Was ist Qt? 🤔

Qt (ausgesprochen wie das englische Wort "cute") ist ein umfangreiches, plattformübergreifendes Application-Framework, das primär in C++ geschrieben ist. Es wird hauptsächlich für die Entwicklung von Anwendungen mit grafischen Benutzeroberflächen (GUIs) verwendet, bietet aber auch eine breite Palette von Modulen für nicht-grafische Aufgaben wie Netzwerkkommunikation, Datenbankzugriff, Threading oder XML-Verarbeitung. Qt wurde ursprünglich von der norwegischen Firma Trolltech entwickelt und wird heute von The Qt Company kommerziell vertrieben und weiterentwickelt, parallel zu einer großen Open-Source-Community.

Das Kernversprechen von Qt ist "Write once, compile anywhere" (Einmal schreiben, überall kompilieren). Es abstrahiert betriebssystemspezifische APIs, sodass Entwickler*innen C++-Code schreiben können, der mit geringen oder keinen Änderungen auf einer Vielzahl von Plattformen kompiliert und ausgeführt werden kann, darunter Windows, macOS, Linux, Android, iOS sowie diverse Echtzeitbetriebssysteme (RTOS) für eingebettete Systeme.

Kernmerkmale und Architektur

Qt erweitert Standard C++ um eigene Konzepte und bietet eine modulare Architektur:

• Meta-Object System und MOC: Qt erweitert C++ um ein Meta-Object System, das zur Laufzeit Informationen über Klassen und Objekte bereitstellt. Dies wird durch den Meta-Object Compiler (MOC) realisiert, einen Präprozessor, der speziellen C++-Code generiert. Dieses System ist die Grundlage für Kernfeatures wie das Signal-Slot-System, dynamische Properties und Introspektion.
• Signale und Slots (Signals and Slots): Ein zentrales und mächtiges Konzept in Qt zur Kommunikation zwischen Objekten. Wenn sich der Zustand eines Objekts ändert oder ein Ereignis eintritt, kann es ein Signal aussenden. Andere Objekte können ihre Slots (spezielle Member-Funktionen) mit diesen Signalen verbinden und werden automatisch benachrichtigt und ausgeführt, wenn das Signal gesendet wird. Dies ermöglicht eine sehr lose Kopplung von Komponenten.
• Modulare Architektur: Qt ist in zahlreiche Module aufgeteilt (z.B. QtCore, QtGui, QtWidgets, QtQuick, QtNetwork, QtSql). Entwickler*innen können nur die Module einbinden, die für ihre Anwendung benötigt werden, um die Größe der Anwendung zu optimieren.
• Zwei GUI-Toolkits: Qt bietet zwei Ansätze zur Erstellung von Benutzeroberflächen:
  • Qt Widgets: Ein traditionelles, etabliertes Set von UI-Steuerelementen (Buttons, Eingabefelder, Tabellen, Menüs etc.), das sich gut für klassische Desktop-Anwendungen eignet. Die Gestaltung erfolgt oft imperativ im C++-Code oder visuell mit dem Qt Designer.
  • Qt Quick / QML: Ein modernes Framework zur Erstellung von flüssigen, animierten und oft Touch-optimierten UIs. Die Oberfläche wird deklarativ mit der Sprache QML (ähnlich JSON/JavaScript) beschrieben. Qt Quick nutzt oft Hardwarebeschleunigung (OpenGL, Vulkan, Metal) für eine hohe Performance.
• Plattformabstraktion: Bietet plattformunabhängige Klassen für Dateizugriff, Netzwerk, Threads, Multimedia und vieles mehr.
• Internationalisierung: Umfassende Unterstützung für die Übersetzung von Anwendungen in verschiedene Sprachen.

Anwendungsbereiche

Qt wird branchenübergreifend für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, insbesondere dort, wo Plattformunabhängigkeit oder anspruchsvolle GUIs gefordert sind:

• Plattformübergreifende Desktop-Anwendungen: Viele kommerzielle und Open-Source-Anwendungen in Bereichen wie Ingenieurwesen (CAD), wissenschaftliche Visualisierung, Finanzanalyse, digitale Audio-Workstations (DAWs), aber auch bekannte Programme wie der VLC media player (teilweise), Autodesk Maya oder die KDE Plasma Desktop-Umgebung.
• Eingebettete Systeme (Embedded Systems): Ein sehr starkes Anwendungsfeld für Qt. Es wird häufig für Benutzeroberflächen in der Automobilindustrie (Infotainment-Systeme, digitale Cockpits), in der Medizintechnik, in der Industrieautomatisierung (HMIs) und in der Unterhaltungselektronik (z.B. Smart TVs) verwendet.
• Mobile Anwendungen: Qt ermöglicht auch die Entwicklung für Android und iOS. Es ist hier jedoch weniger verbreitet als die native Entwicklung oder spezialisierte Cross-Platform-Mobile-Frameworks (wie React Native, Flutter).
• Wissenschaftliche und technische Software: Aufgrund der C++-Basis, Performance und Visualisierungsfähigkeiten beliebt für anspruchsvolle Anwendungen in Forschung und Entwicklung.

Lizenzierung, Community und Werkzeuge

Ein besonderes Merkmal von Qt ist sein duales Lizenzmodell:

• Kommerzielle Lizenz: Wird von The Qt Company angeboten und ist für die Entwicklung von proprietärer Software erforderlich, wenn die Bedingungen der Open-Source-Lizenzen nicht erfüllt werden können oder sollen. Sie beinhaltet in der Regel auch kommerziellen Support und potenziell zusätzliche, nicht quelloffene Module.
• Open-Source-Lizenzen: Qt ist auch unter den Open-Source-Lizenzen GPLv3 und LGPLv3 verfügbar. Die Nutzung unter der LGPLv3 erlaubt die Entwicklung proprietärer Anwendungen unter bestimmten Bedingungen (insbesondere muss es dem Endnutzer möglich sein, die Qt-Bibliotheken gegen modifizierte Versionen auszutauschen). Die Wahl der richtigen Lizenz und die Einhaltung ihrer Bedingungen sind wichtige Aspekte bei der Nutzung von Qt.

Qt hat eine große und aktive weltweite Community, die zur Entwicklung beiträgt, Support leistet und eine Vielzahl von zusätzlichen Bibliotheken und Werkzeugen bereitstellt. The Qt Company bietet mit dem Qt Creator eine leistungsfähige, integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) an, die speziell auf Qt zugeschnitten ist und Werkzeuge wie einen Code-Editor, Debugger und den visuellen UI-Designer (Qt Designer für Widgets, integrierter Designer für QML) enthält.