Qt文件：XML文件

XML文件

  • 1. XML文件结构
    • 1.1 基本结构
    • 1.2 XML 格式规则
    • 1.3 XML vs HTML
  • 2. XML文件操作
    • 2.1 DOM 方式（QDomDocument）
      • 读取 XML
      • 写入XML
    • 2.2 SAX 方式（QXmlStreamReader/QXmlStreamWriter）
      • 读取XML
      • 写入XML
    • 2.3 对比分析
  • 3. 使用场景
    • 3.1 存储配置信息
    • 3.2 数据交换与存储
    • 3.3 界面布局与资源定义
    • 3.4 网络通信与 API 交互
    • 3.5 插件与扩展系统
    • 3.6 国际化（i18n）与翻译文件

1. XML文件结构

XML（eXtensible Markup Language，可扩展标记语言）是一种用于存储和传输数据的标记语言，具有平台无关性、结构清晰、易于阅读和编写等特点。

1.1 基本结构

一个标准的 XML 文件通常包含以下部分：

  1. XML 声明（可选）：指定 XML 版本、编码方式（如 UTF-8）等信息。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>

version：必填，指定 XML 版本（常用1.0）。
encoding：可选，指定字符编码（默认UTF-8，需与文件实际编码一致）。
standalone：可选，指定是否为独立文件（yes表示不依赖外部 DTD / 模式，no表示依赖）。
  1. 文档类型定义（DTD，可选）：定义 XML 文档的结构和元素规则（可引用外部 DTD 或内嵌）。
<!DOCTYPE root-element SYSTEM "filename.dtd">

root-element：根元素名称。
SYSTEM：引用外部 DTD 文件。

<!DOCTYPE books [<!ELEMENT books (book+)><!ELEMENT book (title, author)><!ATTLIST book id CDATA #REQUIRED>
]>
  1. 根元素：XML 文档的顶级元素，所有内容必须包含在根元素内。
<root><!-- 子元素 -->
</root>

<books><book id="1"><title>Qt编程</title></book>
</books>
  1. 元素（标签）：由开始标签（）、结束标签（）和内容（可选）组成。
    规则：
    • 标签名区分大小写（如和是不同标签）。
    • 必须正确嵌套，不能交叉。
    • 空元素可使用自闭合标签（如<-img src=“image.jpg” />）。
<book id="1"><title>XML入门</title><author>John Doe</author>
</book>
  1. 属性：为元素提供额外信息（键值对形式）。
    规则：
    • 属性值必须用双引号（"）或单引号（'）包裹。
    • 同一元素中属性名唯一。
<book id="1" category="technology"><title>XML实战</title>
</book>
  1. 文本内容：元素内部的文本内容，可包含转义字符或 CDATA 节。
    在这里插入图片描述
    CDATA 节：用于包含无需转义的原始文本（如代码片段），语法：
<description><![CDATA[内容不转义 <script>...</script>]]></description>

1.2 XML 格式规则

  1. 严格区分大小写:标签名、属性名、属性值均区分大小写（如和<title>是不同标签）。
  2. 正确闭合标签：每个开始标签必须有对应的结束标签，空元素需自闭合（如<‘’br />）。
  3. 唯一根元素：每个 XML 文档必须有且仅有一个根元素，所有其他元素都是根元素的子元素。
  4. 正确嵌套标签：标签必须逐层嵌套，不能交叉。例如：
<!-- 正确嵌套 -->
<parent><child>内容</child>
</parent><!-- 错误（交叉嵌套） -->
<parent><child>内容
</parent>
</child>
  1. 属性值必须加引号：属性值必须用单引号或双引号包裹，例如：
<book id='1' name="XML教程" />
  1. 禁止使用特殊字符：文本内容中不能直接使用<、>、&等特殊字符，需用转义代码或 CDATA 节处理。

1.3 XML vs HTML

特性XMLHTML
设计目标存储和传输数据展示数据和定义网页结构
标签定义自定义标签（可扩展）预定义标签（如
,

）

语法严格性严格（必须正确闭合、嵌套）相对宽松（部分浏览器可容错）
用途配置文件、数据交换、API 返回格式等网页内容呈现
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<students><student id="S001"><name>Alice</name><age>20</age><courses><course name="Math" score="90" /><course name="Physics" score="85" /></courses></student><student id="S002"><name>Bob</name><age>21</age><courses><course name="Programming" score="95" /></courses></student>
</students>

2. XML文件操作

在 Qt 中处理 XML 文件主要有两种方式：DOM 方式（使用QDomDocument）和SAX 方式（使用QXmlStreamReader和QXmlStreamWriter）。

2.1 DOM 方式（QDomDocument）

特点：

  1. 将整个 XML 文档加载到内存中，形成树形结构。
  2. 支持随机访问和修改节点。
  3. 适合处理小型 XML 文件。

读取 XML

#include <QFile>
#include <QDomDocument>
#include <QDebug>void readXmlWithDom() {QFile file("example.xml");if (!file.open(QIODevice::ReadOnly)) {qDebug() << "Failed to open file!";return;}QDomDocument doc;if (!doc.setContent(&file)) {qDebug() << "Failed to parse XML!";file.close();return;}file.close();// 获取根节点QDomElement root = doc.documentElement();qDebug() << "Root tag:" << root.tagName();// 遍历子节点QDomNode node = root.firstChild();while (!node.isNull()) {if (node.isElement()) {QDomElement element = node.toElement();qDebug() << "Tag:" << element.tagName()<< "Text:" << element.text();}node = node.nextSibling();}
}

写入XML

void writeXmlWithDom() {QDomDocument doc;// 添加XML声明QDomProcessingInstruction instruction = doc.createProcessingInstruction("xml", "version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"");doc.appendChild(instruction);// 创建根节点QDomElement root = doc.createElement("books");doc.appendChild(root);// 添加子节点QDomElement book1 = doc.createElement("book");book1.setAttribute("id", "1");QDomElement title1 = doc.createElement("title");title1.appendChild(doc.createTextNode("Qt Programming"));book1.appendChild(title1);root.appendChild(book1);// 保存到文件QFile file("output.xml");if (file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) {QTextStream stream(&file);stream << doc.toString();file.close();}
}

2.2 SAX 方式（QXmlStreamReader/QXmlStreamWriter）

特点

  1. 流式解析，逐行读取 XML，不加载整个文档。
  2. 内存占用小，适合处理大型 XML 文件。
  3. 只支持顺序访问，不支持随机修改。

读取XML

#include <QFile>
#include <QXmlStreamReader>
#include <QDebug>void readXmlWithStream() {QFile file("example.xml");if (!file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {qDebug() << "Failed to open file!";return;}QXmlStreamReader xml(&file);while (!xml.atEnd() && !xml.hasError()) {QXmlStreamReader::TokenType token = xml.readNext();if (token == QXmlStreamReader::StartElement) {if (xml.name() == "book") {QString id = xml.attributes().value("id").toString();qDebug() << "Book ID:" << id;} else if (xml.name() == "title") {qDebug() << "Title:" << xml.readElementText();}}}if (xml.hasError()) {qDebug() << "XML error:" << xml.errorString();}file.close();
}

写入XML

void writeXmlWithStream() {QFile file("output.xml");if (!file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) {qDebug() << "Failed to open file!";return;}QXmlStreamWriter xml(&file);xml.setAutoFormatting(true);  // 自动格式化XMLxml.writeStartDocument();xml.writeStartElement("books");xml.writeStartElement("book");xml.writeAttribute("id", "1");xml.writeTextElement("title", "Qt Programming");xml.writeEndElement();  // </book>xml.writeEndElement();  // </books>xml.writeEndDocument();file.close();
}

2.3 对比分析

场景推荐类优点
小型 XML 文件，需随机修改QDomDocument操作简单，支持 DOM 树遍历
大型 XML 文件，仅需读取QXmlStreamReader内存占用低，解析速度快
生成 XML 文件QXmlStreamWriter代码简洁，性能高
需要 XPath 查询QXmlQuery支持 XPath 表达式
Qt Quick 应用XmlListModel直接集成到 QML 中
  1. 命名空间处理：
    DOM 方式：使用QDomNode::namespaceURI()获取命名空间。
    流方式：使用QXmlStreamReader::namespaceUri()。
  2. 错误处理：
    DOM 方式：检查QDomDocument::setContent()的返回值。
    流方式：检查QXmlStreamReader::hasError()。
  3. 性能考虑：
    处理大型文件时，优先选择 SAX 方式，避免内存溢出。

3. 使用场景

在 Qt 应用开发中，XML 文件常用于存储配置信息、交换数据、定义界面结构等场景。Qt 提供了多种处理 XML 的类和工具，使 XML 文件成为应用程序与外部数据交互的重要载体。

3.1 存储配置信息

XML 文件可用于保存应用程序的配置参数，如窗口尺寸、用户偏好等。通过读取和写入 XML 配置文件，实现应用状态的持久化。

<!-- config.xml -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<config><window><width>800</width><height>600</height><maximized>true</maximized></window><appearance><theme>dark</theme><font>Roboto</font><fontSize>12</fontSize></appearance>
</config>
  • 读取文件：
#include <QFile>
#include <QXmlStreamReader>void loadConfig() {QFile file("config.xml");if (file.open(QIODevice::ReadOnly)) {QXmlStreamReader xml(&file);while (!xml.atEnd()) {if (xml.readNextStartElement()) {if (xml.name() == "window") {// 读取窗口配置xml.readNextStartElement(); // <width>int width = xml.readElementText().toInt();xml.readNextStartElement(); // <height>int height = xml.readElementText().toInt();// 设置窗口大小...} else if (xml.name() == "appearance") {// 读取外观配置// ...}}}file.close();}
}

3.2 数据交换与存储

XML 是一种通用的数据交换格式，可用于在 Qt 应用与其他系统（如 Web 服务、数据库）之间传输数据。

<!-- books.xml -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<books><book id="1"><title>Qt编程实战</title><author>John Doe</author><price currency="CNY">89.00</price></book><book id="2"><title>C++ Primer</title><author>Stanley Lippman</author><price currency="USD">45.99</price></book>
</books>

解析数据：

#include <QFile>
#include <QXmlStreamReader>
#include <QDebug>struct Book {int id;QString title;QString author;double price;QString currency;
};QList<Book> parseBooks() {QList<Book> bookList;QFile file("books.xml");if (file.open(QIODevice::ReadOnly)) {QXmlStreamReader xml(&file);Book currentBook;while (!xml.atEnd()) {if (xml.readNextStartElement()) {if (xml.name() == "book") {currentBook.id = xml.attributes().value("id").toInt();} else if (xml.name() == "title") {currentBook.title = xml.readElementText();} else if (xml.name() == "author") {currentBook.author = xml.readElementText();} else if (xml.name() == "price") {currentBook.price = xml.readElementText().toDouble();currentBook.currency = xml.attributes().value("currency").toString();}} else if (xml.tokenType() == QXmlStreamReader::EndElement && xml.name() == "book") {bookList.append(currentBook);}}file.close();}return bookList;
}

3.3 界面布局与资源定义

XML 可用于定义 Qt 应用的界面结构（如 Qt Designer 生成的.ui文件）或资源文件（如.qrc）。
UI文件片段：

<!-- mainwindow.ui (简化版) -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0"><class>MainWindow</class><widget class="QMainWindow" name="MainWindow"><property name="geometry"><rect><x>0</x><y>0</y><width>800</width><height>600</height></rect></property><widget class="QWidget" name="centralWidget"><layout class="QVBoxLayout" name="verticalLayout"><widget class="QLabel" name="label"><property name="text"><string>Hello Qt!</string></property></widget><widget class="QPushButton" name="pushButton"><property name="text"><string>Click Me</string></property></widget></layout></widget></widget>
</ui>

3.4 网络通信与 API 交互

Qt 应用可通过 XML 格式与 Web 服务通信（如 SOAP 协议），或解析远程 API 返回的 XML 数据。

#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkRequest>
#include <QNetworkReply>
#include <QXmlStreamReader>void fetchRemoteXml() {QNetworkAccessManager manager;QNetworkRequest request(QUrl("https://api.example.com/data.xml"));QNetworkReply *reply = manager.get(request);QEventLoop loop;QObject::connect(reply, &QNetworkReply::finished, &loop, &QEventLoop::quit);loop.exec();if (reply->error() == QNetworkReply::NoError) {QXmlStreamReader xml(reply->readAll());// 解析XML数据...}reply->deleteLater();
}

3.5 插件与扩展系统

XML 可用于描述插件信息或应用扩展点，使应用支持动态加载插件。

<!-- plugin.xml -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<plugin><id>com.example.texteditor</id><name>Text Editor Plugin</name><version>1.0.0</version><author>Example Inc.</author><class>TextEditorPlugin</class><dependencies><dependency>core</dependency></dependencies>
</plugin>

3.6 国际化（i18n）与翻译文件

Qt 的翻译文件（.ts）基于 XML 格式，用于存储不同语言的翻译文本。

<!-- translations.ts -->
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE TS>
<TS version="2.1" language="zh_CN"><context><name>MainWindow</name><message><source>File</source><translation>文件</translation></message><message><source>Edit</source><translation>编辑</translation></message></context>
</TS>

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