Qt作为跨平台GUI开发框架，提供了丰富的窗口组件封装，其中QMainWindow是最常用的主窗口类，其内置的菜单栏、工具栏、状态栏等组件，能快速搭建标准化应用界面。本文将从组件原理、创建步骤、核心API到综合实战，详细讲解Qt窗口组件的使用，适配Qt 5.14及以上版本，新手可直接复制代码实操。

本文核心内容：QMainWindow组件结构、菜单栏/工具栏/状态栏/浮动窗口的创建与配置、Qt内置对话框（消息框、颜色框、文件框等）实战，附带完整可运行代码及常见问题解决。

一、QMainWindow核心结构概述

QMainWindow继承自QWidget，是专门为主窗口程序设计的类，提供了预定义的布局结构，无需手动搭建基础框架，其核心组件包括5部分：

• 菜单栏（Menu Bar）：位于窗口顶部，最多1个，用于承载菜单和菜单项，实现功能分类（如文件、编辑、帮助）。

• 工具栏（Tool Bars）：可多个，支持移动、浮动，通常以图标/按钮形式呈现常用功能快捷键。

• 状态栏（Status Bar）：位于窗口底部，最多1个，用于显示实时消息、永久提示或进度信息。

• 浮动窗口（Dock Widget）：可多个，围绕中心部件停靠，支持拖拽浮动，适合放置辅助功能（如日志、属性面板）。

• 中心部件（Central Widget）：窗口核心区域，唯一且必填，可放置文本编辑、图表等核心功能组件。

组件布局示意图（对应QMainWindow默认结构）：

Window Title → 菜单栏 → 工具栏区域 → 浮动窗口区域 → 中心部件 → 状态栏

二、菜单栏（QMenuBar）实战

2.1 核心原理

菜单栏通过QMenuBar类实现，一个QMainWindow只能有一个菜单栏。菜单（QMenu）是菜单栏的子项，菜单项（无专门类，用QAction抽象）是菜单的子项，QAction可复用（同时用于菜单栏和工具栏），支持快捷键、图标绑定。

2.2 创建方式（两种）

方式一：使用QMainWindow内置接口（推荐）

QMainWindow提供menuBar()函数，直接获取/创建菜单栏，无需手动分配父对象，简化代码：

#include <QMainWindow>

#include <QMenuBar>

#include <QMenu>

#include <QAction>



MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)

    : QMainWindow(parent)

{

    // 1. 获取/创建菜单栏

    QMenuBar *menuBar = this->menuBar();

    // 2. 将菜单栏设置到窗口（内置接口可省略，建议显式设置，兼容低版本）

    this->setMenuBar(menuBar);



    // 3. 创建菜单（参数为菜单文本，可加快捷键提示，如"文件(&F)"）

    QMenu *fileMenu = new QMenu("文件(&F)", this);

    QMenu *editMenu = new QMenu("编辑(&E)", this);

    QMenu *helpMenu = new QMenu("帮助(&H)", this);



    // 4. 将菜单添加到菜单栏

    menuBar->addMenu(fileMenu);

    menuBar->addMenu(editMenu);

    menuBar->addMenu(helpMenu);



    // 5. 创建菜单项（QAction）

    QAction *newAction = new QAction("新建(&N)", this);

    QAction *openAction = new QAction("打开(&O)", this);

    QAction *saveAction = new QAction("保存(&S)", this);

    QAction *exitAction = new QAction("退出(&X)", this);



    // 6. 给菜单项设置快捷键（两种方式）

    newAction->setShortcut(QKeySequence("Ctrl+N"));

    openAction->setShortcut(Qt::CTRL + Qt::Key_O);



    // 7. 添加菜单项到菜单，添加分割线区分功能组

    fileMenu->addAction(newAction);

    fileMenu->addAction(openAction);

    fileMenu->addAction(saveAction);

    fileMenu->addSeparator(); // 分割线

    fileMenu->addAction(exitAction);

}

方式二：堆上动态创建（灵活控制生命周期）

手动new QMenuBar，指定父对象为QMainWindow，适合需要自定义菜单栏生命周期的场景：

// 堆上创建菜单栏，指定父对象为当前窗口

QMenuBar *menuBar = new QMenuBar(this);

this->setMenuBar(menuBar);

// 后续创建菜单、菜单项步骤与方式一一致

2.3 菜单项点击事件（信号槽绑定）

QAction的triggered()信号触发菜单项点击事件，通过connect绑定槽函数，实现具体功能：

// 绑定退出菜单项的点击事件

connect(exitAction, &QAction::triggered, this, &MainWindow::close);



// 自定义槽函数（需在mainwindow.h中声明）

void MainWindow::on_openAction_triggered()

{

    // 打开文件的逻辑，后续结合文件对话框讲解

}

2.4 常见问题

• 菜单栏不显示：未调用setMenuBar()将菜单栏设置到窗口，或菜单/菜单项未正确添加。

• 快捷键无效：快捷键设置冲突，或未给QAction绑定父对象（需指定父对象为当前窗口）。

三、工具栏（QToolBar）实战

3.1 核心特点

工具栏通过QToolBar类实现，支持多个工具栏并存，可设置停靠位置、浮动属性、移动属性，组件元素可是QAction或其他控件（如按钮、输入框），适合放置高频使用的功能。

3.2 基础创建与配置

#include <QToolBar>

#include <QPushButton>



MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)

    : QMainWindow(parent)

{

    // 1. 创建工具栏，指定父对象

    QToolBar *toolBar1 = new QToolBar(this);

    QToolBar *toolBar2 = new QToolBar(this);



    // 2. 将工具栏添加到窗口（addToolBar()可指定默认停靠位置）

    // 方式一：添加时指定默认停靠位置（顶部、底部、左侧、右侧）

    this->addToolBar(Qt::TopToolBarArea, toolBar1); // 默认顶部

    this->addToolBar(Qt::LeftToolBarArea, toolBar2); // 默认左侧



    // 3. 设置工具栏允许停靠的位置（可多个位置，用|连接）

    toolBar1->setAllowedAreas(Qt::TopToolBarArea | Qt::BottomToolBarArea); // 仅允许上下停靠

    toolBar2->setAllowedAreas(Qt::LeftToolBarArea | Qt::RightToolBarArea); // 仅允许左右停靠



    // 4. 设置浮动属性（默认允许浮动）

    toolBar1->setFloatable(false); // 禁止浮动

    toolBar2->setFloatable(true); // 允许浮动



    // 5. 设置移动属性（总开关，禁止移动则停靠设置无效）

    toolBar1->setMovable(false); // 禁止移动

    toolBar2->setMovable(true); // 允许移动



    // 6. 给工具栏添加QAction（复用菜单栏的QAction）

    QAction *newAction = new QAction("新建", this);

    QAction *openAction = new QAction("打开", this);

    toolBar1->addAction(newAction);

    toolBar1->addSeparator(); // 分割线

    toolBar1->addAction(openAction);



    // 7. 给工具栏添加自定义控件（如按钮）

    QPushButton *saveBtn = new QPushButton("保存", this);

    toolBar2->addWidget(saveBtn);

}

3.3 关键API说明

• addToolBar(Qt::ToolBarArea area, QToolBar *toolbar)：指定默认停靠位置添加工具栏，Qt::ToolBarArea包含Top、Bottom、Left、Right、All（所有位置）。

• setAllowedAreas()：设置工具栏可停靠的位置，仅当setMovable(true)时生效。

• setFloatable()：设置是否允许工具栏脱离窗口浮动（浮动时可拖拽到任意位置）。

• addWidget()：添加自定义控件到工具栏，突破QAction的限制。

四、状态栏（QStatusBar）实战

4.1 核心功能

状态栏通过QStatusBar类实现，一个QMainWindow只能有一个状态栏，用于显示三类信息：实时消息（如操作提示，自动消失）、永久消息（如版本号，固定显示）、进度信息（如文件加载进度）。

基础创建与信息显示

#include <QStatusBar>

#include <QLabel>



MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)

    : QMainWindow(parent)

{

    // 1. 创建状态栏（QMainWindow内置statusBar()函数，无需手动new）

    QStatusBar *statusBar = this->statusBar();

    // 2. 设置状态栏到窗口（内置接口可省略，显式设置更稳妥）

    this->setStatusBar(statusBar);



    // 3. 显示实时消息（参数2：显示时长，单位ms，0表示永久显示）

    statusBar->showMessage("欢迎使用Qt窗口程序", 3000); // 显示3秒后消失



    // 4. 显示永久消息（通过QLabel添加，默认左侧）

    QLabel *leftLabel = new QLabel("当前状态：正常", this);

    statusBar->addWidget(leftLabel);



    // 5. 显示右侧永久消息（addPermanentWidget()专门用于右侧）

    QLabel *rightLabel = new QLabel("版本：v1.0.0", this);

    statusBar->addPermanentWidget(rightLabel);

}

4.2 进度信息显示（结合QProgressBar）

通过添加QProgressBar到状态栏，实现进度提示（如文件上传、数据加载）：

#include <QProgressBar>



// 添加进度条到状态栏

QProgressBar *progressBar = new QProgressBar(this);

progressBar->setRange(0, 100); // 设置进度范围

progressBar->setValue(50); // 当前进度50%

statusBar->addWidget(progressBar);



// 动态更新进度（示例：模拟加载）

QTimer *timer = new QTimer(this);

connect(timer, &QTimer::timeout, [=](){

    static int progress = 0;

    progress++;

    progressBar->setValue(progress);

    if (progress == 100) {

        timer->stop();

        statusBar->showMessage("加载完成", 2000);

    }

});

timer->start(100); // 每100ms更新一次进度

五、浮动窗口（QDockWidget）实战

5.1 核心作用

浮动窗口（铆接部件）通过QDockWidget类实现，可多个并存，围绕中心部件停靠，支持拖拽浮动，适合放置辅助功能（如日志面板、属性设置面板），不占用中心部件的核心空间。

基础创建与配置

#include <QDockWidget>

#include <QTextEdit>



MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)

    : QMainWindow(parent)

{

    // 1. 创建浮动窗口（参数1：窗口标题，参数2：父对象）

    QDockWidget *dockWidget = new QDockWidget("日志面板", this);

    // 2. 设置浮动窗口的中心部件（必须设置，否则窗口为空）

    QTextEdit *logEdit = new QTextEdit(this);

    logEdit->setPlaceholderText("日志信息将显示在这里...");

    dockWidget->setWidget(logEdit);



    // 3. 添加浮动窗口到窗口，指定默认停靠位置

    this->addDockWidget(Qt::BottomDockWidgetArea, dockWidget);



    // 4. 设置允许停靠的位置（多个位置用|连接）

    dockWidget->setAllowedAreas(Qt::TopDockWidgetArea | Qt::BottomDockWidgetArea);



    // 5. 设置是否可关闭（默认可关闭）

    dockWidget->setFeatures(QDockWidget::DockWidgetClosable | QDockWidget::DockWidgetMovable);

}

5.2 关键API说明

• setWidget()：给浮动窗口设置核心部件，必须调用，否则浮动窗口为空。

• setFeatures()：设置浮动窗口的功能，如是否可关闭、可移动、可浮动。

• addDockWidget()：添加浮动窗口，Qt::DockWidgetArea与工具栏的停靠位置一致。

六、Qt内置对话框（QDialog）实战

对话框是独立于主窗口的顶层窗口，用于短期交互（如提示、选择、输入），Qt提供多种内置对话框，无需手动绘制，直接调用即可，所有内置对话框均继承自QDialog类。

对话框分为三类：模态对话框（阻塞父窗口，必须处理后才能返回）、非模态对话框（不阻塞父窗口，可同时操作）、混合属性对话框（兼具两者特性）。

6.1 模态对话框（常用）

通过QDialog::exec()调用，阻塞父窗口，适合必须用户确认的场景（如消息提示、确认退出）：

#include <QDialog>

#include <QAction>



// 绑定菜单项点击事件，弹出模态对话框

connect(exitAction, &QAction::triggered, [=](){

    QDialog dlg(this);

    dlg.setWindowTitle("确认退出");

    dlg.resize(200, 100);

    // 模态显示，阻塞父窗口

    dlg.exec();

});

6.2 非模态对话框

通过QDialog::show()调用，不阻塞父窗口，需在堆上创建（栈上创建会一闪而过），并设置Qt::WA_DeleteOnClose属性，避免内存泄漏：

// 弹出非模态对话框

connect(newAction, &QAction::triggered, [=](){

    // 堆上创建，指定父对象

    QDialog *dlg = new QDialog(this);

    dlg->setWindowTitle("新建文档");

    dlg->resize(300, 200);

    // 设置关闭时释放对象，避免内存泄漏

    dlg->setAttribute(Qt::WA_DeleteOnClose);

    // 非模态显示，不阻塞父窗口

    dlg->show();

});

6.3 常用内置对话框实战

6.3.1 消息对话框（QMessageBox）

最常用的对话框，用于提示消息、询问用户、警告、报错，提供静态成员函数，无需手动创建对象，支持自定义图标、按钮。

#include <QMessageBox>



// 1. 询问对话框（Question）

connect(openAction, &QAction::triggered, [=](){

 // 静态函数getQuestion，返回用户点击的按钮

    QMessageBox::StandardButton btn = QMessageBox::question(

        this,

        "询问",

        "确定要打开文件吗？",

        QMessageBox::Ok | QMessageBox::Cancel // 显示的按钮

    );

    // 判断用户点击的按钮

    if (btn == QMessageBox::Ok) {

        statusBar()->showMessage("正在打开文件...", 2000);

    }

});



// 2. 警告对话框（Warning）

QMessageBox::warning(this, "警告", "文件格式错误，请重新选择！", QMessageBox::Ok);



// 3. 错误对话框（Critical）

QMessageBox::critical(this, "错误", "文件打开失败，权限不足！", QMessageBox::Ok);



// 4. 信息对话框（Information）

QMessageBox::information(this, "信息", "文件保存成功！", QMessageBox::Ok);

6.3.2 文件对话框（QFileDialog）

用于打开文件、保存文件，支持单文件、多文件选择，可设置文件过滤器（如仅显示.jpg、.txt文件），结合文件操作实现读写功能。

#include <QFileDialog>

#include <fstream>

#include <QTextEdit>



// 全局/类成员变量，用于存储中心文本编辑组件

QTextEdit *centralEdit;



MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)

    : QMainWindow(parent)

{

    // 设置中心部件为文本编辑框（用于显示文件内容）

    centralEdit = new QTextEdit(this);

    this->setCentralWidget(centralEdit);

}



// 1. 打开文件（单文件）

void MainWindow::openFile()

{

    // 静态函数getOpenFileName，返回选中的文件路径

    QString filePath = QFileDialog::getOpenFileName(

        this,

        "打开文件",

        "C:/Users", // 默认打开路径

        "文本文件 (*.txt);;图片文件 (*.jpg *.png);;所有文件 (*.*)" // 文件过滤器

    );

    if (filePath.isEmpty()) {

        return; // 用户取消选择

    }



    // 读取文件内容（使用C++标准库）

    std::ifstream file(filePath.toStdString().c_str());

    if (!file.is_open()) {

        QMessageBox::critical(this, "错误", "文件打开失败！");

        return;

    }

    std::string content;

    std::string line;

    while (std::getline(file, line)) {

        content += line + "\n";

    }

    file.close();

    // 显示到文本编辑框

 centralEdit->setPlainText(QString::fromStdString(content));

}



// 2. 保存文件

void MainWindow::saveFile()

{

    QString filePath = QFileDialog::getSaveFileName(

        this,

        "保存文件",

        "C:/Users",

        "文本文件 (*.txt)"

    );

    if (filePath.isEmpty()) {

        return;

    }



    // 写入文件内容

    std::ofstream file(filePath.toStdString().c_str());

    if (!file.is_open()) {

        QMessageBox::critical(this, "错误", "文件保存失败！");

 return;

    }

    QString text = centralEdit->toPlainText();

    file << text.toStdString();

    file.close();

    QMessageBox::information(this, "信息", "文件保存成功！");

}

6.3.3 颜色对话框（QColorDialog）

用于选择颜色，返回QColor对象，可用于设置文本颜色、背景颜色等：

#include <QColorDialog>



// 选择颜色并设置文本颜色

connect(colorAction, &QAction::triggered, [=](){

 // 静态函数getColor，默认颜色为红色，返回选中的颜色

    QColor color = QColorDialog::getColor(QColor(255, 0, 0), this, "选择颜色");

    if (color.isValid()) { // 判断用户是否选择了有效颜色（未取消）

        // 设置文本编辑框的文本颜色

        QPalette palette = centralEdit->palette();

        palette.setColor(QPalette::Text, color);

        centralEdit->setPalette(palette);

    }

});

6.3.4 字体对话框（QFontDialog）

用于选择字体、字号、加粗/倾斜等样式，返回QFont对象：

#include <QFontDialog>



// 选择字体并设置文本字体

connect(fontAction, &QAction::triggered, [=](){

    bool ok; // 用于判断用户是否确认选择

    // 静态函数getFont，默认字体为华文行楷、36号，返回选中的字体

    QFont font = QFontDialog::getFont(&ok, QFont("华文行楷", 36), this, "选择字体");

    if (ok) { // 用户确认选择

        centralEdit->setFont(font);

    }

});

6.3.5 输入对话框（QInputDialog）

用于临时输入数据，支持整型、浮点型、字符串、下拉选择等类型：

#include <QInputDialog>



// 1. 整型输入

int num = QInputDialog::getInt(this, "输入整数", "请输入年龄：", 18, 0, 100, 1, &ok);

if (ok) {

    qDebug() << "输入的年龄：" << num;

}



// 2. 下拉选择输入

QStringList items = {"Spring", "Summer", "Fall", "Winter"};

QString item = QInputDialog::getItem(this, "选择季节", "请选择季节：", items, 0, true, &ok);

if (ok) {

    qDebug() << "选择的季节：" << item;

}

七、综合实战：完整记事本程序

整合上述所有组件，实现一个简易记事本，支持新建、打开、保存文件，设置字体、颜色，显示日志和状态栏提示，完整代码如下：

7.1 mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H

#define MAINWINDOW_H



#include <QMainWindow>

#include <QTextEdit>

#include <QStatusBar>



QT_BEGIN_NAMESPACE

namespace Ui { class MainWindow; }

QT_END_NAMESPACE



class MainWindow : public QMainWindow

{

    Q_OBJECT



public:

    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);

    ~MainWindow();



private slots:

    void openFile(); // 打开文件

    void saveFile(); // 保存文件

    void setTextFont(); // 设置字体

    void setTextColor(); // 设置颜色



private:

    Ui::MainWindow *ui;

    QTextEdit *centralEdit; // 中心文本编辑框

    QStatusBar *statusBar; // 状态栏

};



#endif // MAINWINDOW_H

7.2 mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"

#include "ui_mainwindow.h"

#include <QMenuBar>

#include <QMenu>

#include <QAction>

#include <QToolBar>

#include <QStatusBar>

#include <QLabel>

#include <QDockWidget>

#include <QTextEdit>

#include <QMessageBox>

#include <QFileDialog>

#include <QFontDialog>

#include <QColorDialog>

#include <fstream>



MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)

    : QMainWindow(parent)

    , ui(new Ui::MainWindow)

{

    ui->setupUi(this);

    this->setWindowTitle("Qt简易记事本");

    this->resize(800, 600);



    // 1. 中心部件（文本编辑框）

    centralEdit = new QTextEdit(this);

    centralEdit->setPlaceholderText("请输入文本内容...");

    this->setCentralWidget(centralEdit);



    // 2. 菜单栏

    QMenuBar *menuBar = this->menuBar();

    this->setMenuBar(menuBar);

    QMenu *fileMenu = new QMenu("文件(&F)", this);

    QMenu *editMenu = new QMenu("编辑(&E)", this);

    QMenu *helpMenu = new QMenu("帮助(&H)", this);

    menuBar->addMenu(fileMenu);

    menuBar->addMenu(editMenu);

    menuBar->addMenu(helpMenu);



    // 菜单栏动作

    QAction *openAction = new QAction("打开(&O)", this);

    QAction *saveAction = new QAction("保存(&S)", this);

    QAction *exitAction = new QAction("退出(&X)", this);

    QAction *fontAction = new QAction("设置字体", this);

    QAction *colorAction = new QAction("设置颜色", this);

    QAction *aboutAction = new QAction("关于", this);



    // 设置快捷键

    openAction->setShortcut(Qt::CTRL + Qt::Key_O);

    saveAction->setShortcut(Qt::CTRL + Qt::Key_S);

    exitAction->setShortcut(Qt::CTRL + Qt::Key_Q);



    // 添加动作到菜单

    fileMenu->addAction(openAction);

    fileMenu->addAction(saveAction);

    fileMenu->addSeparator();

    fileMenu->addAction(exitAction);

    editMenu->addAction(fontAction);

    editMenu->addAction(colorAction);

    helpMenu->addAction(aboutAction);



    // 3. 工具栏

    QToolBar *toolBar = new QToolBar(this);

 this->addToolBar(Qt::TopToolBarArea, toolBar);

    toolBar->addAction(openAction);

 toolBar->addAction(saveAction);

    toolBar->addSeparator();

    toolBar->addAction(fontAction);

    toolBar->addAction(colorAction);



    // 4. 状态栏

    statusBar = this->statusBar();

    this->setStatusBar(statusBar);

    QLabel *statusLabel = new QLabel("状态：就绪", this);

    statusBar->addWidget(statusLabel);

 statusBar->showMessage("欢迎使用简易记事本", 3000);



    // 5. 浮动窗口（日志面板）

    QDockWidget *dockWidget = new QDockWidget("日志面板", this);

    QTextEdit *logEdit = new QTextEdit(this);

7.3 运行效果

1. 窗口包含菜单栏、工具栏、中心文本编辑区、状态栏、底部浮动日志面板；

2. 支持打开/保存txt文件，设置文本字体和颜色；

3. 工具栏可移动，浮动窗口可停靠/浮动，状态栏显示操作提示。

八、常见问题汇总

1. 中心部件不显示：未调用setCentralWidget()，或中心部件未设置父对象。

2. 对话框一闪而过：非模态对话框在栈上创建，需改为堆上创建并设置Qt::WA_DeleteOnClose属性。

3. 文件读写失败：路径包含中文（可改用Qt的QFile类替代C++标准库，避免编码问题）。

4. 工具栏无法移动：未设置setMovable(true)，或设置了setFloatable(false)不影响移动。

5. 状态栏消息不消失：showMessage()的第二个参数设为0，需手动调用clearMessage()清除。

九、总结

本文详细讲解了Qt QMainWindow的核心组件及内置对话框的使用，从基础创建、API解析到综合实战，覆盖了Qt窗口开发的常用场景。Qt的组件封装完善，无需重复造轮子，通过组合菜单栏、工具栏、状态栏等组件，可快速搭建标准化GUI应用。

后续可拓展功能：添加文本查找替换、快捷键自定义、日志记录、皮肤切换等，进一步提升应用的实用性。如果遇到问题，可结合Qt官方文档（Qt 5.14 Documentation）查询API细节，或在评论区留言交流。

代码已测试可运行，适配Qt 5.14~Qt 6.x版本，新手可直接复制到项目中修改使用。