Rapid GUI Programming with Python and Qt. Definitive Guide to PyQt

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Rapid GUI Programming with Python and Qt. Definitive Guide to PyQt
Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Part I: Python Programming
Chapter 1. Data Types and Data Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Executing Python Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Variables and Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Numbers and Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Integers and Long Integers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Floats and Decimals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Bytestrings, Unicode Strings, and QStrings . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Tuples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Dictionaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Built-in Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Chapter 2. Control Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Conditional Branching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Looping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
List Comprehensions and Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Generator Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Using Keyword Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Lambda Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Dynamic Function Creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Partial Function Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
vii
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Chapter 3. Classes and Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Creating Instances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Methods and Special Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Static Data, and Static Methods and Decorators . . . . . . . . . . . . . 85
Example: The Length Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Collection Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Example: The OrderedDict Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Inheritance and Polymorphism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Modules and Multifile Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Using the doctest Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Part II: Basic GUI Programming
Chapter 4. Introduction to GUI Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
A Pop-Up Alert in 25 Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
An Expression Evaluator in 30 Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
A Currency Converter in 70 Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Signals and Slots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Chapter 5. Dialogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Dumb Dialogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Standard Dialogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Modal OK/Cancel-Style Dialogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Smart Dialogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Modeless Apply/Close-Style Dialogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Modeless ¡°Live¡± Dialogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Chapter 6. Main Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Creating a Main Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Actions and Key Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Resource Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
viii
Creating and Using Actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Restoring and Saving the Main Window¡ˉs State . . . . . . . . . . . . . . 181
Handling User Actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Handling File Actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
Handling Edit Actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Handling Help Actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
Chapter 7. Using Qt Designer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Designing User Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Implementing Dialogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Testing Dialogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
Chapter 8. Data Handling and Custom File Formats . . . . . . . . . . . . 227
Main Window Responsibilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
Data Container Responsibilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Saving and Loading Binary Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Writing and Reading Using QDataStream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Writing and Reading Using the pickle Module . . . . . . . . . . . . . . . 246
Saving and Loading Text Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Writing and Reading Using QTextStream . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Writing and Reading Using the codecs Module . . . . . . . . . . . . . . . 255
Saving and Loading XML Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Writing XML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Reading and Parsing XML with PyQt¡ˉs DOM Classes . . . . . . . . 259
Reading and Parsing XML with PyQt¡ˉs SAX Classes . . . . . . . . . 262
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
Part III: Intermediate GUI Programming
Chapter 9. Layouts and Multiple Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Layout Policies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
TabWidgets and StackedWidgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
Extension Dialogs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Splitters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Single Document Interface (SDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
ix
Multiple Document Interface (MDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
Chapter 10. Events, the Clipboard, and Drag and Drop . . . . . . . . . 303
The Event-Handling Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
Reimplementing Event Handlers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
Using the Clipboard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
Drag and Drop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
Handling Custom Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
Chapter 11. Custom Widgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
Using Widget Style Sheets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Creating CompositeWidgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
Subclassing Built-inWidgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
Subclassing QWidget . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
Example: A Fraction Slider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Example: A Flow-Mixing Widget . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
Chapter 12. Item-Based Graphics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
Custom and Interactive Graphics Items . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
Animation and Complex Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
Chapter 13. Rich Text and Printing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
Rich Text Editing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
Using QSyntaxHighlighter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
A Rich Text Line Edit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
Printing Documents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
Printing Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
Printing Documents Using HTML and QTextDocument . . . . . . 401
Printing Documents Using QTextCursor and QTextDocument 403
Printing Documents Using QPainter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
x
Chapter 14. Model/View Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
Using the Convenience ItemWidgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
Creating Custom Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
Implementing the View Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
Implementing the Custom Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
Creating Custom Delegates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
Chapter 15. Databases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
Connecting to the Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
Executing SQL Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
Using Database Form Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
Using Database Table Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
Part IV: Advanced GUI Programming
Chapter 16. Advanced Model/View Programming . . . . . . . . . . . . . . . 475
Custom Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
Generic Delegates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483
Representing Tabular Data in Trees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
Chapter 17. Online Help and Internationalization . . . . . . . . . . . . . . 509
Online Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
Internationalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520
Chapter 18. Networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
Creating a TCP Client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
Creating a TCP Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
xi
Chapter 19. Multithreading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
Creating a Threaded Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539
Creating and Managing Secondary Threads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
Implementing a Secondary Thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
Exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
This Is Not Quite the End . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
Appendix A. Installing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 561
Installing on Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 561
Installing on Mac OS X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
Installing on Linux and Unix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
Appendix B. Selected PyQt Widgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575
Appendix C. Selected PyQt Class Hierarchies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
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