずなの
              でコマンド一発でインストールのはず


●   バージョンについて
     –   Python Version 3.2.x for Windows
          ●   PyQtを使う場合はPython3系が圧倒的に便利

     –   PyQt Version 4.8.5 for Windows
          ●   PyQtをインストールすると自動的にQtも入る


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Pythonのインストール
●   MSIパッケージでインストール
     –   http://www.python.org/download
     –   多分これが一番楽
     –   x86とx86-64は別パッケージなので注意
     –   インストール位置とかはデフォルトのままが混乱が少な
         くてよい




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環境の確認




        Ctrl-Z + Enter で終了できます
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PyQtのインストール
●   Riverbankからインストーラを入手
     –   http://www.riverbankcomputing.co.uk/software/py
         qt
     –   Python本体をデフォルトでインストールしていれば何
         も変更ぜずにインストールしてしまえば良い。




                                      Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
PyQtの動作確認




PyQt Examples and Demos




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エディタ・IDE
●   PyScripter : お勧めします
      –   http://code.google.com/p/pyscripter
      –   これもWindowsのインストーラがDLできる
      –   デフォルトのオプションでインストールする
      –   Pythonプログラミングするのに十分な機能を持ったIDE




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Off-lineドキュメント
●   別でDLする必要有り
     –   http://qt.nokia.com/downloads
     –   QtSDK Ver 1.1.2のWindows版Online installerをDL
     –   Customインストールを選択
     –   以下のようにドキュメントだけを選択してインストール




           必要なコンポーネントのみが
           DLされインストールされる
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Assistantの設定
●   ドキュメントブラウザにデータを設定する
     –

           Assistantを起動する




                      メニューバーから

                      1:【編集(E)】→【設定】でダイアログを開く
                      2:【ドキュメント】タブを選択する
                      3:【追加】ボタンを押す
                      4: C:QtSDKDocumentationの中にある
                          .qchファイルを全部選択して【開く】
                          ボタンを押す




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やっと環境ができました
●   いよいよPyQtプログラミングの解説です
     –   今まで説明してきたインストール方法で環境が構築され
         ていることが前提です

     –   カスタムインストールした環境ではそのまま動かない例
         があるかもしれませんが、自助努力で頑張ってください

     –   セッション中にデモすることがありますが、環境はKDE
         です。ちょっと見た目とか違いますが、全く同じコード
         がWindows環境でも動作しますので安心してください。



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HelloWorld
Write and run your first PyQt Application




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とりあえず始めはこれ
●   PyScripterに以下のソースを書きこむ
    import sys
     import sys
    import PyQt4.QtCore as QtCore
     import PyQt4.QtCore as QtCore
    import PyQt4.QtGui as QtGui
     import PyQt4.QtGui as QtGui

    def main():
     def main():
        app = QtGui.QApplication(sys.argv)
         app = QtGui.QApplication(sys.argv)
        main_window = QtGui.QMainWindow()
         main_window = QtGui.QMainWindow()
        hello_button = QtGui.QPushButton("波浪ワールド")
         hello_button = QtGui.QPushButton("波浪ワールド")
        main_window.setCentralWidget(hello_button)
         main_window.setCentralWidget(hello_button)
        main_window.show()
         main_window.show()
        app.exec_()
         app.exec_()

    if __name__ == '__main__':
     if __name__ == '__main__':
        main()
         main()
                                      ファイル名とかはまだ付けなくても大丈夫



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実行してみる
●   PyScripterから実行してみる
     –   スクリプト実行ボタンを押す
     –   メニューの[実行(R)]→[実行(R)]を選択する

                         プログラムに間違いが無ければ、
                         左のように巨大なボタンが1個だ
                         け配置されたウィンドウが表示さ
                         れる。

                         ボタンはクリックできるけれど
                         も、押してもなにも起こらない




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出てきたQtのコンポーネント
●   QApplication
      –   QtのGUIプログラム全体をコントロールする
      –   コマンドライン引数を要求するので sys.argv を渡す


●   QMainWindow
      –   メインウィンドウを表現する


●   QPushButton
      –   基本的なボタンコンポーネント


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setCentralWidget()
●   QMainWindowのレイアウトに関係している
     –   MainWindowには、メニューバーやツールバーを配置す
         ることが多いが、QMainWindowは予めこれらをどこに
         配置するかが考慮されている

                      HelloWorldの例では
                      CentralWidgetしか設定していな
                      いので、他の領域は潰されて見え
                      なくなっている




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exec_() メソッド
●   イベントループを開始するメソッド
                                          ●   GUIシステムはイベントドリブン方
              Application                     式で動いている

                                          ●   Qtは下位のレイヤーが発するイベン
                                              トを拾ってアプリケーションに通知
                   Qt                         する必要がある

                                              Eventの取得                    処理呼び出し
      X11 / Windows

                                                            結果の通知
           OS / Device Driver
                                          ●   この繰り返しをイベントループと呼
                                              ぶ。イベントループが止まるとGUI
Keyboard   Mouse        Monitor   Audio       全体も止まってしまう


                                                 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
SIGNALとSLOT
Connect control flow between widget and logic




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イベントに応答するボタン
●   前のソースに追加する
    import sys
     import sys
    import PyQt4.QtCore as QtCore
     import PyQt4.QtCore as QtCore
    import PyQt4.QtGui as QtGui
     import PyQt4.QtGui as QtGui
    def on_click():
     def on_click():
        print("Hello World")
         print("Hello World")
    def main():
     def main():
        app = QtGui.QApplication(sys.argv)
         app = QtGui.QApplication(sys.argv)
        main_window = QtGui.QMainWindow()
         main_window = QtGui.QMainWindow()
        hello_button = QtGui.QPushButton("波浪ワールド")
         hello_button = QtGui.QPushButton("波浪ワールド")
        hello_button.clicked.connect(on_click)
         hello_button.clicked.connect(on_click)
        main_window.setCentralWidget(hello_button)
         main_window.setCentralWidget(hello_button)
        main_window.show()
         main_window.show()
        app.exec_()
         app.exec_()
    if __name__ == '__main__':
     if __name__ == '__main__':
        main()
         main()


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SIGNAL
●   イベント処理のインタフェース
          –    connect()を使って処理ルーチンと接続する


    QMouseEvent         QPushButton
    button                                              on_click()
                                clicked
    position
    globalPosition              pressed

                                released

マウスのボタン操作に関する          内部状態に応じて適切な                 処理ハンドラは普通の
イベントがEvent Loopから      SIGNALがアクティブになる             Python関数で良い
送られてくる



          –    アプリケーションはイベントの詳細を知らずとも
               「何が起こったか」だけを見れば良い
                                           Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
状態を伴ったSIGNAL
●   QCheckBoxで見てみる
    def print_state(state):
     def print_state(state):
        if state == 0:
         if state == 0:
            print("Unchecked")
             print("Unchecked")
        else:
         else:
            print("Checked")
             print("Checked")
    def main():
     def main():
        app = QtGui.QApplication(sys.argv)
         app = QtGui.QApplication(sys.argv)
        main_window = QtGui.QMainWindow()
         main_window = QtGui.QMainWindow()
        check_box = QtGui.QCheckBox("Check box")
         check_box = QtGui.QCheckBox("Check box")
       check_box.stateChanged.connect(print_state)
        check_box.stateChanged.connect(print_state)
        main_window.setCentralWidget(check_box)
         main_window.setCentralWidget(check_box)
        main_window.show()
         main_window.show()
        app.exec_()
         app.exec_()




                                                                  ソースコードは抜粋です

                                                      Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
SIGNAL付随の状態を受け取る
●   引数部分を指定された型で取得できる

         QCheckBox

                stateChanged(int)            print_state(state)

                     clicked(void)

                     pressed(void)

                 released(void)


     –   QCheckBox の stateChanged の場合は、チェックさ
         れている場合は1、されていない場合は0がint型で引数
         としてconnectしているハンドラに渡される

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コンポーネント同士を直結する
●   SIGNALとSLOTを接続する
        –   SLOTはSIGNALの受け口関数

    QPushButton            QCheckBox
             clicked               stateChanged                    print_state()

             pressed                   pressed

            released    toggle         released




button.clicked.connect(check_box.toggle)
 button.clicked.connect(check_box.toggle)
check_box.stateChanged.connect(print_state)
 check_box.stateChanged.connect(print_state)
SLOTも普通の関数のようにconnectのターゲットに指定できる。
ただしSIGNALとSLOTを直結する場合は受け渡す値のC++型が一致している必要が
あるので注意する。型の調べ方は後で説明する
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わざわざconnectする理由
●   疎結合にしておくことによるご利益
     –   相互作用のトリガが明示されるので理解しやすい
     –   コンポーネント間の相互作用がロジックに埋もれない
     –   インタフェースが同じなら簡単に差し替え可能
     –   必要なSIGNALのみに処理をconnectすれば良い
     –   1つのSIGNALに複数のハンドラを設定できる
     –   SIGNALとハンドラの接続は実行時に設定&解除可能


●   Qtは徹底して疎結合モデル
     –   大規模なシステムを設計する時の極めて強力な1つの手
         法として大いに参考にできる
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ラーメンタイマー
A tiny example for design and develop GUI application




                                     Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
ラーメンタイマー伝説
●   2chのスレッド
        –   「Linux使ってこりゃ普及するわけないと思ったとき」
    873:login:Penguin:2009/01/24(土) 23:53:21 ID:AI280zEEdownup
     873:login:Penguin:2009/01/24(土) 23:53:21 ID:AI280zEEdownup
        だいたいLinuxなんてラーメンタイマーさえ作れないだろ。
         だいたいLinuxなんてラーメンタイマーさえ作れないだろ。
        開発環境が整っているとかソフトが豊富で安定してて楽チンとか
         開発環境が整っているとかソフトが豊富で安定してて楽チンとか
        宣伝する割にはさ。
         宣伝する割にはさ。
        それ考えるとWindowsってよく出来てるんじゃない?
         それ考えるとWindowsってよく出来てるんじゃない?
        素人でもラーメンタイマーくらいすぐ作れるし。
         素人でもラーメンタイマーくらいすぐ作れるし。


●   Uncyclopediaの「Linux」の記事
    主な利用者
    主な利用者
      エセSE
      エセSE
      低レベルなサーバー管理者
      低レベルなサーバー管理者
      ただのオタク
      ただのオタク
      ニコニコ動画で3Dデスクトップの動画を見たリア厨
      ニコニコ動画で3Dデスクトップの動画を見たリア厨
      偉そうに語るくせに、ラーメンタイマー1つまともに作ることもできないエセ開発者
      偉そうに語るくせに、ラーメンタイマー1つまともに作ることもできないエセ開発者

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練習題材としてはなかなか良い
●   実装例:RamenTimer.py
      –   3分間カウントダウンするだけの単純なもの




          2chのスレッドではQtは反則ということになっていたようだが
          PyQtセッションなので躊躇なく使うことにする


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まずは構想&デザイン
●   いきなりコードを書き始めると100%死にます
     –   GUIコンポーネント(Widget)の配置
         ●   スケッチを書いてみる
         ●   機能に注目してUIの領域を分割してみる


     –   プログラムを構成するコンポーネントの階層関係
         ●   UI上の領域と機能の両方を考慮しながらクラスの構成を考える


     –   コンポーネント間の相互作用
         ●   SIGNAL, SLOT, クラスメソッドがどのように連携するかを整理する


     –   「設計」ではなく「デザイン」という観点が大切
         ●   なかなか言葉で表現しにくい
         ●   デザイン中は対象がどんどん変化するので「形式」に拘るのは非効率
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コンセプトを決める
●   コンセプトは成果物の基本方針
     –   GUIは「見た目」という強烈な刺激があるので「思いつき」が発生しやす
         く、開発中にあらぬ方向へ進み出す危険性が高い
     –   自分が「なにをしたいのか」「何を作っているのか」を確認するために適
         時振り返るためにもコンセプトは重要
     –   「ココが重要」「これは譲れない」という事項を列挙しただけの簡単なも
         のでも十分に機能する


●   ラーメンタイマーの場合
     –   タイマーなので数字は「見やすく」「でっかく」表示したい
     –   1/100秒単位で表示するとカッコイイかも
     –   カウントダウン中に一時停止やカウンタ値リセットがあると便利
     –   見ただけで操作が分かるようにしたい
     –   とりあえずは3分固定でOK
     –   ... 等々 ...
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GUIレイアウト
●   コンセプトに基づいてスケッチしてみる
     –   実際に行うときは「紙と鉛筆」を推奨
         ●   PC上でパワポとか使って検討するのは本当に時間の無駄
         ●   「イケテル!」と確信できた時点で清書すればいい
     –   機能単位に「まとまっている」所を探してみる



                          カウントダウンを実行して表
                          示する部分


                             操作を行う部分

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コンポーネントの選定と配置
 ●   コンポーネントを積み重ねて構成する
       –   この段階で利用するコンポーネントの当たりをつける
QWidget:QVBoxLayout
QLCDNumberとQTimerを
配置する                        QLCDNumber
                             QLCDNumber




                  QPushButton QPushButton
                   QPushButton QPushButton       QWidget:QGridLayout
                                                 QPushButtonを格子状に
               QPushButton QPushButton           配置する
                QPushButton QPushButton


                            QWidget:QVBoxLayout
                            QMainWindowのCentralWidgetに指定する
                            上に乗る2つのレイヤーを縦方向に整列して配置する
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コンポーネントの階層構造
●   コンポーネントの親子関係等を図で整理する
    QMainWindow                   QWidget           attribute           QTimer
    main_window               CountDownWidget                            timer
          CentralWidget         QVBoxLayout
                                                                   QLCDNumber
      QWidget                           instance   addWidget        lcd_number
       panel
                              countdown_widget
    QVBoxLayout
                                                   addWidget        QPushButton
                  addWidget                                         start_button

                                  QWidget                           QPushButton
                              ButtonBoxWidget                       stop_button
                                QGridLayout
                                                                    QPushButton
                                        instance                    reset_button

                              button_box_widget                     QPushButton
                                                                     quit_button

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コンポーネントの相互作用
●   これも図を書いて整理しておくと良い
    start_button                                 timer
                         start_countdown    start
               clicked                                               timeout
                                            stop
    stop_button          stop_countdown
               clicked                            do_countdown

    reset_button           reset_count
                                                          lcd_number
               clicked
                                                    display
                         update_display
    quit_button                                     update

               clicked
                                                          CountDownWidget
                             app
    ButtonBoxWidget        quit
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新出コンポーネントのまとめ
●   どれも基本的なものでよく使います
     –   QWidget
          ●   UIを構成する全てのコンポーネントのスーパークラス
          ●   今回はパーツを束ねるコンテナ(トレイ)として使用

     –   QLCDNumber
          ●   液晶風の数値表示ウィジェット

     –   QTimer
          ●   一定時間毎に指定された処理を呼び出す

     –   QGridLayout, QVBoxLayout
          ●   GUIパーツを整列させるためのレイアウトマネージャ
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ButtonBoxWidgetの実装
●   まずは方針を確認する
     –   こんな感じに作る予定だったはず


                                    addWidget          QPushButton
                                                       start_button

                      QWidget                          QPushButton
                  ButtonBoxWidget                      stop_button
                    QGridLayout
                                                       QPushButton
                                                       reset_button

                                                       QPushButton
                                                        quit_button




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ButtonBoxWidgetのコード
●   素直にコードに落とす
    class ButtonBoxWidget(QtGui.QWidget):
     class ButtonBoxWidget(QtGui.QWidget):
        def __init__(self, parent=None):
         def __init__(self, parent=None):
            QtGui.QWidget.__init__(self, parent=parent)
             QtGui.QWidget.__init__(self, parent=parent)
            self.setup_ui()
             self.setup_ui()


        def setup_ui(self):
         def setup_ui(self):
            self.start_button = QtGui.QPushButton("STRAT", parent=self)
             self.start_button = QtGui.QPushButton("STRAT", parent=self)
            self.stop_button = QtGui.QPushButton("STOP", parent=self)
             self.stop_button = QtGui.QPushButton("STOP", parent=self)
            self.reset_button = QtGui.QPushButton("RESET", parent=self)
             self.reset_button = QtGui.QPushButton("RESET", parent=self)
            self.quit_button = QtGui.QPushButton("QUIT", parent=self)
             self.quit_button = QtGui.QPushButton("QUIT", parent=self)
            layout = QtGui.QGridLayout()
             layout = QtGui.QGridLayout()
            layout.addWidget(self.start_button, 0, 0)
             layout.addWidget(self.start_button, 0, 0)
            layout.addWidget(self.stop_button, 0, 1)
             layout.addWidget(self.stop_button, 0, 1)
            layout.addWidget(self.reset_button, 1, 0)
             layout.addWidget(self.reset_button, 1, 0)
            layout.addWidget(self.quit_button, 1, 1)
             layout.addWidget(self.quit_button, 1, 1)
            self.setLayout(layout)
             self.setLayout(layout)



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CountDownWidgetの実装
●   方針を確認する
     –   こちらは処理メソッドを実装しないといけない
                      QWidget              attribute              QTimer
                  CountDownWidget                                  timer
                   QVBoxLayout
                                                             QLCDNumber
                                       addWidget              lcd_number

                                                    timer
                     start_countdown            start              timeout
                                                stop
                     stop_countdown
                                                    do_countdown

                       reset_count
                                                            lcd_number
                                                        display
                     update_display
                                                        update
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CountDownWidget:UIコード
●    サイズが自動伸長されるようにしてある
    class CountDownWidget(QtGui.QWidget):
     class CountDownWidget(QtGui.QWidget):
        def __init__(self, parent=None):
         def __init__(self, parent=None):
            QtGui.QWidget.__init__(self, parent=parent)
             QtGui.QWidget.__init__(self, parent=parent)
            self.interval = 10
             self.interval = 10
            self.setup_ui()
             self.setup_ui()
        def setup_ui(self):
         def setup_ui(self):
            self.setSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding, QtGui.QSizePolicy.Expanding)
             self.setSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding, QtGui.QSizePolicy.Expanding)
            self.timer = QtCore.QTimer(parent=self)
             self.timer = QtCore.QTimer(parent=self)
            self.timer.setInterval(self.interval)
             self.timer.setInterval(self.interval)
            Self.timer.timeout.connect(self.do_countdown)
             Self.timer.timeout.connect(self.do_countdown)
            self.lcd_number = QtGui.QLCDNumber(parent=self)
             self.lcd_number = QtGui.QLCDNumber(parent=self)
            self.lcd_number.setSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding,
             self.lcd_number.setSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding,
                                          QtGui.QSizePolicy.Expanding)
                                           QtGui.QSizePolicy.Expanding)
            self.lcd_number.setFrameStyle(QtGui.QFrame.NoFrame)
             self.lcd_number.setFrameStyle(QtGui.QFrame.NoFrame)
            self.lcd_number.setSegmentStyle(QtGui.QLCDNumber.Flat)
             self.lcd_number.setSegmentStyle(QtGui.QLCDNumber.Flat)
            self.lcd_number.setDigitCount(6)     
             self.lcd_number.setDigitCount(6)     
            layout = QtGui.QVBoxLayout()
             layout = QtGui.QVBoxLayout()
            layout.addWidget(self.lcd_number)
             layout.addWidget(self.lcd_number)
            self.setLayout(layout)
             self.setLayout(layout)
            self.reset_count()
             self.reset_count()
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CountDownWidget:処理部分
●   以下のようになる
        def update_display(self):
         def update_display(self):
            self.lcd_number.display("%6.2f" % (self.count / 100))
             self.lcd_number.display("%6.2f" % (self.count / 100))
            self.lcd_number.update()
             self.lcd_number.update()
        def do_countdown(self):
         def do_countdown(self):
            self.count ­= 1
             self.count ­= 1
            self.update_display()
             self.update_display()
            if self.count <= 0:
             if self.count <= 0:
                self.stop_countdown()
                 self.stop_countdown()
        def start_countdown(self):
         def start_countdown(self):
            if self.count > 0:
             if self.count > 0:
                self.timer.start()
                 self.timer.start()
        def stop_countdown(self):
         def stop_countdown(self):
            self.timer.stop()
             self.timer.stop()
        def reset_count(self):
         def reset_count(self):
            self.count = 18000
             self.count = 18000
            self.update_display()
             self.update_display()
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MainWindowとかの構成
●   方針の確認

      QMainWindow                           QWidget
      main_window                       CountDownWidget
                                          QVBoxLayout
            CentralWidget
                                                    instance
        QWidget
                            addWidget
         panel                          countdown_widget
      QVBoxLayout

                                            QWidget
                                        ButtonBoxWidget
                                          QGridLayout

                                                    instance

                                        button_box_widget



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全体の構成コード
●   main関数として実装してみる
    def main():
     def main():
        app = QtGui.QApplication(sys.argv)
         app = QtGui.QApplication(sys.argv)
        panel = QtGui.QWidget()
         panel = QtGui.QWidget()
        countdown_widget = CountDownWidget(parent=panel)
         countdown_widget = CountDownWidget(parent=panel)
        button_box_widget = ButtonBoxWidget(parent=panel)
         button_box_widget = ButtonBoxWidget(parent=panel)
        panel_layout = QtGui.QVBoxLayout()
         panel_layout = QtGui.QVBoxLayout()
        panel_layout.addWidget(countdown_widget)
         panel_layout.addWidget(countdown_widget)
        panel_layout.addWidget(button_box_widget)
         panel_layout.addWidget(button_box_widget)
        panel.setLayout(panel_layout)
         panel.setLayout(panel_layout)
        panel.setFixedSize(320, 200)
         panel.setFixedSize(320, 200)
        main_window = QtGui.QMainWindow()
         main_window = QtGui.QMainWindow()
        main_window.setWindowTitle("Ramen Timer")
         main_window.setWindowTitle("Ramen Timer")
        main_window.setCentralWidget(panel)
         main_window.setCentralWidget(panel)
        main_window.show()
         main_window.show()


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SIGNALの接続
●   main関数内で行う
    def main():
     def main():
        app = QtGui.QApplication(sys.argv)
         app = QtGui.QApplication(sys.argv)

        ... 中略 ...
         ... 中略 ...
       button_box_widget.start_button.clicked.connect(
        button_box_widget.start_button.clicked.connect(
           countdown_widget.start_countdown)
            countdown_widget.start_countdown)
       button_box_widget.stop_button.clicked.connect(
        button_box_widget.stop_button.clicked.connect(
           countdown_widget.stop_countdown)
            countdown_widget.stop_countdown)
       button_box_widget.reset_button.clicked.connect(
        button_box_widget.reset_button.clicked.connect(
           countdown_widget.reset_count)
            countdown_widget.reset_count)
        button_box_widget.quit_button.clicked.connect(
         button_box_widget.quit_button.clicked.connect(
            app.quit)  
             app.quit)  
        
         
        app.exec_()
         app.exec_()



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ラーメンタイマー完成
●   実際に動かしてみる
●   デザインワークは超大切
●   よりよいラーメンタイマーを目指して
     –   ラーメン出来上がりまで画面注視とかどんだけ
     –   5分のラーメンもあるんですけど
     –   2杯同時に作るときお湯入れるの時間差あるんですが
     –   ワシは「麺硬め」だが奴は「普通」が好みらしい
     –   後入れスープやってる間に麺が伸びちゃうのはNG


         明日のSprintのネタとしてやってみても楽しいかと


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開発ツール
Introduce some tools for Qt programming




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assistant
●   Qtのドキュメントビュアー
     –   Webでも参照できるが専用ビュアーは色々と便利
     –   これを使いこなせるようになれば脱初心者
     –   基本英語だけどがんばって!




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designer
●   GUIレイアウト作成ツール
     –   このツールから入門したくなるという誘引力は強烈




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designerの暗黒面

        注意・警告
  一見初心者に優しげなこのツールは実は
  上級者向け。QtのGUI構成の基本が分
  かっていない時点で使うと自動生成され
  るコードに振り回される等の「害あって
  も益無し」状態になる可能性が高い

  まずは基本をしっかりマスターしてから
  「手間を減らす」ツールとして使うこと
  を推奨
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Graphics
How to draw graphics on widget




                         Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
Graphicsの取り扱い
●   実装例:アナログ時計




      QtにはOpenGLサポート等の高度なグラフィックス
      処理機能があるが、今回は最も基本的な機能を使って
      作ってみる
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コンポーネント構成
●    操作する部分が無いのでシンプル
         QMainWindow                            QWidget            attribute              QTimer
         main_window                          ClockWidget                                  timer
                                                     instance
                  CentralWidget
                                                                                       QPixmap
                                              clock_widget                             offscreen




                                                      setup_ui                    timer
                         offscreen
                                                                               start           timeout

                                                     draw_scales
                                        drawing                                              20 times/sec
    QPaintEvent
                                                    draw_needles
                                                                                   redraw_clock
                                  use


                                     paintEvent
                                                                                          ClockWidget
                                                                        Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
Graphics描画機能
●   QPainterというコンポーネントを使う
              painter = QtGui.QPainter()
               painter = QtGui.QPainter()
    描画対象を指定   painter.begin(self.pixmap)
               painter.begin(self.pixmap)



    描画方法の設定   painter.setRenderHint(QtGui.QPainter.Antialiasing)
               painter.setRenderHint(QtGui.QPainter.Antialiasing)


              painter.setPen(QtGui.QPen(QtCore.Qt.white, 4)
               painter.setPen(QtGui.QPen(QtCore.Qt.white, 4)
     描画処理     painter.drawLine(10, 10, 100, 100)
               painter.drawLine(10, 10, 100, 100)
              painter.drawPixmap(30, 10, foo_pixmap)
               painter.drawPixmap(30, 10, foo_pixmap)




     描画終了     painter.end()
               painter.end()



                                            Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
Tiny Media Player
How to playback sound and video data with Qt




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メディアデータの再生
●   超単純なメディアプレーヤー
     –   Phononというメディア再生フレームワークを使う




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コンポーネント構成
●   1個のwidgetに全部載せる構成にしている

     QMainWindow                   QWidget                         Phonon.VideoPlayer
     main_window              VideoPlayerWidget                            player
                                 QVBoxLayout
                                        instance       addWidget
              CentralWidget             instance                      QHBoxLayout

                              video_player_widget      QPushButton
                                                    play_pause_button
                                                                                  addWidget
                                                    Phonon.SeekSlider
                                                          slider

        Layoutの上に直接Layoutを追加することができる
          ●    これをうまく使うと相当複雑なレイアウトも実現できる




                                                        Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
Web Browser
Qt has WebKit based browser component




                            Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
QWebKitを使ってみる
●   簡易ブラウザなら簡単に作成可能
                 ●   自作アプリの一部にHTMLVewer
                     として組み込む
                 ●   HTMLパーサとして利用(DOMに
                     アクセスできる)
                 ●   ユーザのアクション(リンクク
                     リック等)を全てHookできるの
                     で挙動のカスタマイズはやり放
                     題
                 ●   本当にHTML+CSS+Javascript
                     レンダリングの機能しかないの
                     で、それなりに使えるブラウザ
                     にするためには結構コードを書
                     かなくちゃいけない




                     Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
GUIはdesignerを使ってみた
●   レイアウトの階層構造を意識しながら作る




      今回はQMainWindowにメニューバーとステータスバー
      も追加している
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Pythonモジュールの生成
●   pyuic4 コマンドを使う
     –   designerは .ui というXMLファイルを吐き出す
     –   pyuic4 ­­help でオプションを確認できる
     –   基本は以下のように使う
         ●   pyuic4 ­o foo_ui.py foo.ui


     –   出力されるモジュールファイルは手で編集しない
     –   利用の例はソースコードを参照
         ●   この例では TinyBrowser.py がメインで MainWindowUI.py
             が pyuic4 で生成されたGUIコンポーネントのモジュール
         ●   designerを使う場合は、GUIとLogicはモジュール単位で分割され
             ることになる


                                          Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
次のステップへ
Recommended resources and informations about Qt




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Qtプログラミングの情報源
●   Qt/PyQtはドキュメントが超充実
     –   ふんだんに用意されているプログラミング例はC++で書
         かれているが、Pythonプログラミングの練習にもなる
         ので、どんどん移植してみよう


●   書籍
     –   日本語で読めるものは少ない!
     –   O'REILLY「入門 Qt4 プログラミング」
         ●   すごく高度な技が載っているわけではない
             が、基本的なGUIコンポーネントをまんべん
             なく取り扱っている。Qtドキュメントとの
             併読がお勧め

                               Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
Thank you for listening
     Happy Hacking with PyQt




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  • 1. PyQtではじめる GUIプログラミング 2011-08-27 Python Conference JP 2011 Ransui Iso Strategic Technology Group / X-Listing Co, Ltd. Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 2. おまえ誰よ? Ransui Iso (磯 蘭水) Work at X-Listing Co, Ltd. http://www.xlisting.co.jp/ Pythonは1998年から使っています。E-Commerceエンジンやサーチエンジンの開 発、Zopeを用いたWebサイト開発、その他色々を経て、今はネット広告配信シス テムについての研究開発をしています。最近はCommon Lispでシステム開発をし ていますが、Pythonもヘビーに使っています。 http://www.facebook.com/ransui @ransui Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 3. 今日お話する内容 ● QtとPyQtについて ● 開発環境を整える ● HelloWorld ● QApplication と Event Loop ● SIGNALとSLOT ● GUIアプリケーション開発の基礎 ● 便利ツール : assistant, designer ● Graphics, Multimedia, Web関連機能 ● さらに先へ行くために Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 4. 対象とするレベル ● Pythonプログラミングの経験 – 午前中のセッション「Pythonチュートリアル」 – 書籍「はじめてのPython」 – Python公式ドキュメント「Pythonチュートリアル」 以上のいずれかをクリアしている方 ● GUIプログラミング経験 – 基本的にGUIプログラミング経験が無い方を想定 – tkinter, wxPython, PyGtk等の経験者の方はPyQt独特の 方法を学ぶ機会になるかと思いますが、多分ドキュメント読 めば独学できる内容 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 5. その他注意点など ● ハンズオンではありません – セッション時間内での演習時間等は予定していません – このスライドは自習時の参考にもなるように作っています ● 当日はご参加ありがとうございました – サンプルコードは以下にあります。 – http://alpa.homeip.net/files/PyConJP2011­SampleCodes.zip ● 質問はfacebook上で – twitterはあまり使っていないので、facebookのメッセージと かでコンタクトしてくれると反応するかもです。 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 6. QtとPyQtについて Introduction of Qt and PyQt Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 7. Qtについて ● クロスプラットフォームのC++総合ライブラリ – 最初期はGUIツールキットとして作られていたが、すぐにC++の総 合ライブラリに成長した – Windows, MacOSX, X11を主要として複数のプラットフォームに 対応している ● ライセンス形態 – LGPL 2.1 + Commercial のデュアルライセンス ● 読み方 – 「きゅーと」と読むらしい – 「きゅーてぃー」でもおおよそ通じると思われる Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 8. Qtを使っているもの ● KDE ● Google Earth ● Picasa Client ● VLC Media Player ● Guitar Pro ● Mathmatica ● Skype Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 9. Qtのモジュール群 ● 総合ライブラリと呼ぶに相応しい充実度 ● QtCore ● QtScriptTools ● QtGui ● QtSql ● QtMultimedia ● QtSvg ● QtNetwork ● QtWebKit ● QtOpenGL ● QtXml ● QtOpenVG ● QtXmlPatterns ● QtScript ● Phonon ものすごく多機能で、提供されるコンポーネント量も膨大ですが、モジュール分 割の粒度と命名規則がスマートなので、使いたい機能を比較的楽に探し出せる Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 10. C++プログラミングの現実 C++闇の軍団が 怖いので自粛します Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 11. 言語バインディング ● まぁ色々と大変なのでもっと気軽に使いたい – いわゆるLL系言語を含んだ沢山の言語バインディングが あります Ada C# D Haskell Harbor Java CommonLisp Lua Ocaml Pascal Perl PHP Python R Ruby Scheme Tcl これで全部ではないはずです。 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 12. PyQt ● QtライブラリのPythonバインディング – Riverbank Computingという会社が作っている – 最新のQtバージョンへの対応はそれなりに速い – 主要なモジュールはほぼ全てサポートしている – SIPというC++とPythonを繋ぐ独自の仕組みで構築 ● ライセンス形態 – GPLv2 or GPLv3 (LGPLではないので注意) – Commercial License 有り ● PySideという別のバインディングもあります ● ライセンスはLGPLv2.1で使いやすいかも! Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 13. 開発環境の整備 Install Python, PyQt and tools into your machine Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 14. インストールにあたって ● Windowsへの導入について説明します – LinuxやMacOSを使っている人は自力で出来るでしょ? ● ほとんどのディストリのパッケージに登録されているはずなの でコマンド一発でインストールのはず ● バージョンについて – Python Version 3.2.x for Windows ● PyQtを使う場合はPython3系が圧倒的に便利 – PyQt Version 4.8.5 for Windows ● PyQtをインストールすると自動的にQtも入る Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 15. Pythonのインストール ● MSIパッケージでインストール – http://www.python.org/download – 多分これが一番楽 – x86とx86-64は別パッケージなので注意 – インストール位置とかはデフォルトのままが混乱が少な くてよい Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 16. 環境の確認 Ctrl-Z + Enter で終了できます Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 17. PyQtのインストール ● Riverbankからインストーラを入手 – http://www.riverbankcomputing.co.uk/software/py qt – Python本体をデフォルトでインストールしていれば何 も変更ぜずにインストールしてしまえば良い。 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 18. PyQtの動作確認 PyQt Examples and Demos Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 19. エディタ・IDE ● PyScripter : お勧めします – http://code.google.com/p/pyscripter – これもWindowsのインストーラがDLできる – デフォルトのオプションでインストールする – Pythonプログラミングするのに十分な機能を持ったIDE Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 20. Off-lineドキュメント ● 別でDLする必要有り – http://qt.nokia.com/downloads – QtSDK Ver 1.1.2のWindows版Online installerをDL – Customインストールを選択 – 以下のようにドキュメントだけを選択してインストール 必要なコンポーネントのみが DLされインストールされる Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 21. Assistantの設定 ● ドキュメントブラウザにデータを設定する – Assistantを起動する メニューバーから 1:【編集(E)】→【設定】でダイアログを開く 2:【ドキュメント】タブを選択する 3:【追加】ボタンを押す 4: C:QtSDKDocumentationの中にある .qchファイルを全部選択して【開く】 ボタンを押す Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 22. やっと環境ができました ● いよいよPyQtプログラミングの解説です – 今まで説明してきたインストール方法で環境が構築され ていることが前提です – カスタムインストールした環境ではそのまま動かない例 があるかもしれませんが、自助努力で頑張ってください – セッション中にデモすることがありますが、環境はKDE です。ちょっと見た目とか違いますが、全く同じコード がWindows環境でも動作しますので安心してください。 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 23. HelloWorld Write and run your first PyQt Application Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 24. とりあえず始めはこれ ● PyScripterに以下のソースを書きこむ import sys import sys import PyQt4.QtCore as QtCore import PyQt4.QtCore as QtCore import PyQt4.QtGui as QtGui import PyQt4.QtGui as QtGui def main(): def main():     app = QtGui.QApplication(sys.argv)     app = QtGui.QApplication(sys.argv)     main_window = QtGui.QMainWindow()     main_window = QtGui.QMainWindow()     hello_button = QtGui.QPushButton("波浪ワールド")     hello_button = QtGui.QPushButton("波浪ワールド")     main_window.setCentralWidget(hello_button)     main_window.setCentralWidget(hello_button)     main_window.show()     main_window.show()     app.exec_()     app.exec_() if __name__ == '__main__': if __name__ == '__main__':     main()     main() ファイル名とかはまだ付けなくても大丈夫 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 25. 実行してみる ● PyScripterから実行してみる – スクリプト実行ボタンを押す – メニューの[実行(R)]→[実行(R)]を選択する プログラムに間違いが無ければ、 左のように巨大なボタンが1個だ け配置されたウィンドウが表示さ れる。 ボタンはクリックできるけれど も、押してもなにも起こらない Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 26. 出てきたQtのコンポーネント ● QApplication – QtのGUIプログラム全体をコントロールする – コマンドライン引数を要求するので sys.argv を渡す ● QMainWindow – メインウィンドウを表現する ● QPushButton – 基本的なボタンコンポーネント Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 27. setCentralWidget() ● QMainWindowのレイアウトに関係している – MainWindowには、メニューバーやツールバーを配置す ることが多いが、QMainWindowは予めこれらをどこに 配置するかが考慮されている HelloWorldの例では CentralWidgetしか設定していな いので、他の領域は潰されて見え なくなっている Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 28. exec_() メソッド ● イベントループを開始するメソッド ● GUIシステムはイベントドリブン方 Application 式で動いている ● Qtは下位のレイヤーが発するイベン トを拾ってアプリケーションに通知 Qt する必要がある Eventの取得 処理呼び出し X11 / Windows 結果の通知 OS / Device Driver ● この繰り返しをイベントループと呼 ぶ。イベントループが止まるとGUI Keyboard Mouse Monitor Audio 全体も止まってしまう Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 29. SIGNALとSLOT Connect control flow between widget and logic Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 30. イベントに応答するボタン ● 前のソースに追加する import sys import sys import PyQt4.QtCore as QtCore import PyQt4.QtCore as QtCore import PyQt4.QtGui as QtGui import PyQt4.QtGui as QtGui def on_click(): def on_click():     print("Hello World")     print("Hello World") def main(): def main():     app = QtGui.QApplication(sys.argv)     app = QtGui.QApplication(sys.argv)     main_window = QtGui.QMainWindow()     main_window = QtGui.QMainWindow()     hello_button = QtGui.QPushButton("波浪ワールド")     hello_button = QtGui.QPushButton("波浪ワールド") hello_button.clicked.connect(on_click) hello_button.clicked.connect(on_click)     main_window.setCentralWidget(hello_button)     main_window.setCentralWidget(hello_button)     main_window.show()     main_window.show()     app.exec_()     app.exec_() if __name__ == '__main__': if __name__ == '__main__':     main()     main() Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 31. SIGNAL ● イベント処理のインタフェース – connect()を使って処理ルーチンと接続する QMouseEvent QPushButton button on_click() clicked position globalPosition pressed released マウスのボタン操作に関する 内部状態に応じて適切な 処理ハンドラは普通の イベントがEvent Loopから SIGNALがアクティブになる Python関数で良い 送られてくる – アプリケーションはイベントの詳細を知らずとも 「何が起こったか」だけを見れば良い Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 32. 状態を伴ったSIGNAL ● QCheckBoxで見てみる def print_state(state): def print_state(state):     if state == 0:     if state == 0:         print("Unchecked")         print("Unchecked")     else:     else:         print("Checked")         print("Checked") def main(): def main():     app = QtGui.QApplication(sys.argv)     app = QtGui.QApplication(sys.argv)     main_window = QtGui.QMainWindow()     main_window = QtGui.QMainWindow()     check_box = QtGui.QCheckBox("Check box")     check_box = QtGui.QCheckBox("Check box") check_box.stateChanged.connect(print_state) check_box.stateChanged.connect(print_state)     main_window.setCentralWidget(check_box)     main_window.setCentralWidget(check_box)     main_window.show()     main_window.show()     app.exec_()     app.exec_() ソースコードは抜粋です Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 33. SIGNAL付随の状態を受け取る ● 引数部分を指定された型で取得できる QCheckBox stateChanged(int) print_state(state) clicked(void) pressed(void) released(void) – QCheckBox の stateChanged の場合は、チェックさ れている場合は1、されていない場合は0がint型で引数 としてconnectしているハンドラに渡される Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 34. コンポーネント同士を直結する ● SIGNALとSLOTを接続する – SLOTはSIGNALの受け口関数 QPushButton QCheckBox clicked stateChanged print_state() pressed pressed released toggle released button.clicked.connect(check_box.toggle) button.clicked.connect(check_box.toggle) check_box.stateChanged.connect(print_state) check_box.stateChanged.connect(print_state) SLOTも普通の関数のようにconnectのターゲットに指定できる。 ただしSIGNALとSLOTを直結する場合は受け渡す値のC++型が一致している必要が あるので注意する。型の調べ方は後で説明する Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 35. わざわざconnectする理由 ● 疎結合にしておくことによるご利益 – 相互作用のトリガが明示されるので理解しやすい – コンポーネント間の相互作用がロジックに埋もれない – インタフェースが同じなら簡単に差し替え可能 – 必要なSIGNALのみに処理をconnectすれば良い – 1つのSIGNALに複数のハンドラを設定できる – SIGNALとハンドラの接続は実行時に設定&解除可能 ● Qtは徹底して疎結合モデル – 大規模なシステムを設計する時の極めて強力な1つの手 法として大いに参考にできる Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 36. ラーメンタイマー A tiny example for design and develop GUI application Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 37. ラーメンタイマー伝説 ● 2chのスレッド – 「Linux使ってこりゃ普及するわけないと思ったとき」 873:login:Penguin:2009/01/24(土) 23:53:21 ID:AI280zEEdownup 873:login:Penguin:2009/01/24(土) 23:53:21 ID:AI280zEEdownup だいたいLinuxなんてラーメンタイマーさえ作れないだろ。 だいたいLinuxなんてラーメンタイマーさえ作れないだろ。 開発環境が整っているとかソフトが豊富で安定してて楽チンとか 開発環境が整っているとかソフトが豊富で安定してて楽チンとか 宣伝する割にはさ。 宣伝する割にはさ。 それ考えるとWindowsってよく出来てるんじゃない? それ考えるとWindowsってよく出来てるんじゃない? 素人でもラーメンタイマーくらいすぐ作れるし。 素人でもラーメンタイマーくらいすぐ作れるし。 ● Uncyclopediaの「Linux」の記事 主な利用者 主な利用者 エセSE エセSE 低レベルなサーバー管理者 低レベルなサーバー管理者 ただのオタク ただのオタク ニコニコ動画で3Dデスクトップの動画を見たリア厨 ニコニコ動画で3Dデスクトップの動画を見たリア厨 偉そうに語るくせに、ラーメンタイマー1つまともに作ることもできないエセ開発者 偉そうに語るくせに、ラーメンタイマー1つまともに作ることもできないエセ開発者 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 38. 練習題材としてはなかなか良い ● 実装例:RamenTimer.py – 3分間カウントダウンするだけの単純なもの 2chのスレッドではQtは反則ということになっていたようだが PyQtセッションなので躊躇なく使うことにする Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 39. まずは構想&デザイン ● いきなりコードを書き始めると100%死にます – GUIコンポーネント(Widget)の配置 ● スケッチを書いてみる ● 機能に注目してUIの領域を分割してみる – プログラムを構成するコンポーネントの階層関係 ● UI上の領域と機能の両方を考慮しながらクラスの構成を考える – コンポーネント間の相互作用 ● SIGNAL, SLOT, クラスメソッドがどのように連携するかを整理する – 「設計」ではなく「デザイン」という観点が大切 ● なかなか言葉で表現しにくい ● デザイン中は対象がどんどん変化するので「形式」に拘るのは非効率 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 40. コンセプトを決める ● コンセプトは成果物の基本方針 – GUIは「見た目」という強烈な刺激があるので「思いつき」が発生しやす く、開発中にあらぬ方向へ進み出す危険性が高い – 自分が「なにをしたいのか」「何を作っているのか」を確認するために適 時振り返るためにもコンセプトは重要 – 「ココが重要」「これは譲れない」という事項を列挙しただけの簡単なも のでも十分に機能する ● ラーメンタイマーの場合 – タイマーなので数字は「見やすく」「でっかく」表示したい – 1/100秒単位で表示するとカッコイイかも – カウントダウン中に一時停止やカウンタ値リセットがあると便利 – 見ただけで操作が分かるようにしたい – とりあえずは3分固定でOK – ... 等々 ... Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 41. GUIレイアウト ● コンセプトに基づいてスケッチしてみる – 実際に行うときは「紙と鉛筆」を推奨 ● PC上でパワポとか使って検討するのは本当に時間の無駄 ● 「イケテル!」と確信できた時点で清書すればいい – 機能単位に「まとまっている」所を探してみる カウントダウンを実行して表 示する部分 操作を行う部分 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 42. コンポーネントの選定と配置 ● コンポーネントを積み重ねて構成する – この段階で利用するコンポーネントの当たりをつける QWidget:QVBoxLayout QLCDNumberとQTimerを 配置する QLCDNumber QLCDNumber QPushButton QPushButton QPushButton QPushButton QWidget:QGridLayout QPushButtonを格子状に QPushButton QPushButton 配置する QPushButton QPushButton QWidget:QVBoxLayout QMainWindowのCentralWidgetに指定する 上に乗る2つのレイヤーを縦方向に整列して配置する Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 43. コンポーネントの階層構造 ● コンポーネントの親子関係等を図で整理する QMainWindow QWidget attribute QTimer main_window CountDownWidget timer CentralWidget QVBoxLayout QLCDNumber QWidget instance addWidget lcd_number panel countdown_widget QVBoxLayout addWidget QPushButton addWidget start_button QWidget QPushButton ButtonBoxWidget stop_button QGridLayout QPushButton instance reset_button button_box_widget QPushButton quit_button Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 44. コンポーネントの相互作用 ● これも図を書いて整理しておくと良い start_button timer start_countdown start clicked timeout stop stop_button stop_countdown clicked do_countdown reset_button reset_count lcd_number clicked display update_display quit_button update clicked CountDownWidget app ButtonBoxWidget quit Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 45. 新出コンポーネントのまとめ ● どれも基本的なものでよく使います – QWidget ● UIを構成する全てのコンポーネントのスーパークラス ● 今回はパーツを束ねるコンテナ(トレイ)として使用 – QLCDNumber ● 液晶風の数値表示ウィジェット – QTimer ● 一定時間毎に指定された処理を呼び出す – QGridLayout, QVBoxLayout ● GUIパーツを整列させるためのレイアウトマネージャ Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 46. ButtonBoxWidgetの実装 ● まずは方針を確認する – こんな感じに作る予定だったはず addWidget QPushButton start_button QWidget QPushButton ButtonBoxWidget stop_button QGridLayout QPushButton reset_button QPushButton quit_button Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 47. ButtonBoxWidgetのコード ● 素直にコードに落とす class ButtonBoxWidget(QtGui.QWidget): class ButtonBoxWidget(QtGui.QWidget):     def __init__(self, parent=None):     def __init__(self, parent=None):         QtGui.QWidget.__init__(self, parent=parent)         QtGui.QWidget.__init__(self, parent=parent)         self.setup_ui()         self.setup_ui()     def setup_ui(self):     def setup_ui(self):         self.start_button = QtGui.QPushButton("STRAT", parent=self)         self.start_button = QtGui.QPushButton("STRAT", parent=self)         self.stop_button = QtGui.QPushButton("STOP", parent=self)         self.stop_button = QtGui.QPushButton("STOP", parent=self)         self.reset_button = QtGui.QPushButton("RESET", parent=self)         self.reset_button = QtGui.QPushButton("RESET", parent=self)         self.quit_button = QtGui.QPushButton("QUIT", parent=self)         self.quit_button = QtGui.QPushButton("QUIT", parent=self)         layout = QtGui.QGridLayout()         layout = QtGui.QGridLayout()         layout.addWidget(self.start_button, 0, 0)         layout.addWidget(self.start_button, 0, 0)         layout.addWidget(self.stop_button, 0, 1)         layout.addWidget(self.stop_button, 0, 1)         layout.addWidget(self.reset_button, 1, 0)         layout.addWidget(self.reset_button, 1, 0)         layout.addWidget(self.quit_button, 1, 1)         layout.addWidget(self.quit_button, 1, 1)         self.setLayout(layout)         self.setLayout(layout) Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 48. CountDownWidgetの実装 ● 方針を確認する – こちらは処理メソッドを実装しないといけない QWidget attribute QTimer CountDownWidget timer QVBoxLayout QLCDNumber addWidget lcd_number timer start_countdown start timeout stop stop_countdown do_countdown reset_count lcd_number display update_display update Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 49. CountDownWidget:UIコード ● サイズが自動伸長されるようにしてある class CountDownWidget(QtGui.QWidget): class CountDownWidget(QtGui.QWidget):     def __init__(self, parent=None):     def __init__(self, parent=None):         QtGui.QWidget.__init__(self, parent=parent)         QtGui.QWidget.__init__(self, parent=parent)         self.interval = 10         self.interval = 10         self.setup_ui()         self.setup_ui()     def setup_ui(self):     def setup_ui(self):         self.setSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding, QtGui.QSizePolicy.Expanding)         self.setSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding, QtGui.QSizePolicy.Expanding)         self.timer = QtCore.QTimer(parent=self)         self.timer = QtCore.QTimer(parent=self)         self.timer.setInterval(self.interval)         self.timer.setInterval(self.interval)         Self.timer.timeout.connect(self.do_countdown)         Self.timer.timeout.connect(self.do_countdown)         self.lcd_number = QtGui.QLCDNumber(parent=self)         self.lcd_number = QtGui.QLCDNumber(parent=self)         self.lcd_number.setSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding,         self.lcd_number.setSizePolicy(QtGui.QSizePolicy.Expanding,                                       QtGui.QSizePolicy.Expanding)                                       QtGui.QSizePolicy.Expanding)         self.lcd_number.setFrameStyle(QtGui.QFrame.NoFrame)         self.lcd_number.setFrameStyle(QtGui.QFrame.NoFrame)         self.lcd_number.setSegmentStyle(QtGui.QLCDNumber.Flat)         self.lcd_number.setSegmentStyle(QtGui.QLCDNumber.Flat)         self.lcd_number.setDigitCount(6)              self.lcd_number.setDigitCount(6)              layout = QtGui.QVBoxLayout()         layout = QtGui.QVBoxLayout()         layout.addWidget(self.lcd_number)         layout.addWidget(self.lcd_number)         self.setLayout(layout)         self.setLayout(layout)         self.reset_count()         self.reset_count() Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 50. CountDownWidget:処理部分 ● 以下のようになる     def update_display(self):     def update_display(self):         self.lcd_number.display("%6.2f" % (self.count / 100))         self.lcd_number.display("%6.2f" % (self.count / 100))         self.lcd_number.update()         self.lcd_number.update()     def do_countdown(self):     def do_countdown(self):         self.count ­= 1         self.count ­= 1         self.update_display()         self.update_display()         if self.count <= 0:         if self.count <= 0:             self.stop_countdown()             self.stop_countdown()     def start_countdown(self):     def start_countdown(self):         if self.count > 0:         if self.count > 0:             self.timer.start()             self.timer.start()     def stop_countdown(self):     def stop_countdown(self):         self.timer.stop()         self.timer.stop()     def reset_count(self):     def reset_count(self):         self.count = 18000         self.count = 18000         self.update_display()         self.update_display() Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 51. MainWindowとかの構成 ● 方針の確認 QMainWindow QWidget main_window CountDownWidget QVBoxLayout CentralWidget instance QWidget addWidget panel countdown_widget QVBoxLayout QWidget ButtonBoxWidget QGridLayout instance button_box_widget Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 52. 全体の構成コード ● main関数として実装してみる def main(): def main():     app = QtGui.QApplication(sys.argv)     app = QtGui.QApplication(sys.argv)     panel = QtGui.QWidget()     panel = QtGui.QWidget()     countdown_widget = CountDownWidget(parent=panel)     countdown_widget = CountDownWidget(parent=panel)     button_box_widget = ButtonBoxWidget(parent=panel)     button_box_widget = ButtonBoxWidget(parent=panel)     panel_layout = QtGui.QVBoxLayout()     panel_layout = QtGui.QVBoxLayout()     panel_layout.addWidget(countdown_widget)     panel_layout.addWidget(countdown_widget)     panel_layout.addWidget(button_box_widget)     panel_layout.addWidget(button_box_widget)     panel.setLayout(panel_layout)     panel.setLayout(panel_layout)     panel.setFixedSize(320, 200)     panel.setFixedSize(320, 200)     main_window = QtGui.QMainWindow()     main_window = QtGui.QMainWindow()     main_window.setWindowTitle("Ramen Timer")     main_window.setWindowTitle("Ramen Timer")     main_window.setCentralWidget(panel)     main_window.setCentralWidget(panel)     main_window.show()     main_window.show() Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 53. SIGNALの接続 ● main関数内で行う def main(): def main():     app = QtGui.QApplication(sys.argv)     app = QtGui.QApplication(sys.argv)     ... 中略 ...     ... 中略 ... button_box_widget.start_button.clicked.connect( button_box_widget.start_button.clicked.connect( countdown_widget.start_countdown) countdown_widget.start_countdown) button_box_widget.stop_button.clicked.connect( button_box_widget.stop_button.clicked.connect( countdown_widget.stop_countdown) countdown_widget.stop_countdown) button_box_widget.reset_button.clicked.connect( button_box_widget.reset_button.clicked.connect( countdown_widget.reset_count) countdown_widget.reset_count) button_box_widget.quit_button.clicked.connect( button_box_widget.quit_button.clicked.connect( app.quit)   app.quit)                 app.exec_()     app.exec_() Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 54. ラーメンタイマー完成 ● 実際に動かしてみる ● デザインワークは超大切 ● よりよいラーメンタイマーを目指して – ラーメン出来上がりまで画面注視とかどんだけ – 5分のラーメンもあるんですけど – 2杯同時に作るときお湯入れるの時間差あるんですが – ワシは「麺硬め」だが奴は「普通」が好みらしい – 後入れスープやってる間に麺が伸びちゃうのはNG 明日のSprintのネタとしてやってみても楽しいかと Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 55. 開発ツール Introduce some tools for Qt programming Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 56. assistant ● Qtのドキュメントビュアー – Webでも参照できるが専用ビュアーは色々と便利 – これを使いこなせるようになれば脱初心者 – 基本英語だけどがんばって! Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 57. designer ● GUIレイアウト作成ツール – このツールから入門したくなるという誘引力は強烈 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 58. designerの暗黒面 注意・警告 一見初心者に優しげなこのツールは実は 上級者向け。QtのGUI構成の基本が分 かっていない時点で使うと自動生成され るコードに振り回される等の「害あって も益無し」状態になる可能性が高い まずは基本をしっかりマスターしてから 「手間を減らす」ツールとして使うこと を推奨 Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 59. Graphics How to draw graphics on widget Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 60. Graphicsの取り扱い ● 実装例:アナログ時計 QtにはOpenGLサポート等の高度なグラフィックス 処理機能があるが、今回は最も基本的な機能を使って 作ってみる Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 61. コンポーネント構成 ● 操作する部分が無いのでシンプル QMainWindow QWidget attribute QTimer main_window ClockWidget timer instance CentralWidget QPixmap clock_widget offscreen setup_ui timer offscreen start timeout draw_scales drawing 20 times/sec QPaintEvent draw_needles redraw_clock use paintEvent ClockWidget Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 62. Graphics描画機能 ● QPainterというコンポーネントを使う painter = QtGui.QPainter() painter = QtGui.QPainter() 描画対象を指定 painter.begin(self.pixmap) painter.begin(self.pixmap) 描画方法の設定 painter.setRenderHint(QtGui.QPainter.Antialiasing) painter.setRenderHint(QtGui.QPainter.Antialiasing) painter.setPen(QtGui.QPen(QtCore.Qt.white, 4) painter.setPen(QtGui.QPen(QtCore.Qt.white, 4) 描画処理 painter.drawLine(10, 10, 100, 100) painter.drawLine(10, 10, 100, 100) painter.drawPixmap(30, 10, foo_pixmap) painter.drawPixmap(30, 10, foo_pixmap) 描画終了 painter.end() painter.end() Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 63. Tiny Media Player How to playback sound and video data with Qt Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 64. メディアデータの再生 ● 超単純なメディアプレーヤー – Phononというメディア再生フレームワークを使う Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 65. コンポーネント構成 ● 1個のwidgetに全部載せる構成にしている QMainWindow QWidget Phonon.VideoPlayer main_window VideoPlayerWidget player QVBoxLayout instance addWidget CentralWidget instance QHBoxLayout video_player_widget QPushButton play_pause_button addWidget Phonon.SeekSlider slider Layoutの上に直接Layoutを追加することができる ● これをうまく使うと相当複雑なレイアウトも実現できる Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 66. Web Browser Qt has WebKit based browser component Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 67. QWebKitを使ってみる ● 簡易ブラウザなら簡単に作成可能 ● 自作アプリの一部にHTMLVewer として組み込む ● HTMLパーサとして利用(DOMに アクセスできる) ● ユーザのアクション(リンクク リック等)を全てHookできるの で挙動のカスタマイズはやり放 題 ● 本当にHTML+CSS+Javascript レンダリングの機能しかないの で、それなりに使えるブラウザ にするためには結構コードを書 かなくちゃいけない Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 68. GUIはdesignerを使ってみた ● レイアウトの階層構造を意識しながら作る 今回はQMainWindowにメニューバーとステータスバー も追加している Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 69. Pythonモジュールの生成 ● pyuic4 コマンドを使う – designerは .ui というXMLファイルを吐き出す – pyuic4 ­­help でオプションを確認できる – 基本は以下のように使う ● pyuic4 ­o foo_ui.py foo.ui – 出力されるモジュールファイルは手で編集しない – 利用の例はソースコードを参照 ● この例では TinyBrowser.py がメインで MainWindowUI.py が pyuic4 で生成されたGUIコンポーネントのモジュール ● designerを使う場合は、GUIとLogicはモジュール単位で分割され ることになる Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 70. 次のステップへ Recommended resources and informations about Qt Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 71. Qtプログラミングの情報源 ● Qt/PyQtはドキュメントが超充実 – ふんだんに用意されているプログラミング例はC++で書 かれているが、Pythonプログラミングの練習にもなる ので、どんどん移植してみよう ● 書籍 – 日本語で読めるものは少ない! – O'REILLY「入門 Qt4 プログラミング」 ● すごく高度な技が載っているわけではない が、基本的なGUIコンポーネントをまんべん なく取り扱っている。Qtドキュメントとの 併読がお勧め Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.
  • 72. Thank you for listening Happy Hacking with PyQt Copyright (c) 2011 Ransui Iso, All rights reserved.