Qt—模态与非模态对话框

Qt—模态与非模态对话框

核心概念

• ​模态对话框​​：强制用户优先处理当前窗口，阻塞指定范围的用户交互。
• ​非模态对话框​​：允许用户自由切换窗口，无交互限制。

一、模态对话框类型与行为

1. 应用级模态（Application Modal）

• ​阻塞范围​​：整个应用程序的所有窗口

• ​代码行为​​：阻塞式调用（代码暂停执行）

• ​实现方式​​：

  // 方式1：exec() 自动应用级模态
  QMessageBox msgBox;
  msgBox.setText("确认退出程序？");
  msgBox.exec();  // 代码在此暂停，直到对话框关闭
  
  // 方式2：显式设置模态属性
  QDialog dialog;
  dialog.setWindowModality(Qt::ApplicationModal);
  dialog.show();  // 需配合事件循环（非阻塞代码）
  

• 典型场景​​：

  • 关键操作确认（退出程序、覆盖保存）
  • 全局数据选择（QFileDialog、QColorDialog）
  • 紧急错误提示（QMessageBox::critical）

2. 窗口级模态（Window Modal）

• ​阻塞范围​​：父窗口及其子窗口

• ​代码行为​​：非阻塞式调用

• ​实现方式​​：

  // 方式1：Qt5+推荐方式
  QDialog dialog(this);  // 需指定父窗口
  dialog.open();         // 自动设置为窗口级模态
  
  // 方式2：属性设置
  dialog.setWindowModality(Qt::WindowModal);
  dialog.show();
  

• ​典型场景​​：

  • 父窗口相关配置（编辑器字体设置）
  • 局部数据输入（QInputDialog）
  • 依赖父窗口的子任务（主窗口中的工具面板）

3. 伪模态（无事件循环阻塞）

• ​阻塞范围​​：父窗口及子窗口（界面交互阻塞）

• ​代码行为​​：非阻塞式调用

• ​实现方式​​：

  QProgressDialog progress("处理中...", "取消", 0, 100, this);
  progress.setModal(true);  // 关键属性设置
  progress.show();
  
  // 后台继续执行代码...
  for (int i = 0; i <= 100; ++i) {
      progress.setValue(i);
      QCoreApplication::processEvents();  // 保持界面响应
  }
  

• ​典型场景​​：

  • 进度提示（QProgressDialog）
  • 后台任务中的即时交互（下载取消确认）
  • 临时界面锁定（防止误操作）

二、非模态对话框

• ​行为特点​​：允许自由切换窗口，无交互阻塞

• ​实现要点​​：

  // 正确内存管理示例
  SettingsDialog *settings = new SettingsDialog(this);
  settings->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);  // 关闭时自动销毁
  settings->show();
  

• ​典型场景​​：

  • 工具面板（属性编辑器、日志窗口）
  • 实时数据显示（监控仪表盘）
  • 常驻配置窗口（调色板、图层管理）

三、对比总结表

四、关键注意事项

1.内存管理规范​​：

• 优先使用栈对象创建模态对话框

• 非模态对话框必须满足以下任一条件：

  // 方式1：指定父对象自动管理
  new Dialog(parentWidget);
  // 方式2：关闭时自动删除
  dialog->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);
  

2.UI响应性保障​​：

• 禁止在模态对话框的事件循环中执行耗时操作：

  // 错误示例：导致界面冻结
  void MainWindow::showCriticalDialog() {
      QMessageBox::critical(this, "错误", "操作失败");
      heavyProcessing();  // 在exec()后执行耗时操作
  }
  

3.模态类型选择原则​​：

• 应用级模态：影响程序全局状态的操作（如文件保存）
• 窗口级模态：仅影响父窗口上下文的任务（如子窗口配置）
• 伪模态：需要界面反馈但允许后台运行的任务（如进度更新）

4.信号通信机制​​：

• 非模态对话框应通过信号传递结果：

  // 对话框类声明
  signals:
      void settingsUpdated(const QVariantMap &config);
  
  // 主窗口连接
  connect(settingsDialog, &SettingsDialog::settingsUpdated, 
          this, &MainWindow::applyConfig);
  

​5.线程安全准则​​：

• 所有UI操作必须发生在主线程：

  // 错误示例：跨线程操作
  void WorkerThread::run() {
      QDialog dialog;  // 在非GUI线程创建对话框
      dialog.exec();   // 导致未定义行为
  }
  

五、实践示例

模态对话框（数据保存场景）：

void MainWindow::onCloseEvent() {
    QMessageBox box(QMessageBox::Question, "保存修改",                     "是否保存当前修改？",                     QMessageBox::Save | QMessageBox::Discard | QMessageBox::Cancel,                     this);

    int ret = box.exec();
    if (ret == QMessageBox::Save) {
        saveDocument();
    } else if (ret == QMessageBox::Cancel) {
        event->ignore();  // 取消关闭操作
    }
}

非模态对话框（日志显示）：

class LogViewer : public QDialog {
    Q_OBJECT
public:
    explicit LogViewer(QWidget *parent = nullptr):QDialog(parent) {
        setWindowFlag(Qt::Window);  // 独立窗口标识
        setupUI();
        setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);
    }

    // 通过静态方法管理单例
    static void showLog(QWidget *parent) {
        static QPointer<LogViewer> instance;
        if (!instance) {
            instance = new LogViewer(parent);
        }
        instance->show();
        instance->raise();
    }
};

六、典型错误用法与修正方案

1. 模态对话框内存泄漏

​错误代码​​：

void MainWindow::showLeakyDialog() {
    QDialog *dialog = new QDialog;  // 无父对象且未设置删除属性
    dialog->exec();  // 栈展开后指针丢失
}

​问题分析​​：
使用exec()时，new创建的对话框对象在关闭后不会自动销毁，导致内存泄漏。

正确方案​​：

// 方案1：使用栈对象（推荐）
void MainWindow::showSafeDialog() {
    QDialog dialog(this);  // 自动随父对象销毁
    dialog.exec();
}

// 方案2：设置删除属性
void MainWindow::showSafeDialog2() {
    QDialog *dialog = new QDialog(this);
    dialog->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);
    dialog->exec();  // 关闭后自动删除
}

2. 阻塞主线程导致界面冻结

错误代码​​：

void MainWindow::showFrozenDialog() {
    QProgressDialog dialog("处理中...", "取消", 0, 0, this);
    dialog.setModal(true);
    dialog.show();

    // 执行耗时操作（错误！）
    for(int i=0; i<1000000; ++i) {
        heavyCalculation();  // 阻塞事件循环
    }
}

​问题分析​​：
主线程耗时操作会阻塞事件循环，导致界面无法响应，进度对话框无法更新。

正确方案​​：

// 使用QFutureWatcher+QtConcurrent实现后台计算
void MainWindow::showResponsiveDialog() {
    QProgressDialog dialog("处理中...", "取消", 0, 100, this);
    QFutureWatcher<void> watcher;

    connect(&watcher, &QFutureWatcher<void>::progressValueChanged,
            &dialog, &QProgressDialog::setValue);
    connect(&dialog, &QProgressDialog::canceled,
            &watcher, &QFutureWatcher<void>::cancel);

    QFuture<void> future = QtConcurrent::run([this]{
        for(int i=0; i<=100; ++i) {
            if(watcher.isCanceled()) break;
            heavyCalculation();  // 在后台线程执行
            watcher.setProgressValue(i);
        }
    });

    watcher.setFuture(future);
    dialog.exec();
}

3. 错误使用窗口级模态

错误代码​​：

void MainWindow::showInvalidModal() {
    QDialog dialog;
    dialog.setWindowModality(Qt::WindowModal);
    dialog.show();  // 未指定父窗口！
}

问题分析​​：
未指定父窗口时，Qt::WindowModal不生效，实际表现为非模态对话框。

正确方案​​：

void MainWindow::showValidModal() {
    QDialog *dialog = new QDialog(this);  // 必须指定父窗口
    dialog->setWindowModality(Qt::WindowModal);
    dialog->show();
}

4. 跨线程UI操作崩溃

​错误代码​​：

// 在工作线程中创建对话框
void WorkerThread::run() {
    QDialog dialog;  // 在非GUI线程创建
    dialog.exec();   // 导致程序崩溃
}

问题分析​​：
所有UI操作必须在主线程执行，跨线程访问GUI对象会导致未定义行为。

​正确方案​​：

// 主线程发起对话框
void MainWindow::startWorker() {
    WorkerThread *thread = new WorkerThread(this);
    connect(thread, &WorkerThread::requestConfirm, this, [this]{
        // 在主线程显示对话框
        QMessageBox::question(this, "确认", "继续执行？");
    });
    thread->start();
}

5. 忽略对话框返回值

​错误代码​:

void MainWindow::saveDocument() {
    QMessageBox dialog(this);
    dialog.setText("文件已修改，是否保存？");
    dialog.show();  // 错误使用show()代替exec()
    // 直接继续执行保存逻辑...
}

​问题分析​​：
使用show()显示模态对话框时，代码会继续执行，导致未等待用户选择就执行后续操作。

​正确方案​​：

void MainWindow::saveDocument() {
    auto ret = QMessageBox::question(this, "保存", "是否保存修改？");
    if(ret == QMessageBox::Yes) {
        // 执行保存操作
    }
}