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Plus de folie avec les QThread

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La programmation avec des threads est complexe et ne doit jamais être prise à la légère. Tête froide, mutex et variables atomiques sont de rigueur si on veut s’éviter les affres de l’horreur.

Qt peut nous simplifier la vie. Il peut nous y aider en tout cas. Mais. Oui il y a un mais. En regardant la documentation disponible sur Internet, c’est le bazar car : il y a bien longtemps, entre Qt 4.4 et Qt 4.7, on utilisait les mêmes noms de méthodes (run) pour quelque chose de différent ! Du coup, même aujourd’hui on trouve de tout sur le Web.

Voici quelques conseils en vrac avant de pointer vers de la documentation intéressante.

Conseils en vrac

  • Si cela ne vous parle pas, allez regarder les définitions de thread-safe et re-entrant. En fait, renseignez-vous sur les threads avant d’utiliser les QThreads, vous gagnerez du temps.
  • Un QObject appartient au thread dans lequel il est créé, ou dans lequel il est déplacé (mais dans ce cas, il ne peut avoir de parents)
    • Corolaire : les enfants d’un QObject vivent dans le même thread que leur parent. Mais attention, les variables membres ne deviennent pas automatiquement enfant de leur QObject ! (bigre)
  • Si la notion de QEventLoop Qt ne vous parle pas, renseignez-vous !
  • De manière assez logique, on peut appeler tranquillement un QObject via plusieurs thread, donc la même fonction d’une même classe peut être appelée par différents threads. En général on évite. Pour faire de la communication inter-thread, le plus safe est d’utiliser les signaux / slots en mode QueueConnection (mode par défaut dans ce cas). Si le thread A émet un signal variableChanged(int), ce signal peut être catché par une classe dans le thread principal via un slot handleVariableChanged(int). Voir QueuedConnection
  • En fait, si on ne fait pas gaffe, notamment si on n’utilise pas les signaux / slots, ou si on utilise le mode DirectConnection, on peut sans se rendre compte avoir plusieurs threads qui modifient en même temps la même donnée. Le mécanisme de protection de base, c’est les mutex (QMutexLocker et QMutex sont vos amis). Mais on peut aussi jouer avec les variables atomiques. Plus difficile, pas toujours possible, mais indispensable si on veut éviter de manière fiable les interlocks.
  • Pour utiliser les signaux / slots entre thread, il faut au préalable s’assurer que les paramètres des signaux soient bien enregistrés avec Q_DECLARE_METATYPE(Type) et qRegisterMetaType<Type>(). Sans cela, en QueuedConnection le slot ne serait juste pas appelé (dommage, try again).
  • D’une manière générale, je préconise d’utiliser QConcurrent et QFutureWatcher qui encapsule le comportement des QThreads. C’est mieux, plus simple et presque toujours possible. Je ne suis pas le seul à le préconiser, c’est la doc Qt qui le dit.
  • Si on doit utiliser directement QThread, alors la lecture de la doc Qt et des articles de Maya et FabienPN est fortement encourager.

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Structure d’un projet Qt

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Note: c’est un brouillon 🙂

Ma grande question du moment, comment architecture un projet Qt pour :

  • avoir une bonne structure de dossier,
  • pouvoir gérer plusieurs modules, et choisir ceux à utiliser lors de la compilation,
  • séparer le code source du code des tests unitaires,
  • choisir lors de la compilation de lancer les tests ou non.

Structure

src
   module1/
      src/
      test/
      module1.pro
   module2/
      src/
      test/
      module2.pro
   communication
   data
   service
   util
   ui/
      project.cpp
      project.h
      project.ui
      ui.pro
   main.cpp
   src.pro
test/
   testcase/
      MyGreatTest.cpp
      MyGreatTest.h
   test.pro
   IUnitTestCase.h
   TestRunner.cpp
   TestRunner.h
vendor/
   ...
   vendor.pri
.pro

En général, j’ai plusieurs projets liés entre eux qui partagent des fichiers. Si on passe donc un cran en dessous, j’ai quelque chose du style :

project1/
project2/
vendor/
   ...
   vendor.pri
release/

Quelques informations sur les les .pro et les .pri

Ah, et il est normal qu’un message s’affiche 3 fois dans les logs (lorsqu’on utilise les commandes « message » ou « system »), puisqu’il y a 3 Makefile à générer, donc le fichier .pro est consulté 3 fois.

Inspiration

Installer Qt pour développer en 32bits et 64bits

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Comment installer plusieurs versions de Qt en même temps, et surtout, comment gérer une cross-compilation 32bits / 64bits ? Voilà un problème qui peut prendre des heures à régler… C’est possible, autant sous Windows que sous Linux.

Pour ma part, je compile sous Debian testing (jessie) pour Qt5.3 ou Qt5.4 en 32bits ou 64bits, et grâce à Wine, je compile aussi pour Windows pour Qt5.1, Qt5.3 ou  Qt5.4 en 64bits. Je garde toujours un Qt5.1 sous Windows car c’est la dernière version à fonctionner convenablement pour Windows XP.

Compiler est une chose, et je ne m’y attarderai pas trop dans ce billet, mais installer est la première étape. La méthode 1 ne fonctionne que sous Linux (et ne marche pas d’ailleurs). La méthode 2 conviendra à Windows et Linux.

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Etude – Lire un document Word, OpenDocument, PDF avec Qt (ou autre)

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Lire un document Office, OpenDocument ou PDF, ou autre format riche  programmatiquement en Qt / C++ / autre… comme il fallait s’y attendre, ce n’est pas de la tarte ! Apparemment, il est relativement faisable d’afficher un document PDF, Office ou LibreOffice directement via un objet Qt, ou une bibliothèque. Mais ici, je cherche à lire le contenu, afin de pouvoir en extraire des morceaux suivant un patron (vous l’aurez deviné, c’est un document de norme, dont j’aimerai extraire la liste des exigences ><).

Voici une liste des ressources que j’ai pu trouver sur le sujet. Je n’ai rien testé pour l’instant.

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Corriger une string JSON en Qt

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La méthode ci-dessous permet d’autoriser une syntaxe moins rigoureuse en prenant soin de modifier les petites erreurs qui ont pu être commises.

/**
 * Clean a string
 * * Remove comments ("//" and "/*")
 * * Add first and last braces ("{" and "}") if missing
 * * Remove unauthorized commas
 *
 * @param data Almost JSON string that will be cleaned to become a valid JSON string
 * @return Valid JSON string (or at least, a more valid one)
 */
QString cleanJsonString(QString data)
{
    // Remove inline comms
    QRegExp pattern = QRegExp("(^|\\[|\\{|,|\\n|\\s)//.*($|\\n)");
    pattern.setMinimal(true); //ungreedy
    data.replace(pattern, "\\1\n");
    data.replace(pattern, "\\1\n"); //2 times, I am not sure why...
    // Remove bloc comms
    pattern = QRegExp("/\\*.*\\*/");
    pattern.setMinimal(true); //ungreedy
    data.replace(pattern, "");
    // Add first and last brace
    if (!data.startsWith("{")) {
        data = "{\n"+data;
    }
    if (!data.endsWith("}")) {
        data += "\n}";
    }
    // Remove commas before } or ]
    pattern = QRegExp(",(\\s*[}\\]])");
    pattern.setMinimal(true); //non-greedy
    data.replace(pattern, "\\1");
    return data;
}

J’ai commis une méthode similaire en PHP : Manipuler du JSON en PHP.

Attendre la fin d’un signal Qt de manière synchrone

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Ou comment attendre la fin d’une méthode asynchrone.

Snippet

/**
 * Wait synchronously for a Qt signal (+ timeout management)
 * May be useful for test purpose
 * Not recommended for production usage
 */

// -- Configure the waiting
// Signal to wait
QEventLoop loop;
QObject::connect(&anObject, SIGNAL(signalToWait()), &loop, SLOT(quit()));
// Timeout to avoid infite waiting
QTimer timer;
timer.setInterval(10*1000); //10s
timer.setSingleShot(true);
QObject::connect(&timer, SIGNAL(timeout()), &loop, SLOT(quit()));

// -- Do stuff that should trigger the signal
// ...

// -- Start to wait
// What is done after "loop.exec()" is not executed until "loop.quit()" is called
timer.start();
loop.exec();
timer.stop(); // Just in case there is no timeout

// -- Other stuff
// ...

Dessiner des graphiques avec Qt

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Dessiner des courbes, des graphiques, des histogrammes, c’est relativement faisable avec Qt. Il « suffit » d’utiliser la classe QGraphicsScene. C’est en réalité bien compliqué. Pour permettre la réutilisation (ce qui est souhaitable dans ce cas afin d’éviter les cheveux blancs précoces), il est préférable d’étendre cette classe, et d’y ajouter une méthode « addCurve » auquel il faut fournir tout ce qui est nécessaire pour dessiner une courbe (au sens mathématiques du terme ou non) : une liste de points, une formule… Une autre méthode « addAxes » pourrait permettre de dessiner les deux axes.

Bref, franchement, j’en suis à la quatrième itération d’une classe appelée CurveGraphicScene, et ce n’est pas la panacée. Oh que non ! Quand j’aurai quelque chose d’un peu plus compréhensible, je verrai ce que je peux en dire ici.
En attendant, je note deux bibliothèques Qt : Qwt et QCustomPlot. Elles permettent de faire ce genre de choses, avec normalement moins de peines. Je n’ai pu encore les tester, soit à cause d’une difficulté d’installation, un manque de documentation (et donc la crainte d’y perdre beaucoup de temps), ou à cause des conditions d’utilisation non compatibles avec mes projets du moment.

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Qt: No matching function for call to connect

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Qt permet de relier facilement entre elle des classes héritant de QObject avec des liens signaux / slots. Voici un petit exemple de connexion.

class OtherQObject : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
    OtherQObject();

signal:
    void aSuperSignal();
};
class MyQObject : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
    MyQObject();

public slots:
    void myGreatMethod();
};
MyQObject *myClass;
OtherQObject *otherClass;
connect(otherClass, SIGNAL(aSuperSignal()), myClass, SLOT(myGreatMethod());

A de nombreuses reprises, il m’est arrivé d’être confronté à l’erreur suivante (ou similaire) : « No matching function for call to connect ». Plus précisément :

error: no matching function for call to ‘mainWindow::connect(MyQObject *&, const char [38], OtherQObject *&, const char [30])’
note: candidates are: static bool QObject::connect(const QObject*, const char*, const QObject*, const char*, Qt::ConnectionType)
note: bool QObject::connect(const QObject*, const char*, const char*, Qt::Connection

J’aimerai lister ici quelques causes possibles de ce type d’erreur. Un article sans fioriture, avec l’information brute de chez brute, mais qui sait, peut-être aurais-je un jour l’envi de peaufiner un petit peu ce bric à brac ?

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Les pointeurs intelligents C++ avec Qt

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J’entends parler de pointeurs intelligents (ou smart pointers) en C++ depuis pas mal de temps. N’étant pas encore tout à fait à l’aise avec cette notion, je me suis fait une petit séance d’état de l’art. Je compte utiliser des shared pointers tout bientôt, ce qui devrait me permettre d’acquérir d’avantage d’expérience sur le sujet.

Oh le joli pointeur intelligent !

Oh le joli pointeur intelligent !

L’idée qui se cache derrière, c’est de faciliter la gestion mémoire, et d’éviter les fuites mémoires par la même occasion. Je ne sais pas quand l’idée est apparue, mais pour bien comprendre l’état actuel de ce domaine, il faut savoir que les premières implémentations n’ont pas tout de suite été disponibles nativement dans le langage C++. La librairie Boost propose différentes sortes de pointeurs intelligents, tout comme le framework Qt. Il en existe d’autres bien assurément.
Je crois qu’aujourd’hui depuis C++11 (??? à vérifier), trois types de smart pointers sont disponibles nativement.
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c++ – Error: expected type-specifier before ‘ClassName’

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Une discussion intéressante à lire : c++ – Error: expected type-specifier before 'ClassName' – Stack Overflow quand la compilation C++ vous insulte avec un « expected type-specifier« .

Explication

Le compilateur ne trouve tout simplement pas le type que vous êtes en train d’utiliser… Dommage !

Solution

Une petite checklist fournie par cette discussion sur Stack Overflow :

  • You forgot to #include the header that defines it.
  • Your inclusion guards are defective.
  • Or, the compiler is thinking you meant one scope when really you meant another (For example, if you have NamespaceA::NamespaceB, AND a ::NamespaceB, if you are already within NamespaceA, it’ll look in NamespaceA::NamespaceB and not bother checking ::NamespaceB) unless you explicitly access it.

Soit en français :

  • Oublie du #include « MyClass.h » dans MyClass.cpp
  • Problème dans la « garde » du header. (c’était mon cas, j’avais copier/coller un .h et son .cpp, et j’avais oublié de modifier « #ifndef MYCLASS_H » dans le header…)
  • Un truc au sujet des namespaces que j’ai la flemme de lire 😀