PyQt——结合Python与Qt的GUI编程

PyQt是Python下的另一套图形界面接口库，顾名思义就是在Python中调用Qt图形库和组件。使用PyQt的优点在于可以使用Qt成熟的IDE（如Qt Creator）进行图形界面设计，并自动生成可执行的Python代码。

1.1.PyQt的安装和使用

PyQt可以通过apt-get命令安装，其对应Python 2.x 和Python 3.x的包名称不同。

安装Python 2.x下的PyQt：

查看原代码

$ sudo apt-get install python-pyqt4 pyqt4-dev-tools

安装Python 3.x下的PyQt：

查看原代码

1. $ sudo apt-get install python3-pyqt4 pyqt4-dev-tools

获取PyQt的文档和范例程序（非必须）：

查看原代码

1. $ sudo apt-get install python-qt4-doc

获取到的范例程序保存在/usr/share/doc/python-qt4-doc/examples目录下找到。

2D绘图

对话框演示

FTP客户端（网络编程）演示

OpenGL 3D绘图

下面我们通过一段代码演示PyQt的使用。新建Python文件，命名为hello_pyqt.py，代码内容如下：

查看原代码

1. import sys
2. from PyQt4 import QtCore, QtGui
4. class HelloPyQt(QtGui.QWidget):
5. def __init__(self, parent = None):
6. super(HelloPyQt, self).__init__(parent)
7. self.setWindowTitle("PyQt Test")
9. self.textHello = QtGui.QTextEdit("This is a test program written in python with PyQt lib!")
10. self.btnPress = QtGui.QPushButton("Press me!")
12. layout = QtGui.QVBoxLayout()
13. layout.addWidget(self.textHello)
14. layout.addWidget(self.btnPress)
15. self.setLayout(layout)
17. self.btnPress.clicked.connect(self.btnPress_Clicked)
19. def btnPress_Clicked(self):
20. self.textHello.setText("Hello PyQt!\nThe button has been pressed.")
22. if __name__=='__main__':
23. app = QtGui.QApplication(sys.argv)
24. mainWindow = HelloPyQt()
25. mainWindow.show()
26. sys.exit(app.exec_())

在本例中，所有的PyQt控件都封装在HelloPyQt类中。首先添加了一个QTextEdit 控件textHello和QPushButton控件btnPress，然后通过self.btnPress.clicked.connect()语句将btnPress按钮的clicked信号连接至btnPress_Clicked()函数。

如此当按钮被按下时，会触发clicked事件，进而调用btnPress_Clicked()函数。该函数的功能就是改变textHello中的文本。

在Python3下运行程序：

查看原代码

1. $ python3 hello_pyqt.py

PyQt程序运行效果

从上面的例子可以看出手动编写代码调用PyQt依然十分不便，好在PyQt还为我们准备了Qt GUI界面的转换工具，可以将Qt Creator生成的.ui文件直接转换成Python代码。比如需要对test.ui进行转换，其命令如下：

$ pyuic4 test.ui -x -o test.py

其中-x参数相当于--execute，在代码中增加了一些测试语句，这样生成的Python文件就可以直接执行了。之后我们就可以在生成的代码基础上实现自己的功能。

1.2.例：通过PyQt设计CPU温度监控软件

这里我们将通过PyQt设计一个监控树莓派内核温度的小软件。首先打开QtCreator，新建一个Qt GUI应用程序工程（如何在树莓派2本地安装运行Qt Creator，请参见：编程篇（一）在树莓派2上本地开发Qt GUI程序）。设计如下图所示的窗口界面：

在Qt Creator中设计GUI

通过pyuic命令将GUI文件转换成Python文件，然后在此基础上进行修改，代码如下：

查看原代码

1. from PyQt4 import QtCore, QtGui
2. import os
4. try:
5. _fromUtf8 = QtCore.QString.fromUtf8
6. except AttributeError:
7. _fromUtf8 = lambda s: s
9. class Ui_HelloPyQt(object):
10. def setupUi(self, HelloPyQt):
11. HelloPyQt.setObjectName(_fromUtf8("HelloPyQt"))
12. HelloPyQt.resize(304, 212)
13. self.centralWidget = QtGui.QWidget(HelloPyQt)
14. self.centralWidget.setObjectName(_fromUtf8("centralWidget"))
15. self.lcdTemp = QtGui.QLCDNumber(self.centralWidget)
16. self.lcdTemp.setGeometry(QtCore.QRect(40, 40, 221, 81))
17. self.lcdTemp.setSmallDecimalPoint(False)
18. self.lcdTemp.setDigitCount(6)
19. self.lcdTemp.setObjectName(_fromUtf8("lcdTemp"))
20. self.sliderAlarm = QtGui.QSlider(self.centralWidget)
21. self.sliderAlarm.setGeometry(QtCore.QRect(40, 170, 221, 16))
22. self.sliderAlarm.setMaximum(120)
23. self.sliderAlarm.setProperty("value", 80)
24. self.sliderAlarm.setOrientation(QtCore.Qt.Horizontal)
25. self.sliderAlarm.setTickPosition(QtGui.QSlider.NoTicks)
26. self.sliderAlarm.setObjectName(_fromUtf8("sliderAlarm"))
27. self.labelAlarm = QtGui.QLabel(self.centralWidget)
28. self.labelAlarm.setGeometry(QtCore.QRect(40, 150, 221, 16))
29. self.labelAlarm.setObjectName(_fromUtf8("labelAlarm"))
30. self.labelTemp = QtGui.QLabel(self.centralWidget)
31. self.labelTemp.setGeometry(QtCore.QRect(40, 20, 221, 16))
32. self.labelTemp.setObjectName(_fromUtf8("labelTemp"))
34. #Add timer
35. self.timerTemp = QtCore.QTimer(self.centralWidget)
36. HelloPyQt.setCentralWidget(self.centralWidget)
38. # Add slots
39. self.sliderAlarm.valueChanged.connect(self.sliderAlarm_ValueChanged)
40. self.timerTemp.timeout.connect(self.timerTemp_TimeOut)
41. # Use the timeout event to initialize the LCD
42. self.timerTemp_TimeOut()
43. # Start timer, time out per 2 seconds
44. self.timerTemp.start(2000)
47. self.retranslateUi(HelloPyQt)
48. QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(HelloPyQt)
51. def retranslateUi(self, HelloPyQt):
52. HelloPyQt.setWindowTitle(QtGui.QApplication.translate("HelloPyQt", "HelloPyQt", None, QtGui.QApplication.UnicodeUTF8))
53. self.labelAlarm.setText(QtGui.QApplication.translate("HelloPyQt", "Alarm: 80C", None, QtGui.QApplication.UnicodeUTF8))
54. self.labelTemp.setText(QtGui.QApplication.translate("HelloPyQt", "CPU Temperature", None, QtGui.QApplication.UnicodeUTF8))
56. # Event triggered when the value of labelAlarm changed
57. def sliderAlarm_ValueChanged(self):
58. self.labelAlarm.setText("Alarm: " + str(self.sliderAlarm.value()) + "C")
60. # Event triggered when timerTemp time out
61. def timerTemp_TimeOut(self):
62. # Get temperature from sensor file
63. sensor = os.popen("cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp")
64. temp = float(sensor.readline()) / 1000
65. alarm = float(self.sliderAlarm.value())
66. # Display temperature
67. self.lcdTemp.display("%.1fC" % temp)
68. # Check whether the temperature is too high
69. if temp <= alarm * 0.6:
70. self.lcdTemp.setStyleSheet("color: green")
71. elif temp <= alarm * 0.8:
72. self.lcdTemp.setStyleSheet("color: orange")
73. elif temp <= alarm:
74. self.lcdTemp.setStyleSheet("color: red")
75. else:
76. self.lcdTemp.setStyleSheet("color: red")
77. msg = QtGui.QMessageBox()
78. msg.setWindowTitle("Alarm")
79. msg.setText("Temperature is too high!")
80. msg.setIcon(QtGui.QMessageBox.Warning)
81. msg.exec_()
82. # You can do something else here, like shut down the system
84. if __name__ == "__main__":
85. import sys
86. app = QtGui.QApplication(sys.argv)
87. HelloPyQt = QtGui.QMainWindow()
88. ui = Ui_HelloPyQt()
89. ui.setupUi(HelloPyQt)
90. HelloPyQt.show()
91. sys.exit(app.exec_())

代码中新建了一个QTimer定时器控件，用于定时查询CPU当前的温度并更新显示。self.timerTemp.timeout.connect()语句将定时器的超时信号链接至timerTemp_TimeOut()函数。self.timerTemp.start(2000)设置定时器超时时间为200ms，即每2秒执行一次timerTemp_TimeOut()函数。

LCD控件用于显示CPU当前的温度。在显示界面和运行定时器之前，可以通过手动调用self.timerTemp_TimeOut()函数读取CPU温度来初始化LCD控件内容。

CPU的温度通过读取 /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp文件内容获得。这里采用os.popen()方法在Linux Shell中通过cat命令读取文件，并将返回的字符串信息转换为数字显示在LCD控件中。

窗口下面的滚动条用于设置温度报警门限，如果CPU温度接近门限值，则会改变温度显示的颜色。如果超过门限值则弹出对话框报警。

温度监控程序运行效果

这里我们还可以使用一个小程序将CPU占用率提高到100%来提升CPU温度，只要编写一段死循环的运算代码即可（一个Python进程只能在单个内核上运行，对于树莓派2，需要同时启动4个进程才能跑满全部内核）。代码内容如下：

查看原代码

1. while True:
2. a = 1298/1412

多进程后台执行：

查看原代码

1. $ python tst.py&
2. $ python tst.py&
3. $ python tst.py&
4. $ python tst.py&

提高CPU占用率