「QT」几何数据类之 QSizeF 浮点型尺寸类

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Qt中QSizeF类详解（基于Qt 5.15版本）

一、类的引言

QSizeF类是Qt框架中用于表示二维对象浮点大小的重要类。与QSize类不同，QSizeF使用浮点数（通常是qreal类型，在Qt中通常定义为double）来表示宽度和高度，从而提供了更高的精度。这在处理需要高精度的图形操作时尤为重要，如精确绘制、缩放和布局管理等。
官方文档：https://doc.qt.io/qt-5/qsizef.html

二、使用范围

QSizeF类主要用于以下场景：

在需要高精度尺寸计算的图形绘制中。
在处理缩放、旋转等图形变换时。
在布局管理器中指定控件的浮点大小。
在进行尺寸比较、缩放、交换等操作时，需要更高的精度。

三、类的头文件

在Qt 5.15版本中，QSizeF类的头文件是<QSizeF>，通常通过包含<QtCore/QSizeF>来引用。在使用QSizeF类之前，需要确保在项目的.pro文件中添加了QT += core配置，以包含QtCore模块。

四、类的继承

与QSize类一样，QSizeF类也是一个独立的类，不继承自其他类。它实现了对二维对象浮点大小的表示和操作功能，是Qt几何数据类体系中的一个重要组成部分。

五、类的构造介绍

QSizeF类提供了两个构造函数：

QSizeF()：构造一个默认的QSizeF对象，其宽度和高度均被设置为0.0。
QSizeF(qreal width, qreal height)：构造一个宽度为width、高度为height的QSizeF对象。
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六、共有函数介绍

QSizeF类提供了以下共有成员函数：

qreal width() const：返回QSizeF对象的宽度。
qreal height() const：返回QSizeF对象的高度。
void setWidth(qreal width)：设置QSizeF对象的宽度。
void setHeight(qreal height)：设置QSizeF对象的高度。
bool isEmpty() const：如果宽度和高度中的任何一个小于或等于0.0（考虑到浮点数精度问题，通常不会严格等于0.0，而是接近0.0的一个极小值），则返回true；否则返回false。但请注意，由于浮点数的特性，判断一个浮点数是否等于0.0通常是不安全的，因此isEmpty()的实际用途可能有限。
bool isValid() const：如果宽度和高度都是有效的（即大于0.0，考虑到浮点数精度，这里通常意味着不是负数或极小的值），则返回true；否则返回false。
QSizeF boundedTo(const QSizeF &other) const：返回一个包含此尺寸和给定other尺寸的最小宽度和高度的尺寸。
QSizeF expandedTo(const QSizeF &other) const：返回一个包含此尺寸和给定other尺寸的最大宽度和高度的尺寸。
QSizeF scaled(qreal w, qreal h, Qt::AspectRatioMode mode) const：根据指定的模式mode，将大小缩放为具有给定宽度w和高度h的矩形。
QSizeF scaled(const QSizeF &s, Qt::AspectRatioMode mode) const：与上一个函数类似，但使用另一个QSizeF对象s作为缩放目标。
void transpose()：交换宽度和高度值。注意，这个函数会修改当前对象。
QSizeF transposed() const：返回交换宽度和高度后的新QSizeF对象，不改变当前对象。

七、static函数介绍

在Qt 5.15版本中，QSizeF类没有提供static成员函数。但Qt框架中的其他类可能会提供与QSizeF相关的static函数，用于执行特定的几何计算或转换。

八、运算符重载

QSizeF类支持以下运算符重载，使得尺寸的操作更加直观和方便：

QSizeF &operator+=(const QSizeF &s)：将当前QSizeF对象与另一个QSizeF对象s相加，结果存储在当前对象中。
QSizeF &operator-=(const QSizeF &s)：将当前QSizeF对象与另一个QSizeF对象s相减，结果存储在当前对象中。
QSizeF &operator*=(qreal c)：将当前QSizeF对象乘以一个浮点数c，结果存储在当前对象中。
QSizeF &operator/=(qreal c)：将当前QSizeF对象除以一个浮点数c，结果存储在当前对象中。
bool operator==(const QSizeF &s1, const QSizeF &s2)：比较两个QSizeF对象是否相等，考虑到浮点数精度问题，通常会有一个极小的误差范围。
bool operator!=(const QSizeF &s1, const QSizeF &s2)：比较两个QSizeF对象是否不相等。

此外，QSizeF类还支持与QPointF类相似的操作符重载，如+、-、*和/等，用于执行尺寸与点的加减、缩放等操作。但请注意，这些操作的结果通常是另一个QSizeF或QPointF对象，而不是直接修改当前对象（除非使用了*=、/=等赋值运算符）。
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九、详细代码举例

以下是一个使用QSizeF类的详细代码示例：

cpp 复制代码

#include <QCoreApplication>
#include <QSizeF>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    // 构造一个QSizeF对象
    QSizeF size1(100.5, 200.75);
    qDebug() << "Size1: width=" << size1.width() << ", height=" << size1.height();

    // 设置新的宽度和高度
    size1.setWidth(150.25);
    size1.setHeight(300.5);
    qDebug() << "Updated Size1: width=" << size1.width() << ", height=" << size1.height();

    // 构造另一个QSizeF对象
    QSizeF size2(250.0, 150.75);

    // 使用boundedTo函数获取最小尺寸
    QSizeF minSize = size1.boundedTo(size2);
    qDebug() << "Bounded Size: width=" << minSize.width() << ", height=" << minSize.height();

    // 使用expandedTo函数获取最大尺寸
    QSizeF maxSize = size1.expandedTo(size2);
    qDebug() << "Expanded Size: width=" << maxSize.width() << ", height=" << maxSize.height();

    // 使用scaled函数进行缩放，保持宽高比
    QSizeF scaledSize = size1.scaled(50.0, 50.0, Qt::KeepAspectRatio);
    qDebug() << "Scaled Size: width=" << scaledSize.width() << ", height=" << scaledSize.height();

    // 交换宽度和高度
    QSizeF transposedSize = size1.transposed();
    qDebug() << "Transposed Size: width=" << transposedSize.width() << ", height=" << transposedSize.height();

    // 直接修改对象（使用赋值运算符）
    size1 *= 0.5; // 缩放为原来的一半
    qDebug() << "Halved Size1: width=" << size1.width() << ", height=" << size1.height();

    return a.exec();
}

在这个示例中，我们创建了两个QSizeF对象size1和size2，并使用了width()、height()、setWidth()、setHeight()、boundedTo()、expandedTo()、scaled()和transposed()等成员函数来操作它们。此外，我们还展示了如何使用赋值运算符*=来直接修改对象。最后，我们使用qDebug()函数输出了各个尺寸的值。
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