Qt PyQt与PySide技术-C++库的Python绑定

一、概述

        Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序开发框架，广泛用于桌面和嵌入式开发。PyQt和PySide是Qt的Python绑定库，允许开发者通过Python调用Qt的功能
        Qt的Python绑定通过封装Qt的C++ API，为Python开发者提供了与Qt原生开发几乎相同的编程体验。这种绑定技术主要解决了两个核心问题：

• 类型转换：在Python和C++之间自动转换数据类型
• 信号槽机制：实现Qt特有的事件处理机制

二、区别于联系

1、PyQt：Riverbank Computing的解决方案

a、发展历程

PyQt起源于1998年，由英国公司Riverbank Computing开发，作为Qt框架的Python绑定工具。Qt本身由挪威公司Trolltech开发（现为The Qt Company），是一个跨平台的C++图形用户界面库。
PyQt由英国公司Riverbank Computing开发，是Qt最早的Python绑定方案：

• PyQt4：对应Qt4版本
• PyQt5：对应Qt5版本（2014年发布）
• PyQt6：对应Qt6版本（2020年发布）

b、许可模式

PyQt 是一个用于创建 GUI 应用程序的 Python 绑定库，其许可模式主要分为两种：GPL 和 商业许可。以下是详细说明。
GPL 许可：

PyQt 的默认许可是 GNU General Public License (GPL)，适用于开源项目或遵循 GPL 协议的项目。

• 使用 GPL 许可的 PyQt 开发的应用程序必须开源，并遵循 GPL 条款。
• 适用于个人开发者、学术研究或开源社区项目。
• 无需支付许可费用，但需遵守 GPL 的传染性条款（即衍生作品也需开源）。

商业许可：
若开发者不希望开源其应用程序，可选择购买商业许可。

• 商业许可允许闭源开发，无需公开应用程序的源代码。
• 适用于企业或需要保护专有代码的商业项目。
• 需支付许可费用，具体费用取决于使用场景（如开发者数量、部署方式）。

c、技术特点

PyQt 是 Python 编程语言与 Qt 框架的结合，主要用于开发跨平台的 GUI 应用程序。其技术特点涵盖多个方面：

• 跨平台支持
  PyQt 基于 Qt 框架，支持 Windows、macOS、Linux 等多种操作系统，代码无需修改即可在不同平台运行。
  丰富的组件库
  PyQt 提供大量预构建的 GUI 组件，如按钮、文本框、表格等，支持自定义控件和样式设计。
• 信号与槽机制
  PyQt 采用 Qt 的信号与槽机制处理事件和通信，实现组件间的高效解耦和交互。
• 强大的工具集成
  PyQt 包含 Qt Designer 工具，支持可视化界面设计，生成的 UI 文件可直接加载到 Python 代码中。
• 多线程支持
  PyQt 提供 QThread 等类，支持多线程编程，避免 GUI 主线程阻塞。
• 国际化与本地化
  支持多语言翻译（通过 Qt Linguist 工具），方便应用程序的国际化部署。
• 高性能渲染
  利用 Qt 的绘图引擎（QPainter、OpenGL 集成），适合开发图形密集型应用。
• 灵活的许可证选项
  PyQt 提供 GPL 和商业许可证，满足不同项目的合规需求。

2、PySide：Qt官方的Python绑定

a、发展历程

• PySide起源于2009年，由Nokia的Qt开发团队主导推出，旨在为Python开发者提供LGPL许可的Qt绑定，与当时采用更严格许可的PyQt形成竞争。PySide1基于Qt4，提供了完整的Qt模块支持。
• 2011年，随着Nokia战略调整，PySide项目陷入停滞。2013年，Qt公司重新接管项目维护，但PySide1的更新仍较为缓慢。2015年，跨版本项目PySide2启动，目标是支持Qt5的API。
• 2018年，PySide2发布正式版，成为首个支持Qt5的稳定版本。
• 2020年推出PySide6，适配Qt6框架并引入新型号系统。2021年后，PySide6的更新节奏与Qt版本保持同步，每半年发布功能更新。

b、许可模式

PySide 是 Qt 框架的 Python 绑定，由 Qt for Python 项目维护。其许可证模式基于 Qt 本身的许可结构，主要分为商业许可和开源许可两种形式。
商业许可证
商业许可证适用于需要专有软件开发的用户，提供以下优势：

• 允许闭源分发，无需公开修改后的代码。
• 包含官方技术支持，确保问题快速解决。
• 适合企业级应用或需要法律保障的场景。
  商业许可证需直接联系 The Qt Company 购买。

开源许可证
PySide 默认提供 GNU Lesser General Public License (LGPL) 和 General Public License (GPL) 两种选项：

• LGPL：允许动态链接 PySide 库到闭源项目，但修改 PySide 本身需开源。适合大多数商业应用。
• GPL：任何使用 PySide 的项目必须开源。适用于完全开源的项目。

c、技术特点

PySide是Qt框架的Python绑定，允许开发者使用Python语言开发跨平台的GUI应用程序。其核心特点如下：

• 跨平台支持
  PySide基于Qt，支持Windows、macOS、Linux等主流操作系统，确保应用程序在不同平台上具有一致的行为和外观。
• LGPL许可
  PySide采用LGPL（GNU Lesser General Public License）开源协议，允许在商业闭源项目中免费使用，降低法律风险。
• 丰富的组件库
  提供完整的Qt模块，包括GUI控件（QWidget、QML）、网络（QtNetwork）、数据库（QtSql）、多媒体（QtMultimedia）等，满足多样化开发需求。
• 信号与槽机制
  继承Qt的信号与槽机制，实现对象间的高效通信，支持松耦合设计。例如：

  button.clicked.connect(lambda: print("Button clicked"))
  

• Pythonic API设计
  相比PyQt，PySide的API更贴近Python风格，部分接口命名更符合Python习惯，降低学习成本。
• 与Qt版本同步更新
  PySide紧跟Qt官方版本发布，确保兼容最新功能，如Qt6对应的PySide6支持现代图形API（Vulkan、Metal）。
• 高性能
  通过C++底层优化，PySide的运行时效率接近原生Qt应用，适合开发高性能应用。
• 多语言支持
  内置国际化工具（Qt Linguist），方便实现多语言界面切换。
• 3D与图形支持
  集成Qt 3D模块和OpenGL绑定，适用于游戏、CAD等图形密集型应用开发。

三、对比

以下是 PyQt 和 PySide 的对比表格，主要从许可证、功能、兼容性等方面进行比较：

许可证

功能与兼容性

社区与维护

其他差异

可根据具体需求（如许可证、开发成本、项目规模）选择合适工具。以下是 PyQt 和 PySide 的对比表格，主要从许可证、功能、兼容性等方面进行比较：

四、迁移指南

从PyQt迁移到PySide相对简单，主要差异包括：
1、导入语句：

# PyQt5
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel

# PySide2
from PySide2.QtWidgets import QApplication, QLabel

2、信号槽语法：

# PyQt5风格
button.clicked.connect(self.on_button_click)

# PySide2/6风格（推荐）
button.clicked.connect(self.on_button_click)
# 或使用装饰器
@Slot()
def on_button_click(self):
    pass

五、未来展望

随着Qt的持续发展，PyQt和PySide也将不断完善：

• Qt6的普及：PySide6作为官方绑定将获得更多资源支持
• 许可模式优化：PySide的LGPLv3许可将吸引更多商业用户
• 工具链整合：与Qt Creator等工具的集成将更加完善
• 跨平台一致性：在Windows、macOS和Linux上提供更一致的开发体验

六、实例演示

源码：

# This Python file uses the following encoding: utf-8
import sys

from PySide6.QtWidgets import QApplication, QWidget

# Important:
# You need to run the following command to generate the ui_form.py file
#     pyside6-uic form.ui -o ui_form.py, or
#     pyside2-uic form.ui -o ui_form.py
from ui_form import Ui_Widget

class Widget(QWidget):
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
        self.ui = Ui_Widget()
        self.ui.setupUi(self)
        self.ui.pushButton.clicked.connect(self.btnClickedSlot)
        
        self.clickedCnt = 0
    def btnClickedSlot(self):
        self.clickedCnt+=1
        str = "按钮点击了%d次"%(self.clickedCnt)
        self.ui.label.setText(str)


if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)
    widget = Widget()
    widget.show()
    sys.exit(app.exec())

效果展示：