Qt 插件开发详解

1.简介

Qt插件是一种扩展机制，用于将应用程序的功能模块化，并且可以在运行时动态加载和卸载。Qt框架为插件提供了一套标准的接口和管理机制，使得插件的使用和集成变得简单和灵活，通过插件机制，可以将应用程序的功能划分为独立的可插拔的模块，使得应用程序更加可扩展和维护。

Qt插件系统具有以下特点：

• 动态加载：Qt插件是在运行时动态加载的，允许在不重新编译或重新启动应用程序的情况下添加或移除插件。
• 跨平台：Qt插件系统可以在不同的平台上运行，这意味着开发者可以使用相同的插件代码在Windows、macOS、Linux等多个操作系统上构建应用程序。
• 松耦合：通过使用插件系统，应用程序可以以松耦合的方式使用插件。插件之间可以独立开发，编译和测试，然后在运行时动态加载到应用程序中。
• 扩展性：Qt插件系统允许开发者根据应用程序的需求来设计和实现插件接口。这样，可以根据需要逐渐增加和扩展插件功能，而不会对应用程序的其他部分产生影响。

2.插件和动态库的区别

• 功能和用途：动态库是一种包含可执行代码和数据的库，可以通过链接器将其与应用程序静态或动态地链接在一起。而Qt插件是一种特殊类型的动态库，用于扩展和增强Qt应用程序的功能。
• API设计：动态库一般是一个完整的功能模块，可以直接调用其中的函数或使用其中的类。而Qt插件是基于插件接口或抽象类来设计的，通过继承插件接口并实现其纯虚函数来扩展插件的功能。
• 动态加载：动态库通常需要在应用程序编译时与之链接，并在运行时加载。而Qt插件则是在运行时动态加载，可以根据需要添加或移除插件，而无需重新编译或启动应用程序。
• 插件管理：Qt插件系统提供了更高级的插件管理功能，包括插件的自动发现、元信息的提取和注册、插件之间的依赖管理等。这使得使用和管理插件变得更加简单和灵活。

程序运行时需要动态库，否则运行不了，而插件不需要，在程序运行时动态加载。

3.如何创建插件

Qt提供了两个用于创建插件的API：

• 一个高级API，用于编写Qt本身的扩展：自定义数据库驱动程序、图像格式、文本编解码器、自定义样式等。
• 用于扩展Qt应用程序的低级API。

例如：如果您想编写一个自定义的QStyle子类并让Qt应用程序动态加载它，那么您可以使用更高级别的API。

编写一个扩展Qt本身的插件(高级API)是通过子类化适当的插件基类、实现一些函数和添加一个宏来实现的。

下表总结了插件基类，Qt的版本不同，插件会有些差别。 

创建Qt本身的扩展：

如果你有一个名为MyStyle的新样式类，你想让它作为插件使用，那么这个类需要定义如下（mystyleplugin.h）：

//.h
class MyStylePlugin : public QStylePlugin{Q_OBJECTQ_PLUGIN_METADATA(IID "org.qt-project.Qt.QStyleFactoryInterface" FILE "mystyleplugin.json")public:QStyle *create(const QString &key);};//.cpp#include "mystyleplugin.h"QStyle *MyStylePlugin::create(const QString &key){if (key.toLower() == "mystyle")return new MyStyle;return 0;}

QStylePlugin不区分大小写，在我们的create（）实现中使用了小写版本；大多数其他插件都是区分大小写的。

对于数据库驱动程序、图像格式、文本编解码器和大多数其他插件类型，不需要显式的对象创建。Qt将根据需要查找并创建它们。style是个例外，因为您可能希望在代码中显式地设置样式。要应用样式，请使用以下代码。

 QApplication::setStyle(QStyleFactory::create("MyStyle"));

创建扩展Qt应用程序：

通过插件使应用程序可扩展包括以下步骤：

• 定义一组用于与插件对话的接口（仅具有纯虚拟函数的类）。
• 使用Q_DECLARE_INTERFACE（）宏告诉Qt的元对象系统有关接口的信息。
• 在应用程序中使用QPluginLoader来加载插件。
• 使用qobject_cast（）测试插件是否实现了给定的接口。

编写插件需要以下步骤：

• 声明一个从QObject和插件想要提供的接口继承的插件类。
• 使用Q_INTERFACES（）宏告诉Qt的元对象系统有关接口的信息。
• 使用Q_plugin_METADATA（）宏导出插件。
• 使用合适的.pro文件构建插件。

示例：

声明一个抽象接口类。

#ifndef COMPUTEINTERFACE_H
#define COMPUTEINTERFACE_H#include <QtPlugin>//定义接口
class ComputeInterface
{
public:virtual ~ComputeInterface() {}virtual int add(int a,int b) = 0;virtual int sub(int a,int b) = 0;
};#define ComputeInterface_iid "Test.Plugin.ComputeInterface"   // 唯一标识符QT_BEGIN_NAMESPACE
Q_DECLARE_INTERFACE(ComputeInterface, ComputeInterface_iid)
QT_END_NAMESPACE#endif // COMPUTEINTERFACE_H

定义实现该接口的插件类。

#ifndef COMPUTEPLUGIN_H
#define COMPUTEPLUGIN_H#include <QObject>
#include "../MainWidget/computeinterface.h"class ComputePlugin : public QObject, public ComputeInterface
{Q_OBJECTQ_PLUGIN_METADATA(IID ComputeInterface_iid)Q_INTERFACES(ComputeInterface)
public:explicit ComputePlugin(QObject *parent = nullptr);virtual int add(int a,int b);virtual int sub(int a,int b);
};#endif // COMPUTEPLUGIN_H#include "computeplugin.h"ComputePlugin::ComputePlugin(QObject *parent): QObject(parent)
{}int ComputePlugin::add(int a, int b)
{return a+b;
}int ComputePlugin::sub(int a, int b)
{return a-b;
}

加载插件：

//加载exe所在目录下  plugin文件夹的所有插件QDir path = QDir(qApp->applicationDirPath());path.cd("../../plugins");foreach (QFileInfo info, path.entryInfoList(QDir::Files | QDir::NoDotAndDotDot)){QPluginLoader pluginLoader(info.absoluteFilePath());QObject *plugin = pluginLoader.instance();if (plugin){ComputeInterface *app = qobject_cast<ComputeInterface*>(plugin);if (app){int ret = app->add(1,2);qDebug()<<"ret = "<<ret;}}}

 以下是工程目录结构：

4.完整工程

https://download.csdn.net/download/wzz953200463/88495546