QMLのコントロール - ListModelのカスタム
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概要
カスタムリストモデルの目的は、QMLのビューコンポーネントに対して柔軟なデータ構造を提供することである。
これは、ListView、GridView、TableView等のビューコンポーネントと組み合わせて使用される。
通常のListModelは、単純なKey-Value形式のプロパティのみをサポートしており、配列やネストされたオブジェクトを直接持つことができない。
これはListModelの大きな制限の1つとなっており、例えば、アイテムごとにタグのリストやサブアイテムを持ちたい場合、ListModelでは実現が困難である。
基本的な仕組みとして、カスタムリストモデルはC++側で定義してQAbstractListModelクラスを継承する。
このモデルはデータの保持と管理を担当しており、QMLインターフェースからアクセス可能なプロパティやメソッドを提供する。
特に、配列やネストされたオブジェクト等の複雑なデータ構造もサポートすることが可能となる。
モデルの重要な要素としてロールという概念があり、これは、各アイテムが持つプロパティを定義するものである。
例えば、連絡先リストのモデルの場合、名前、電話番号、メールアドレス、関連する連絡先の配列等をロールとして定義できる。
これらのロールは、QML側からアイテムデリゲートからアクセスすることができる。
データの更新と同期において、モデルのデータが変更された場合、適切なシグナルを発行してQMLビューに通知する必要がある。
これにより、ビューは自動的に更新されて最新のデータが表示できる。
パフォーマンスにおいては、大量のデータや複雑なデータ構造を扱う場合に効率的な実装が必要となる。
必要なデータのみをロードする遅延ローディング、表示される項目のみを処理するビューポートベースの最適化等を実装する。
さらに、モデルはソート、フィルタリング、データの追加・削除等の操作もサポートできる。
これらの操作は、QSortFilterProxyModelクラスを使用して定義することも可能である。
QSortFilterProxyModelクラスを使用することにより、複雑なデータ構造に対して、カスタムな並べ替えやフィルタリングのロジックが実装できる。
モデルとビューの分離という設計パターンにより、データの管理とその表示を明確に分けることができるため、コードの保守性と再利用性が向上する。
これは、Qt Quick / QMLアプリケーションの重要な設計原則の1つである。
カスタムリストモデルの定義
QAbstractListModelクラスの継承
カスタムリストモデルは、QAbstractListModelクラスを継承する必要がある。
このクラスは、データの格納、アクセス、変更のための機能を提供する。
#include <QAbstractListModel>
class <クラス名> : public QAbstractListModel
{
Q_OBJECT
public:
explicit CustomListModel(QObject *parent = nullptr) : QAbstractListModel(parent)
{}
// ...略
};
// 例:
class CustomListModel : public QAbstractListModel
{
Q_OBJECT
public:
explicit CustomListModel(QObject *parent = nullptr) : QAbstractListModel(parent)
{}
// ...略
};
モデルのデータ構造
データ構造の定義は、構造体を使用して各アイテムが持つデータを定義する。
以下の例では、名前、値、タグリストを定義している。
// カスタムデータ構造の定義
struct <構造体名> {
// ...略
};
// 例: 配列を含むデータ構造
// デフォルトのListModelではデータに配列を持つことができないため
struct CustomData {
QString name;
int value;
QStringList tags; // 配列データ
};
モデルのロール
列挙体を使用して、QML側からアクセスするためのロールを定義する。
これは、Qt::UserRoleから開始する一意の値を持つ。
以下の例では、CustomRoles列挙体を定義している。
// モデルで使用するロールの定義
// QML側からアクセスする場合に使用する識別子となる
enum CustomRoles {
// ...略
};
// 例: 3つのデータを持つカスタムリストモデルのロール
enum CustomRoles {
NameRole = Qt::UserRole + 1,
ValueRole,
TagsRole
};
モデルのデータ保持
// モデルのデータを保持するコンテナ
// 変数名は任意
#include <QVector>
QVector<カスタムデータの構造体> 変数名;
// 例: 上記の例のCustomData構造体の場合
class CustomListModel : public QAbstractListModel
{
Q_OBJECT
private:
QVector<CustomData> m_items;
// ...略
};
オーバーライドが必須のメソッド
rowCountメソッド
// QAbstractListModelクラスのオーバーライドが必須のメソッド
// データの行数を取得する
int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override
// 例: 上記の例のCustomData構造体の場合
int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override
int CustomListModel::rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const
{
// 親インデックスが有効な場合は0を返す
// リストモデルでは子アイテムを持たないため
if (parent.isValid()) return 0;
return m_items.size();
}
dataメソッド
// QAbstractListModelクラスのオーバーライドが必須のメソッド
// 指定されたインデックスとロールに対応するデータを取得する
QVariant data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const override
// 例: 上記の例のCustomData構造体の場合
QVariant data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const override
QVariant CustomListModel::data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const
{
// インデックスの有効性確認
if (!index.isValid() || index.row() >= m_items.size()) return QVariant();
// 指定された行のデータを取得
const CustomData &item = m_items[index.row()];
// ロールに応じて適切なデータを返す
switch (role) {
case NameRole: return item.name;
case ValueRole: return item.value;
case TagsRole: return QVariant::fromValue(item.tags);
default: return QVariant();
}
}
roleNamesメソッド
roleNamesメソッドは必ずオーバーライドする必要がある。
このメソッドは、QML側でアクセスするプロパティ名を定義するものである。
// QAbstractListModelクラスのオーバーライドが必須のメソッド
// QML側で使用するロール名を定義する
QHash<int, QByteArray> roleNames() const override
// 例: 上記の例のCustomData構造体の場合
QHash<int, QByteArray> roleNames() const override
QHash<int, QByteArray> CustomListModel::roleNames() const
{
// ロール名とロールIDのマッピングを定義
// これにより、QML側でロール名を使用してデータにアクセス可能となる
QHash<int, QByteArray> roles;
roles[NameRole] = "name";
roles[ValueRole] = "value";
roles[TagsRole] = "tags";
return roles;
}
データ操作メソッド
appendItemメソッド
新しいアイテムを追加する。
// QML側から呼び出し可能なメソッドとして使用する
Q_INVOKABLE void appendItem(<カスタムデータ構造の変数 1>, <カスタムデータ構造の変数 2>, <カスタムデータ構造の変数 3>, ...);
// 例: 上記の例のCustomData構造体の場合
Q_INVOKABLE void appendItem(const QString &name, int value, const QStringList &tags);
void CustomListModel::appendItem(const QString &name, int value, const QStringList &tags)
{
// データ追加開始を通知
beginInsertRows(QModelIndex(), m_items.size(), m_items.size());
// 新しいアイテムを追加
CustomData item{name, value, tags};
m_items.append(item);
// データ追加完了を通知
endInsertRows();
}
removeItemメソッド
指定したインデックスのアイテムを削除する。
// QML側から呼び出し可能なメソッドとして使用する
Q_INVOKABLE void removeItem(int index);
// 例: 上記の例のCustomData構造体の場合
void CustomListModel::removeItem(int index)
{
// インデックスの有効性確認
if (index < 0 || index >= m_items.size()) return;
// データ削除開始を通知
beginRemoveRows(QModelIndex(), index, index);
// アイテムを削除
m_items.removeAt(index);
// データ削除完了を通知
endRemoveRows();
}
clearItemsメソッド
全てのアイテムを削除する。
// QML側から呼び出し可能なメソッドとして使用する
Q_INVOKABLE void clearItems();
// 例: 上記の例のCustomData構造体の場合
void CustomListModel::clearItems()
{
// データが存在しない場合
if (m_items.isEmpty()) return;
// データ削除開始を通知
beginRemoveRows(QModelIndex(), 0, m_items.size() - 1);
// 全てのアイテムを削除
m_items.clear();
// データ削除完了を通知
endRemoveRows();
}
updateItemメソッド
既存のアイテムを更新する。
// QML側から呼び出し可能なメソッドとして使用する
Q_INVOKABLE void updateItem(int index, <カスタムデータ構造の変数 1>, <カスタムデータ構造の変数 2>, <カスタムデータ構造の変数 3>, ...);
// 例: 上記の例のCustomData構造体の場合
Q_INVOKABLE void updateItem(int index, const QString &name, int value, const QStringList &tags);
void CustomListModel::updateItem(int index, const QString &name, int value, const QStringList &tags)
{
// インデックスの有効性確認
if (index < 0 || index >= m_items.size()) return;
// アイテムを更新
CustomData &item = m_items[index];
item.name = name;
item.value = value;
item.tags = tags;
// データ更新を通知
// このシグナルにより、QMLのビューが自動的に更新される
emit dataChanged(createIndex(index, 0), createIndex(index, 0));
}
ListViewとの連携
エントリポイント
#include "CustomListModel.h" // カスタムリストモデルクラスの定義
// ...略
int main(int argc, char *argv[])
{
QGuiApplication app(argc, argv);
// カスタムリストモデルクラスのインスタンスを生成
CustomListModel *model = new CustomListModel();
QQmlApplicationEngine engine;
engine.rootContext()->setContextProperty("customModel", model); // カスタムリストモデルクラスの登録
engine.load(QUrl(QStringLiteral("qrc:/Main.qml")));
return app.exec();
}
カスタムリストモデルの呼び出し
import QtQuick
import QtQuick.Controls
import QtQuick.Layouts
import QtQuick.Window
Window {
id: root
visible: true
width: 800
height: 600
title: "Custom List Example"
color: "#ffffff"
// カスタムリストモデルを使用するメインコンポーネント
ColumnLayout {
anchors.fill: parent
ListView {
Layout.fillWidth: true
Layout.fillHeight: true
model: customModel // C++側で登録したカスタムリストモデルのインスタンス
clip: true
// 各アイテムの表示定義
delegate: Rectangle {
width: ListView.view.width
height: 60
radius: 5
color: "#f0f0f0"
RowLayout {
anchors.fill: parent
spacing: 10
// NameとValueの表示
Column {
Layout.fillWidth: true
spacing: 5
Text {
text: name
}
Text {
text: "Value: " + value
}
}
// Tagの表示 (カンマ区切り)
Rectangle {
width: Math.min(tagText.implicitWidth + 20, 150)
height: 24
radius: 12
visible: tags.length > 0
Text {
id: tagText
text: tags.join(", ")
width: parent.width - 20
elide: Text.ElideRight // テキストが指定された幅を超えた場合は省略記号 (...) を表示
maximumLineCount: 1
anchors.centerIn: parent
}
}
// 削除ボタン
Button {
text: "x"
onClicked: customModel.removeItem(index)
}
}
}
}
// 新規アイテムの追加フォーム
RowLayout {
Layout.fillWidth: true
TextField {
id: nameInput
Layout.fillWidth: true
placeholderText: "Name"
}
TextField {
id: valueInput
Layout.preferredWidth: 80
placeholderText: "Value"
validator: IntValidator {}
}
TextField {
id: tagsInput
Layout.fillWidth: true
placeholderText: "tags (カンマ区切り)"
}
Button {
text: "Add"
onClicked: {
if (nameInput.text && valueInput.text) {
customModel.appendItem(
nameInput.text,
parseInt(valueInput.text),
tagsInput.text.split(",").map(tag => tag.trim())
)
nameInput.text = ""
valueInput.text = ""
tagsInput.text = ""
}
}
}
}
}
}
カスタムリストモデルクラスの定義
// CustomListModel.h
#include <QAbstractListModel>
#include <QVector>
// カスタムデータ構造の定義
struct CustomData {
QString name;
int value;
QStringList tags; // 配列データ
};
class CustomListModel : public QAbstractListModel
{
Q_OBJECT
private:
// モデルのデータを保持するコンテナ
QVector<CustomData> m_items;
public:
// モデルで使用するロールの定義
// QML側からアクセスする時に使用する識別子
enum CustomRoles {
NameRole = Qt::UserRole + 1,
ValueRole,
TagsRole
};
explicit CustomListModel(QObject *parent = nullptr) : QAbstractListModel(parent)
{}
// QAbstractListModelの必須オーバーライド関数
// データの行数を取得する
int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const override
{
// 親インデックスが有効な場合は0を返す
// リストモデルでは子アイテムを持たないため
if (parent.isValid()) return 0;
return m_items.size();
}
// 指定されたインデックスとロールに対応するデータを取得する
QVariant data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const override
{
// インデックスの有効性確認
if (!index.isValid() || index.row() >= m_items.size()) return QVariant();
// 指定された行のデータを取得
const CustomData &item = m_items[index.row()];
// ロールに応じて適切なデータを返す
switch (role) {
case NameRole: return item.name;
case ValueRole: return item.value;
case TagsRole: return QVariant::fromValue(item.tags);
default: return QVariant();
}
}
// ロール名をQML側に公開する
QHash<int, QByteArray> roleNames() const override
{
// ロール名とロールIDのマッピングを定義
// これにより、QML側でロール名を使用してデータにアクセス可能となる
QHash<int, QByteArray> roles;
roles[NameRole] = "name";
roles[ValueRole] = "value";
roles[TagsRole] = "tags";
return roles;
}
// データ操作用メソッド
// QML側から呼び出し可能なメソッド
Q_INVOKABLE void appendItem(const QString &name, int value, const QStringList &tags)
{
// データ追加開始を通知
beginInsertRows(QModelIndex(), m_items.size(), m_items.size());
// 新しいアイテムを追加
CustomData item{name, value, tags};
m_items.append(item);
// データ追加完了を通知
endInsertRows();
}
Q_INVOKABLE void removeItem(int index)
{
// インデックスの有効性確認
if (index < 0 || index >= m_items.size()) return;
// データ削除開始を通知
beginRemoveRows(QModelIndex(), index, index);
// アイテムを削除
m_items.removeAt(index);
// データ削除完了を通知
endRemoveRows();
}
Q_INVOKABLE void clearItems()
{
// データが存在しない場合
if (m_items.isEmpty()) return;
// データ削除開始を通知
beginRemoveRows(QModelIndex(), 0, m_items.size() - 1);
// 全てのアイテムを削除
m_items.clear();
// データ削除完了を通知
endRemoveRows();
}
Q_INVOKABLE void updateItem(int index, const QString &name, int value, const QStringList &tags)
{
// インデックスの有効性確認
if (index < 0 || index >= m_items.size()) return;
// アイテムを更新
CustomData &item = m_items[index];
item.name = name;
item.value = value;
item.tags = tags;
// データ更新を通知
// この通知により、QMLビューが自動的に更新される
emit dataChanged(createIndex(index, 0), createIndex(index, 0));
}
};