第15.5节 PyQt的历史沿革介绍

当朋友向我推荐PyQt时，老猿才知道有这样一个在Python下的开源的图形界面开发工具，当准备学习PyQt安装时，发现要安装sip、PyQt、PyQt-tools，然后还要进行相关配置。老猿很好奇为什么是这样的，这三者之间到底是什么关系？功能分别是什么？于是开始到处查中文和英文的各种资料，发现越来越复杂，也越来越有趣，并越来越觉得学习这个是个正确的事情。当花了整整2天最终弄懂了这些事情之后，我觉得应该做个系统的总结，使得大家通过一篇文章就能清楚PyQt相关的知识背景。但本文与真正使用PyQt的方法无关，如果对于这些不感兴趣的同仁可以跳过本文。

在介绍PyQt之前，我们需要介绍Qt，因为从技术上来说，PyQt就是Qt的一个Python包装器。

一、 Qt及其历史沿革

Qt是一个C++可视化开发平台，是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架（C++ GUI），能够为应用程序开发者提供建立图形用户界面所需的功能。它是完全面向对象的，很容易扩展，可应用于组件编程，并可以用于嵌入式开发。它是目前流行的Linux桌面环境KDE 的基础，是Linux和嵌入式操作系统下的主流图形界面开发环境，其最大优势在于只需编写一次代码，就能编译部署在任何操作系统和硬件上，以及擅长图形界面开发，如今更扩展到移动及嵌入式设备开发。对于商业软件公司来说极具价值，可以广泛应用于物联网特别是智能汽车、智能制造业等的研发。

Qt分为商业版和开源版，商业版为商业软件提供开发，而Qt开源版提供了与商业版本同样的功能，在GPL(通用公共许可证)下它是免费的。从Qt 4.5起，Qt增添新开源LGPL（请参考https://baike.baidu.com/item/LGPL/10583469?fr=aladdin）授权选择，并且将Qt源代码库面向公众开放，Qt开发人员可通过为Qt及其相关项目贡献代码、翻译、示例及其他内容。

说到Qt，必须介绍一下Haavard Nord和Eirik Chambe-Eng，二人为挪威特隆赫姆的挪威科技学院计算机科学硕士，因一个超声波图像方面的C++数据库应用程序而在一起工作，这个系统需要一个能够在UNIX、Macintosh和Windows上都能运行的图像用户界面。为此1991年二人开始设计、编写了Qt，并在1992年提出了“信号和槽”的设想，这成为了一个简单有效的强大图像用户编程规范。

1993年Haavard Nord和Eirik Chambe-Eng于 1994年创立Quasar Technologies公司，后更名为TrollTech，然后再改为Trolltech，中文名是“奇趣科技”。2008年奇趣科技被NOKIA收购，更名为Qt Software。

2011年到2012年，诺基亚将Qt软件业务出售给了芬兰IT服务公司Digia；2016年Qt公司从Digita独立出来后，在芬兰上市。

二、 PyQt 介绍

关于PyQt的历史老猿找到的不多，只知道开发商是英国的“Riverbank Computing”公司，老猿暂时没有找到看出来“Riverbank Computing”与Qt公司之间的关系，从目前情况来看是没有关系。PyQt的官方网站是http://www.riverbankcomputing.com。

PyQt是一个创建Python GUI应用程序的工具包，是Qt和Python结合的一个产物，可以说是为了将Qt的功能用于Python开发的一个Qt的Python包装器。它是Python编程语言和Qt库的成功融合。PyQt5是一个基于Qt5的Python语言实现，由一组Python模块构成。

PyQt可用的类有很多，他们被分成几个模块。 QtCore模块包含核心的非GUI功能。该模块用于时间、文件和目录、各种数据类型、流、网址、MIME类型、线程或进程。QtGui模块包含图形组件和相关的类，例如按钮、窗体、状态栏、工具栏、滚动条、位图、颜色、字体等。QtNetwork模块包含了网络编程的类，这些类允许编写TCP/IP和UDP的客户端和服务器，他们使网络编程更简单，更轻便。QtXml包含使用XML文件的类，这个模块提供了SAX和DOM API的实现。QtSvg模块提供显示的SVG文件的类。可缩放矢量图形（SVG）是一种用于描述二维图形和图形应用程序的XML语言。QtOpenGL模块使用OpenGL库渲染3D和2D图形，该模块能够无缝集成Qt的GUI库和OpenGL库。QtSql模块提供用于数据库的类。

三、 PyQt5三大组成系统

PyQt5安装时，需要安装三个包，分别是PyQt5-sip、PyQt5、PyQt5-tools，也就是说PyQt5整体由三大模块组成，分别是：

1. PyQt5-sip：sip是RiverBank开发的用于PyQt的Python/C++混合编程解决方案，是Python生成C++接口代码的工具，能实现标准Python和C/C++数据类型之间的自动转换，并支持 Qt signal/slot 系统。
   
   1)sip是安装、编译PyQt所必须使用的编译工具，因此安装PyQt之前必须安装sip；
   
   2)sip能够使用C或C++编写的现有库，并使它们成为Python扩展模块，这种扩展模块通常称为库的绑定；
   
   3)sip包括代码生成器和python模块。使用SIP时，程序员首先要编写一组满足特殊规范的".sip"规范文件，规范文件的格式与C或C++头文件类似，在文件中使用类似于C++的语法描述扩展模块所提供的类型、变量与函数和方法。因为SIP不支持完整的C++语法，不能直接使用C++的头文件作为".sip"文件，另外还需程序员用SIP定义的语法添加一些C++代码中没有的信息。代码生成器处理这些规范文件并生成C或C++代码，然后编译它们，与C、C++库链接后就成为Python扩展模块。Python模块为自动生成的代码提供支持功能。

2. PyQt5：PyQt5提供支持Qt5各个类的Python模块，是使用C++编写的Python功能模块扩展，查看Python目录下的Lib\site-packages\PyQt5目录，看到的基本都是pyd文件，Python中使用PyQt编写的应用都是通过这些来支持的

3. PyQt5-tools: 提供相关工具，包括qtdesigner、pyuic、pyrcc等相关工具，其中qtdesigner供开发人员使用设计UI界面，pyuic将图形界面对应的ui文件转换成Python的py文件，而pyrcc则将图形界面使用的资源如图片等的文件转换成py。

本节老猿介绍了Qt和PyQt的基本情况，并说明了PyQt三大构成系统的功能及关系，可以说PyQt是一个兼具C++和Python的跨平台图形化开发工具，老猿才开始想只是用于Python图形化开发的，但现已在考虑是否使用它作为Python和C++接口编程的方向。

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