Qt

Le 26 mai 1995 est annoncée la première version publique de Qt sur le newsgroup comp.os.linux.announce[5]. Et un an plus tard la version 0.97, puis le 24 septembre 1996 la version 1.0 est publiée et annoncée quelques jours plus tard[6].

C'est en 1997 que le projet KDE est lancé par Matthias Ettrich (qui est embauché par Trolltech l'année suivante). Ce dernier prend la décision d'utiliser Qt comme bibliothèque de base. Le fait qu'un projet de cette envergure utilise Qt sera une très bonne publicité pour Trolltech et sa bibliothèque. Depuis, les liens entre Trolltech et KDE n'ont fait que se renforcer.

La seconde version majeure de Qt est publiée en juin 1999 et une version pour les systèmes embarqués, Qt/Embedded, connue depuis sous le nom de Qtopia, est publiée en 2000. Cette dernière version est conçue pour Linux et utilise directement son framebuffer, sans passer par le système de fenêtrage X11 (qui est inadapté pour les systèmes embarqués)[7].

Les deux premières versions majeures de Qt sont disponibles uniquement pour X11 et Windows, la prise en charge de Mac OS X arrive avec la version 3.0, publiée en 2001. Par rapport à la version 2.0, cette nouvelle version apporte une meilleure prise en charge de l'internationalisation, de l'Unicode ou encore des expressions rationnelles comme en Perl.

Le 28 juin 2005, la version 4 est publiée et améliore notamment le moteur de rendu, désormais appelé Arthur[8], la séparation entre données et présentation et sépare la bibliothèque en modules :

• QtCore : pour les fonctionnalités non graphiques utilisées par les autres modules ;
• QtGui : pour les composants graphiques ;
• QtNetwork : pour la programmation réseau ;
• QtOpenGL : pour l'utilisation d'OpenGL ;
• QtSql : pour l'utilisation de base de données SQL ;
• QtXml : pour la manipulation et la génération de fichiers XML ;
• QtDesigner : pour étendre les fonctionnalités de Qt Designer, l'assistant de création d'interfaces graphiques ;
• QtAssistant : pour l'utilisation de l'aide de Qt [9];
• Qt3Support : pour assurer la compatibilité avec Qt 3.

À cela s'ajoute pour la version commerciale sous Windows deux autres modules liés à l'utilisation d'ActiveX : QAxContainer et QAxServer.

Avec l'évolution de Qt 4, d'autres modules sont conçus :

• QtDBus : pour la communication inter-processus en utilisant D-Bus (uniquement sous Unix à partir de Qt 4.2) ;
• QtSvg : pour l'affichage d'images au format SVG (à partir de Qt 4.1) ;
• QtUiTools : pour charger dynamiquement les interfaces graphiques créées avec Qt Designer (à partir de Qt 4.1) ;
• QtTest : pour effectuer des tests unitaires (à partir de Qt 4.1) ;
• QtScript : pour l'évaluation de scripts utilisant Qt Script (à partir de Qt 4.3) ;
• QtWebKit : portage du moteur de rendu web WebKit (à partir de Qt 4.4) ;
• QtXmlPatterns : pour manipuler des documents XML via XQuery et XPath (à partir de Qt 4.4) ;
• Phonon : intégration de Phonon, framework multimédia de KDE 4, développé en collaboration avec la communauté KDE (à partir de Qt 4.4) ;
• QtHelp : remplace le module QtAssistant en permettant d'utiliser le format d'aide de Qt au sein des applications (à partir de Qt 4.4) ;
• QtScriptTools : divers outils pour QtScript comme un débogueur (à partir de Qt 4.5) ;
• QtMultimedia : diverses classes offrant des fonctionnalités multimédia de bas niveau comparées à Phonon (à partir de Qt 4.6) ;
• QtOpenVG : permet d'utiliser, si elle est présente, l'accélération matérielle d'OpenVG pour les images vectorielles en 2D (à partir de Qt 4.6) ;
• QtDeclarative : permet la conception d'interfaces graphiques dynamiques à l'aide d'un langage déclaratif (QML) (à partir de Qt 4.7).

Le 28 janvier 2008, Nokia lance une OPA amicale pour racheter Qt et Trolltech. Trolltech, renommé en Qt Software, devient une division de Nokia. Dès lors, Nokia prend la décision en janvier 2009 d'abaisser le maximum de barrières pour faciliter l'adoption de Qt, qui depuis est utilisé par leurs développements en interne :

• ajout d'une licence plus permissive que la GPL, la LGPL ;
• ouverture du développement à des développeurs externes en rendant accessible le dépôt de Qt[10].

Nokia se recentrant sur Windows, elle cède en mars 2011 l'activité services et gestion des licences commerciales de Qt à la société Digia [11]. Le 9 août 2012, elle cède intégralement la gestion du framework Qt à Digia [12] pour une somme de 4,9 millions € (à comparer aux 150 millions de 2008[13]). Digia annonce vouloir étendre l'intégration de Qt à Android, iOS et Windows 8.

Qt 5.0 est sorti le 19 décembre 2012[14]. Bien que marquant des changements majeurs sur bien des points (rôle important de QML et de JavaScript pour la création des interfaces graphiques avec Qt Quick, séparation en modules indépendants pour faciliter les livraisons, couche d'abstraction pour faciliter les portages, etc.), le passage à Qt5 casse au minimum la compatibilité au niveau des sources. De cette façon, le passage est bien plus facile que pour Qt4.

Les versions Qt 5.x utilisent des plugins nécessaires au déploiement du programme.

Qt Quick est un framework libre développé et maintenu par Digia faisant partie de la bibliothèque Qt. Il fournit la possibilité de créer des interfaces utilisateur personnalisables et dynamiques avec des effets de transition fluides de manière déclarative. Ce type d'interface dynamique est de plus en plus commun, notamment sur les smartphones. Qt Quick inclut un langage de script déclaratif appelé QML comparable au XAML créé par Microsoft pour sa bibliothèque WPF.

Qt Quick et QML sont officiellement fournis depuis Qt 4.7 (avec Qt Creator 2.1).

L'API Qt est constituée de classes aux noms préfixés par Q et dont chaque mot commence par une majuscule (ex: QLineEdit), c'est la typographie camel case. Ces classes ont souvent pour attributs des types énumérés déclarés dans l'espace de nommage Qt[20]. Mis à part une architecture en pur objet, certaines fonctionnalités basiques sont implémentées par des macros (chaîne de caractères à traduire avec tr, affichage sur la sortie standard avec qDebug…).

Les conventions de nommage des méthodes sont assez semblables à celles de Java : le lower camel case est utilisé, c'est-à-dire que tous les mots sauf le premier prennent une majuscule (ex: indicatorFollowsStyle()), les modificateurs sont précédés par set, en revanche les accesseurs prennent simplement le nom de l'attribut (ex : text()) ou commencent par is dans le cas des booléens (ex : isChecked()).

Les objets Qt (ceux héritant de QObject) peuvent s'organiser d'eux-mêmes sous forme d'arbre. Ainsi, lorsqu'une classe est instanciée, on peut lui définir un objet parent. Cette organisation des objets sous forme d'arbre facilite la gestion de la mémoire car avant qu'un objet parent ne soit détruit, Qt appelle récursivement le destructeur de tous les enfants [21].

Cette notion d'arbre des objets permet également de déboguer plus facilement, via l'appel de méthodes comme QObject::dumpObjectTree() et Object::dumpObjectInfo() [21].

Le moc[22] (pour Meta Object Compiler) est un préprocesseur qui, appliqué avant compilation du code source d'un programme Qt, génère des meta-informations relatives aux classes utilisées dans le programme. Ces meta-informations sont ensuite utilisées par Qt pour fournir des fonctions non disponibles en C++, comme les signaux et slots et l'introspection.

L'utilisation d'un tel outil additionnel démarque les programmes Qt du langage C++ standard. Ce fonctionnement est vu par Qt Development Frameworks comme un compromis nécessaire pour fournir l'introspection et les mécanismes de signaux. À la sortie de Qt 1.x, les implémentations des templates par les compilateurs C++ n'étaient pas suffisamment homogènes[23].

Les signaux et slots sont une implémentation du patron de conception observateur. L'idée est de connecter des objets entre eux via des signaux qui sont émis et reçus par des slots. Du point de vue du développeur, les signaux sont représentés comme de simples méthodes de la classe émettrice, dont il n'y a pas d'implémentation. Ces « méthodes » sont par la suite appelées, en faisant précéder « emit », qui désigne l'émission du signal. Pour sa part, le slot connecté à un signal est une méthode de la classe réceptrice, qui doit avoir la même signature (autrement dit les mêmes paramètres que le signal auquel il est connecté), mais à la différence des signaux, il doit être implémenté par le développeur. Le code de cette implémentation représente les actions à réaliser à la réception du signal.

C'est le MOC qui se charge de générer le code C++ nécessaire pour connecter les signaux et les slots.

Qt Designer, le concepteur d'interface.

Qt Designer est un logiciel qui permet de créer des interfaces graphiques Qt dans un environnement convivial. L'utilisateur, par glisser-déposer, place les composants d'interface graphique et y règle leurs propriétés facilement. Les fichiers d'interface graphique sont formatés en XML et portent l'extension .ui [24].

Lors de la compilation, un fichier d'interface graphique est converti en classe C++ par l'utilitaire uic. Il y a plusieurs manières pour le développeur d'employer cette classe [25] :

• l'instancier directement et connecter les signaux et slots
• l'agréger au sein d'une autre classe
• l'hériter pour en faire une classe mère et ayant accès ainsi à tous les éléments constitutifs de l'interface créée
• la générer à la volée avec la classe QUiLoader qui se charge d'interpréter le fichier XML .ui et retourner une instance de classe QWidget

Qt se voulant un environnement de développement portable et ayant le MOC comme étape intermédiaire avant la phase de compilation/édition de liens, il a été nécessaire de concevoir un moteur de production spécifique. C'est ainsi qu'est conçu le programme qmake.

Ce dernier prend en entrée un fichier (avec l'extension .pro) décrivant le projet (liste des fichiers sources, dépendances, paramètres passés au compilateur, etc.) et génère un fichier de projet spécifique à la plateforme. Ainsi, sous les systèmes UNIX qmake produit un Makefile qui contient la liste des commandes à exécuter pour génération d'un exécutable, à l'exception des étapes spécifiques à Qt (génération des classes C++ lors de la conception d'interface graphique avec Qt Designer, génération du code C++ pour lier les signaux et les slots, ajout d'un fichier au projet, etc.).

Le fichier de projet est fait pour être très facilement éditable par un développeur. Il consiste en une série d'affectations de variables. En voici un exemple pour un petit projet:

TARGET = monAppli
SOURCES = main.cpp mainwindow.cpp
HEADERS = mainwindow.h
FORMS = mainwindow.ui
QT += sql

Ces déclarations demandent que l'exécutable soit nommé monAppli, donne la liste des fichiers sources, en-têtes et fichiers d'interface graphique. La dernière ligne déclare que le projet requiert le module SQL de Qt.

Qt intègre son propre système de traduction, qui n'est pas foncièrement différent dans le principe de la bibliothèque gettext. Selon le manuel de Qt Linguist, l'internationalisation est assurée par la collaboration de trois types de personnes : les développeurs, le chef de projet et les traducteurs [26].

Dans leur code source, les développeurs entrent des chaînes de caractères dans leur propre langue. Ils doivent permettre la traduction de ces chaînes grâce à la méthode tr(). En cas d'ambiguïté sur le sens d'une expression, ils peuvent également indiquer des commentaires destinés à aider les traducteurs.

Le chef de projet déclare les fichiers de traduction (un pour chaque langue) dans le fichier de projet. L'utilitaire lupdate parcourt les sources à la recherche de chaînes à traduire et synchronise les fichiers de traduction avec les sources. Les fichiers de traductions sont des fichiers XML portant l'extension .ts.

Les traducteurs utilisent Qt Linguist pour renseigner les fichiers de traduction. Quand les traductions sont finies, le chef de projet peut compiler les fichiers .ts à l'aide de l'utilitaire lrelease qui génère des fichiers binaires portant l'extension .qm, exploitables par le programme. Ces fichiers sont lus à l'exécution et les chaînes de caractères qui y sont trouvées remplacent celles qui ont été écrites par les développeurs.

La bibliothèque embarque divers thèmes de widgets qui lui donnent une bonne intégration visuelle sur toutes les plateformes. Sur les environnements de bureau GNOME, Mac OS X et Windows les applications Qt ont ainsi l'apparence d'applications natives.

Qt permet de personnaliser l'apparence des différents composants d'interface graphique en utilisant le principe des feuilles de style en cascade (CSS) [27].

#include <QApplication>
#include <QPushButton>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication app(argc, argv);
    QPushButton bouton("Hello world!");
    bouton.show();
    return app.exec();
}

Étudions ces lignes.

#include <QApplication> : Inclut l'en-tête QApplication, nécessaire pour pouvoir utiliser la classe QApplication.

#include <QPushButton>: Idem, mais pour la classe QPushButton.

int main(int argc, char *argv[]) { : Début de la fonction main exécutée au lancement du programme.

QApplication app(argc, argv); : Crée un objet QApplication, cette étape est obligatoire avant d'utiliser des widgets (QWidget).

QPushButton bouton("Hello world!"); : Crée un objet QPushButton (qui est un QWidget). Cet objet se visualise par un bouton qui affiche le texte "Hello world!".

bouton.show(); : Appelle la fonction show de l'objet bouton pour le rendre visible (par défaut le bouton est invisible).

return app.exec(); : Appelle la fonction exec de app, et retourne son résultat. Cette fonction s’exécute jusqu'à ce que l'utilisateur ferme toutes les fenêtres visibles, dans ce cas, jusqu'à ce qu'il ferme la fenêtre correspondant à bouton.

• Liste de bibliothèques d'interface utilisateur
• QPL, la licence d'origine de Qt
• Harmony toolkit

• GTK+, utilisée par l'environnement graphique GNOME
• wxWidgets, utilisée notamment par aMule

• (en) Site officiel
• (en) Documentation de l'API de Qt
• (en) Migrate from GTK+ to Qt

• Qt.Developpez.com (traduction de la documentation, FAQ, tutoriels, forums...).

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