Лаб. работа “Библиотеки и средства внедрения визуальных компонент для организации GUI-интерфейсов пользователя. Обработка событий”

Программирование сетевых приложений
Практика
Автор

Бизюк Андрей

Дата публикации

9 апреля 2026 г.

Цель работы

Освоить создание графического интерфейса с использованием библиотеки Qt Widgets. Разработать интерфейс простого мессенджера: размещение виджетов с помощью менеджеров компоновки, визуальное проектирование и обработка событий через механизм сигналов и слотов.

Теоретические сведения

Основные виджеты Qt Widgets

Класс Назначение
QWidget Базовый класс всех виджетов
QMainWindow Главное окно приложения
QPushButton Кнопка
QLineEdit Однострочное текстовое поле
QTextEdit Многострочное текстовое поле
QLabel Текстовая метка
QListWidget Список элементов
QComboBox Выпадающий список
QMenuBar / QMenu Меню
QStatusBar Строка состояния
QDialog Диалоговое окно

Менеджеры компоновки

// Вертикальная компоновка
QVBoxLayout* layout = new QVBoxLayout(this);
layout->addWidget(new QLabel("Сообщение:"));
layout->addWidget(textEdit);
layout->addWidget(sendButton);

// Горизонтальная компоновка
QHBoxLayout* hLayout = new QHBoxLayout();
hLayout->addWidget(inputLine);
hLayout->addWidget(sendButton);

// Вложенные компоновки
QVBoxLayout* mainLayout = new QVBoxLayout(this);
mainLayout->addWidget(chatDisplay);    // основной виджет
mainLayout->addLayout(hLayout);        // вложенный горизонтальный

Сигналы и слоты для виджетов

// Кнопка
connect(sendButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::onSend);

// Ввод текста — нажатие Enter
connect(inputLine, &QLineEdit::returnPressed, this, &MainWindow::onSend);

// Изменение текста
connect(inputLine, &QLineEdit::textChanged, this, &MainWindow::onTextChanged);

QAction и меню

// Создание меню
QMenuBar* menuBar = this->menuBar();
QMenu* fileMenu = menuBar->addMenu("Файл");

QAction* connectAction = fileMenu->addAction("Подключиться");
connect(connectAction, &QAction::triggered, this, &MainWindow::onConnect);

QAction* exitAction = fileMenu->addAction("Выход");
connect(exitAction, &QAction::triggered, this, &QWidget::close);

Строка состояния

statusBar()->showMessage("Готов к работе");
// или
statusLabel = new QLabel("Отключен");
statusBar()->addPermanentWidget(statusLabel);

Конфигурация CMake

find_package(Qt6 REQUIRED COMPONENTS Core Gui Widgets Network)
target_link_libraries(Lab8 PRIVATE Qt6::Core Qt6::Gui Qt6::Widgets Qt6::Network)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)

Задание для выполнения

Создать графический интерфейс мессенджера с использованием Qt Widgets. Интерфейс должен позволять подключаться к эхо-серверу (из лабораторной работы №7), отправлять и получать сообщения.

Требования к программе

Структура главного окна MainWindow (наследник QMainWindow):

  1. Меню (QMenuBar):

    • «Соединение» → «Подключиться…» (диалог ввода IP и порта), «Отключиться», разделитель, «Выход»
    • «Журнал» → «Очистить», «Сохранить в файл…»

  2. Центральная область — разделена на три части:

    Левая панель — информация о подключении:

    • QLabel «Сервер:» + QLabel для отображения IP:порта
    • QLabel «Статус:» + QLabel для отображения статуса (подключён/отключён)
    • QLabel «Отправлено:» + QLabel (счётчик сообщений)
    • QLabel «Получено:» + QLabel (счётчик сообщений)

    Центральная панель — область чата:

    • QTextEdit (только для чтения, setReadOnly(true)) — отображение истории сообщений. Сообщения форматировать: [HH:MM:SS] >> текст отправленного сообщения и [HH:MM:SS] << текст полученного сообщения разными цветами (синий для отправленных, зелёный для полученных).

    Нижняя панель — ввод и отправка:

    • QLineEdit — поле ввода сообщения
    • QPushButton «Отправить» — отправка сообщения (также срабатывает по нажатию Enter)

  3. Строка состояния (QStatusBar):

    • Индикатор подключения (текст + цвет)

Логика:

  1. Класс MainWindow содержит QTcpSocket* для сетевого взаимодействия:
    • «Подключиться…» — открыть QDialog с полями ввода IP-адреса и порта, выполнить connectToHost()
    • «Отключиться» — disconnectFromHost()
    • «Отправить» — socket->write(), очистить поле ввода, обновить счётчик
    • readyRead — прочитать данные, добавить в историю чата, обновить счётчик
    • «Очистить» — очистить QTextEdit истории
    • «Сохранить в файл…» — QFileDialog::getSaveFileName(), запись истории в текстовый файл
  2. При отключении кнопка «Отправить» должна быть неактивна (setEnabled(false)), при подключении — активна.

Примерный внешний вид

Примерный внешний вид мессенджера

Примерный внешний вид мессенджера

Индивидуальные задания

Каждый вариант представляет собой приложение QMainWindow с меню (QMenuBar), центральной областью с виджетами ввода/отображения, строкой состояния (QStatusBar) и подключением к TCP-серверу через QTcpSocket.

Вариант 1. Клиент сетевого калькулятора

GUI: QLineEdit для первого операнда, QComboBox для операции (+, -, *, /, √, ^), QLineEdit для второго операнда (скрывается для унарных), QPushButton «Вычислить», QLineEdit для результата (только чтение), QTextEdit для истории вычислений. Левая панель: QLabel с сервером (IP:порт), QLabel статуса подключения, QLabel счётчиков (отправлено/получено). Меню: «Соединение» (Подключиться…, Отключиться, Выход), «История» (Очистить, Сохранить в файл…). Кнопка “Вычислить” неактивна при отключении. Подключение к серверу калькулятора (CALC/SQRT/POW протокол из ЛР7). Формат истории: [HH:MM:SS] 15 + 7 = 22 (синий), [HH:MM:SS] ERROR: деление на ноль (красный).

Вариант 2. Мессенджер

Интерфейс мессенджера описан в разделе «Задание для выполнения»: три панели (информация о подключении, область чата, панель ввода), подключение к эхо-серверу из ЛР7.

Меню: «Соединение» → «Подключиться…», «Отключиться», «Выход»; «Журнал» → «Очистить», «Сохранить в файл…».

Вариант 3. Клиент справочника DNS

GUI: QLineEdit для ввода доменного имени, QPushButton «Найти», QLineEdit для отображения IP-адреса (результат), QTextEdit для истории запросов, QListWidget для списка всех записей справочника.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Записи» → «Обновить», «Добавить…».

Сервер: DNSServer. Запрос: доменное имя. Ответ: IP-адрес.

Вариант 4. Клиент погоды

GUI: QComboBox для выбора города, QLabel для отображения температуры, влажности и скорости ветра, QPushButton «Обновить», QTextEdit для истории запросов.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Города» → «Обновить список».

Сервер: WeatherServer. Запрос: название города. Ответ: температура, влажность, ветер.

Вариант 5. Клиент конвертера валют

GUI: QDoubleSpinBox для ввода суммы, два QComboBox для исходной и целевой валюты, QLabel для результата конвертации, QPushButton «Конвертировать», QTextEdit для истории операций.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Курс» → «Показать курс».

Сервер: CurrencyServer. Запрос: сумма, исходная валюта, целевая валюта. Ответ: сконвертированная сумма.

Вариант 6. Клиент TO-DO списка

GUI: QLineEdit для ввода задачи, QPushButton «Добавить», QListWidget для списка задач (с чекбоксами), QPushButton «Выполнить» / «Удалить».

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Список» → «Очистить», «Обновить».

Сервер: TodoServer. Запрос: команда (добавить/выполнить/удалить/показать), задача. Ответ: обновлённый список задач.

Вариант 7. Клиент телефонного справочника

GUI: QLineEdit для имени, QLineEdit для телефона, QPushButton «Добавить» / «Найти» / «Удалить», QListWidget для отображения всех записей справочника.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Записи» → «Показать все».

Сервер: PhoneServer. Запрос: команда (добавить/найти/удалить/все), имя, телефон. Ответ: результат операции.

Вариант 8. Клиент хранилища KV (ключ—значение)

GUI: QLineEdit для ключа, QLineEdit для значения, QPushButton «Сохранить» / «Получить» / «Удалить», QListWidget для списка ключей, QLineEdit для отображения полученного значения.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Данные» → «Ключи», «Очистить».

Сервер: KVServer. Запрос: команда (set/get/del/keys), ключ, значение. Ответ: значение или список ключей.

Вариант 9. Клиент генератора паролей

GUI: QSpinBox для длины пароля, QComboBox для типа символов (alpha / num / all), QPushButton «Сгенерировать», QLineEdit для результата (только чтение), QTextEdit для истории сгенерированных паролей.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «История» → «Очистить», «Сохранить».

Сервер: PassServer. Запрос: длина, тип. Ответ: сгенерированный пароль.

Вариант 10. Клиент конвертера систем счисления

GUI: QLineEdit для ввода числа, QPushButton «BIN» / «OCT» / «HEX», QLineEdit для результата (только чтение), QTextEdit для истории преобразований.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «История» → «Очистить».

Сервер: ConvServer. Запрос: число, целевая система счисления. Ответ: число в новой системе счисления.

Вариант 11. Клиент файлового менеджера (имитация)

GUI: QListWidget для списка файлов на сервере, QLineEdit для имени файла, QPushButton «Создать» / «Удалить» / «Размер», QLabel для информации о файле (имя, размер, дата).

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Файлы» → «Обновить».

Сервер: FileServer. Запрос: команда (создать/удалить/размер/список), имя файла. Ответ: результат операции.

Вариант 12. Клиент голосования

GUI: четыре QRadioButton для вариантов ответа, QPushButton «Голосовать», QProgressBar для отображения результатов по каждому варианту, QLabel для статуса (голос принят / уже голосовали).

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Результаты» → «Обновить».

Сервер: VoteServer. Запрос: номер варианта. Ответ: текущие результаты голосования.

Вариант 13. Клиент системы логирования

GUI: QComboBox для выбора уровня (INFO / WARN / ERROR), QLineEdit для ввода сообщения, QPushButton «Записать», QTextEdit для отображения содержимого журнала, QPushButton «Обновить» / «Очистить».

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Журнал» → «Обновить», «Очистить», «Сохранить».

Сервер: LogServer. Запрос: команда (записать/показать), уровень, сообщение. Ответ: содержимое журнала.

Вариант 14. Клиент чата (многоклиентский)

GUI: QTextEdit для истории сообщений (отправленные и полученные от других клиентов), QLineEdit для ввода сообщения, QPushButton «Отправить», QListWidget для списка подключённых пользователей, QLineEdit для ввода имени пользователя (при подключении).

Меню: «Соединение» → «Подключиться с именем…», «Отключиться»; «Журнал» → «Очистить».

Сервер: ChatServer (многоклиентский). Запрос: имя пользователя, сообщение. Ответ: рассылка сообщений всем подключённым клиентам.

Вариант 15. Клиент системного монитора

GUI: QLabel для отображения имени хоста, ОС, количества процессоров и объёма памяти, QLCDNumber для аптайма (время работы), QPushButton «Обновить» / «Ping».

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Обновить» → «Обновить данные».

Сервер: InfoServer. Запрос: команда (info/uptime/ping). Ответ: системная информация.

Вариант 16. Клиент генератора случайных чисел

GUI: два QSpinBox для min и max, QPushButton «Сгенерировать», QLabel для отображения результата, QTextEdit для истории сгенерированных чисел.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «История» → «Очистить».

Сервер: RandServer. Запрос: min, max. Ответ: случайное число.

Вариант 17. Клиент статистики текста

GUI: QTextEdit для ввода текста, QPushButton «Анализировать», QLabel для отображения количества символов, слов и строк.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться».

Сервер: StatServer. Запрос: текст. Ответ: количество символов, слов, строк.

Вариант 18. Клиент трансформации текста

GUI: QLineEdit для ввода текста, QPushButton «REVERSE» / «UPPER» / «LOWER», QLineEdit для результата (только чтение), QTextEdit для истории преобразований.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «История» → «Очистить».

Сервер: TextServer. Запрос: команда (reverse/upper/lower), текст. Ответ: преобразованный текст.

Вариант 19. Клиент анаграмм

GUI: QLineEdit для ввода слова, QPushButton «Найти анаграммы», QListWidget для отображения найденных анаграмм.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться».

Сервер: AnagramServer. Запрос: слово. Ответ: список анаграмм.

Вариант 20. Клиент сервера времени

GUI: QLCDNumber для отображения текущего времени, QPushButton «Обновить», QLabel для отображения текущей даты.

Меню: «Соединение» → «Подключиться», «Отключиться»; «Формат» → «12-часовой», «24-часовой».

Сервер: TimeServer. Запрос: команда (time/date). Ответ: текущее время или дата.

Порядок выполнения

  1. Создать проект Qt Widgets Application в Qt Creator (CMake).
  2. В конструкторе MainWindow создать все виджеты и менеджеры компоновки программно (или через Qt Designer — по выбору).
  3. Реализовать меню с помощью QMenuBar, QMenu, QAction.
  4. Реализовать подключение к серверу через диалоговое окно.
  5. Реализовать отправку и приём сообщений через QTcpSocket и сигналы/слоты.
  6. Реализовать форматирование сообщений в истории чата (цвета, временные метки).
  7. Реализовать сохранение журнала в файл.
  8. Запустить эхо-сервер из лабораторной работы №7, подключиться клиентом, протестировать обмен сообщениями.
  9. Сохранить скриншоты.

Контрольные вопросы

  1. Какие виджеты Qt использованы в программе? Каково назначение каждого?
  2. Чем отличается QLineEdit от QTextEdit? Когда следует использовать каждый из них?
  3. Какие менеджеры компоновки существуют в Qt? В чём преимущества менеджеров компоновки перед ручным позиционированием?
  4. Что такое QAction и как он связан с меню и панелью инструментов?
  5. Как работает механизм сигналов и слотов? Чем отличается clicked() от triggered()?
  6. Как сделать виджет доступным или недоступным для взаимодействия?
  7. Как вызвать стандартный диалог выбора файла (QFileDialog)?
  8. Как изменить цвет текста в QTextEdit? Какие классы используются для форматирования?
  9. Что такое QDialog и чем он отличается от QMainWindow?

Содержание отчёта

  1. Тема, цель и задание лабораторной работы.
  2. Скриншоты внешнего вида приложения (подключение, обмен сообщениями, отключение).
  3. Текст программы с комментариями.
  4. Скриншот сохранённого файла журнала.
  5. Ответы на контрольные вопросы.
Наверх