Day3 教学示例：增强版计算器接入 + QMainWindow/QSS 两版参考实现

- calculator_designer_ext（Day2 增强版：表达式求值 + 括号，递归下降解析器）接入 cmake
- calculator_mainwindow（Day3 上午）：增强版计算器装进 QMainWindow，
  菜单/状态栏/历史停靠窗，纯代码 + 显式 connect，与 mainwindow_showcase 形成坑卡对照
- calculator_mainwindow_qss（Day3 下午）：上午版 + QSS 双主题美化（按键分色/伪状态/深浅切换）
- 验证 mainwindow_showcase（QMainWindow 六大组件综合演示，.ui + .qrc）
- OUTLINE_4DAY.md / ASSIGNMENTS.md Day3 衔接增强版起点 + 参考实现指引
- 补提交 Day2 calculator/ 与 calculator_designer/ 参考实现（CMakeLists 已引用）
- 全量构建 28/28，4 目标离屏自测退出码 0

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 (1M context) <noreply@anthropic.com>

docs/teaching/examples/calculator_mainwindow_qss/README.md

@@ -0,0 +1,61 @@
+# Day3 下午参考实现：计算器 QMainWindow + QSS 双主题
+
+> 对应教案 [`OUTLINE_4DAY.md`](../../OUTLINE_4DAY.md) Day3 下午「布局/控件 + QSS 美化」
+> + [`ASSIGNMENTS.md`](../../ASSIGNMENTS.md) Day3 下午作业。手工维护，非生成产物。
+
+## 定位：上午版 + QSS 美化
+
+以 [`../calculator_mainwindow/`](../calculator_mainwindow/README.md)（Day3 上午版）为
+起点，**只加 QSS**：按键按功能分色、`:hover`/`:pressed` 视觉反馈、深/浅双主题切换。
+菜单/停靠窗/状态栏/计算逻辑与上午版完全一致——**QSS 与逻辑正交**，这正是 Day3 下午
+「美化」环节要传达的核心。
+
+## 与上午版的差异（集中在 `mainwindow.{h,cpp}`）
+
+| 改动 | 位置 | 内容 |
+|---|---|---|
+| 双主题 QSS 字符串 | `mainwindow.cpp` 顶部 `kLightQss` / `kDarkQss` | 按键分色 + 伪状态 |
+| 视图菜单「深色主题」 | `buildMenu()` | `checkable` QAction，`toggled` → `onToggleTheme` |
+| `applyStyle(bool dark)` | `mainwindow.cpp` | `qApp->setStyleSheet(...)` 全局切换 |
+| 自测加主题断言 | `runSelfTest()` | 验证切换后 `styleSheet()` 含对应主题标识 |
+
+`calculatordesigner.{h,cpp}` / `expressionevaluator.{h,cpp}` / `widget.ui` 与上午版
+完全一致（自包含复制）。
+
+## QSS 教学要点（对应 OUTLINE_4DAY.md Day3 下午）
+
+1. **ID 选择器认 objectName**：`QPushButton#btnEquals { ... }` 命中的前提是控件
+   `setObjectName("btnEquals")`。本例的 objectName 在 `widget.ui` 里已定义
+   （`<widget class="QPushButton" name="btnEquals">`），无需再 `setObjectName`——
+   这是「样式写了没生效」头号原因（忘设 objectName）的反面教材。
+2. **按键分色用功能归类**：数字键（`btn0`–`btn9`,`btnDot`）浅蓝、运算键
+   （`btnPlus/Minus/Mul/Div`）橙、等号（`btnEquals`）绿、括号灰、清空/退格红——
+   用 ID 选择器分组，比给每个按钮单独写样式更易维护。
+3. **伪状态**：`:hover` / `:pressed` 不用手写鼠标事件就能做交互反馈。
+4. **`qApp->setStyleSheet` 全局 vs `widget->setStyleSheet` 局部**：本例用全局，
+   一次切换全部生效。坑卡：全局样式会被 widget 级样式覆盖，混用易级联失控
+   （OUTLINE_4DAY.md Day3 下午「QSS 级联失控」卡）。
+5. **主题切换不碰逻辑**：`applyStyle` 只改 `styleSheet`，不动任何业务代码——
+   QSS 与逻辑正交的可维护性演示。
+
+## 构建与运行
+
+```bash
+cmake --build build --target qt_calculator_mainwindow_qss
+
+# 离屏自测（计算用例 + 主题切换改变 styleSheet 的断言，退出码 0 即全过）
+PATH=E:/Qt/Qt5.14.2/5.14.2/mingw73_64/bin:$PATH \
+QT_QPA_PLATFORM=offscreen \
+  ./build/docs/teaching/examples/qt_calculator_mainwindow_qss.exe; echo "exit=$?"
+
+# 有 GUI 环境：勾选「视图→深色主题」看整体配色切换
+./build/docs/teaching/examples/qt_calculator_mainwindow_qss.exe
+```
+
+## 验收对照（ASSIGNMENTS.md Day3 下午）
+
+- **基础版**：数字/运算/等号 3 色区分 ✓（本例 5 色，含括号/清空退格）
+- **基础版**：布局随窗口缩放不重叠 ✓（`QGridLayout` + `QMainWindow` 区域协议）
+- **挑战版**：`:hover`/`:pressed` ✓
+- **挑战版**：结果显示框套样式 ✓（`display`/`expressionEdit` 米黄背景 + 圆角）
+- **挑战版**：深/浅双主题切换 ✓（视图菜单「深色主题」）

docs/teaching/examples/calculator_mainwindow_qss/calculatordesigner.cpp

@@ -0,0 +1,248 @@
+#include "calculatordesigner.h"
+
+#include <QPushButton>
+
+#include "expressionevaluator.h"
+#include "ui_widget.h"
+
+namespace {
+bool isOperatorChar(QChar ch) {
+    return ch == QLatin1Char('+') || ch == QLatin1Char('-') ||
+           ch == QLatin1Char('*') || ch == QLatin1Char('/');
+}
+
+bool isDigitOrDotChar(QChar ch) {
+    return ch.isDigit() || ch == QLatin1Char('.');
+}
+}  // namespace
+
+CalculatorDesigner::CalculatorDesigner(QWidget* parent)
+    : QWidget(parent), ui(new Ui::CalculatorForm) {
+    ui->setupUi(this);   // 表单里的控件树 + QGridLayout 全部由 Designer XML 建好
+
+    connect(ui->btn0, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDigit(0); });
+    connect(ui->btn1, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDigit(1); });
+    connect(ui->btn2, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDigit(2); });
+    connect(ui->btn3, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDigit(3); });
+    connect(ui->btn4, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDigit(4); });
+    connect(ui->btn5, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDigit(5); });
+    connect(ui->btn6, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDigit(6); });
+    connect(ui->btn7, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDigit(7); });
+    connect(ui->btn8, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDigit(8); });
+    connect(ui->btn9, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDigit(9); });
+    connect(ui->btnDot, &QPushButton::clicked, this, [this] { onDot(); });
+
+    connect(ui->btnPlus, &QPushButton::clicked, this, [this] { onOperator(QLatin1Char('+')); });
+    connect(ui->btnMinus, &QPushButton::clicked, this, [this] { onOperator(QLatin1Char('-')); });
+    connect(ui->btnMul, &QPushButton::clicked, this, [this] { onOperator(QLatin1Char('*')); });
+    connect(ui->btnDiv, &QPushButton::clicked, this, [this] { onOperator(QLatin1Char('/')); });
+
+    connect(ui->btnLeftParen, &QPushButton::clicked, this, &CalculatorDesigner::onLeftParen);
+    connect(ui->btnRightParen, &QPushButton::clicked, this, &CalculatorDesigner::onRightParen);
+
+    connect(ui->btnEquals, &QPushButton::clicked, this, &CalculatorDesigner::onEquals);
+    connect(ui->btnClear, &QPushButton::clicked, this, &CalculatorDesigner::onClear);
+    connect(ui->btnBackspace, &QPushButton::clicked, this, &CalculatorDesigner::onBackspace);
+
+    onClear();
+}
+
+CalculatorDesigner::~CalculatorDesigner() { delete ui; }
+
+void CalculatorDesigner::onDigit(int digit) {
+    if (m_error) onClear();
+    if (m_resultShown) {
+        m_expression.clear();
+        m_openParenCount = 0;
+        m_resultShown = false;
+    }
+
+    const QString token = currentOperandToken();
+    if (token == QStringLiteral("0")) {
+        m_expression.chop(1);  // 用新数字替换孤立的前导 0，避免出现 "007"
+    } else if (currentOperandDigitCount() >= kMaxOperandLength) {
+        return;  // 达到单个运算数的长度上限，忽略后续数字
+    }
+    if (m_expression.size() >= kMaxExpressionLength) return;
+
+    m_expression.append(QString::number(digit));
+    refreshDisplays();
+}
+
+void CalculatorDesigner::onDot() {
+    if (m_error) onClear();
+    if (m_resultShown) {
+        m_expression.clear();
+        m_openParenCount = 0;
+        m_resultShown = false;
+    }
+
+    const QString token = currentOperandToken();
+    if (token.contains(QLatin1Char('.'))) return;  // 当前运算数已有小数点
+
+    const int appended = token.isEmpty() ? 2 : 1;  // 空token时需要补一个前导 0
+    if (m_expression.size() + appended > kMaxExpressionLength) return;
+
+    if (token.isEmpty()) m_expression.append(QLatin1Char('0'));
+    m_expression.append(QLatin1Char('.'));
+    refreshDisplays();
+}
+
+void CalculatorDesigner::onOperator(QChar op) {
+    if (m_error) return;
+    if (m_resultShown) {
+        m_expression = m_lastResultText;
+        m_resultShown = false;
+    }
+
+    if (m_expression.isEmpty()) {
+        if (op != QLatin1Char('-')) return;  // 表达式开头只允许负号（单目负号）
+    } else {
+        const QChar last = m_expression.at(m_expression.size() - 1);
+        if (last == QLatin1Char('(')) {
+            if (op != QLatin1Char('-')) return;  // 左括号后只允许负号
+        } else if (isOperatorChar(last)) {
+            m_expression.chop(1);  // 连续按运算符时，用新的运算符替换上一个
+        }
+    }
+
+    if (m_expression.size() >= kMaxExpressionLength) return;
+    m_expression.append(op);
+    refreshDisplays();
+}
+
+void CalculatorDesigner::onLeftParen() {
+    if (m_error) onClear();
+    if (m_resultShown) {
+        m_expression.clear();
+        m_openParenCount = 0;
+        m_resultShown = false;
+    }
+
+    if (!m_expression.isEmpty()) {
+        const QChar last = m_expression.at(m_expression.size() - 1);
+        if (!isOperatorChar(last) && last != QLatin1Char('(')) {
+            return;  // 数字或右括号后不支持隐式乘法，忽略
+        }
+    }
+    if (m_expression.size() >= kMaxExpressionLength) return;
+
+    m_expression.append(QLatin1Char('('));
+    ++m_openParenCount;
+    refreshDisplays();
+}
+
+void CalculatorDesigner::onRightParen() {
+    if (m_error) return;
+    if (m_resultShown) return;
+    if (m_openParenCount <= 0 || m_expression.isEmpty()) return;
+
+    const QChar last = m_expression.at(m_expression.size() - 1);
+    if (isOperatorChar(last) || last == QLatin1Char('(')) return;  // 括号内需要完整子表达式
+    if (m_expression.size() >= kMaxExpressionLength) return;
+
+    m_expression.append(QLatin1Char(')'));
+    --m_openParenCount;
+    refreshDisplays();
+}
+
+void CalculatorDesigner::onEquals() {
+    if (m_error) return;
+    if (m_expression.isEmpty()) return;
+
+    QString toEvaluate = m_expression;
+    for (int i = 0; i < m_openParenCount; ++i) toEvaluate.append(QLatin1Char(')'));  // 自动补全未闭合括号
+
+    const ExpressionEvaluator::Result result = ExpressionEvaluator::evaluate(toEvaluate);
+    if (!result.ok) {
+        showError();
+        return;
+    }
+
+    const QString resultText = QString::number(result.value, 'g', ExpressionEvaluator::kResultPrecision);
+    m_expression = toEvaluate;
+    m_lastResultText = resultText;
+    m_openParenCount = 0;
+    m_resultShown = true;
+    ui->expressionEdit->setPlainText(m_expression + QStringLiteral(" = ") + resultText);
+    ui->display->setText(resultText);
+
+    // 【新增】通知外壳（历史停靠窗）：本次求值的表达式与结果。
+    emit evaluated(m_expression, resultText);
+}
+
+void CalculatorDesigner::onClear() {
+    m_expression.clear();
+    m_lastResultText.clear();
+    m_openParenCount = 0;
+    m_resultShown = false;
+    m_error = false;
+    ui->expressionEdit->clear();
+    ui->display->setText(QStringLiteral("0"));
+}
+
+void CalculatorDesigner::onBackspace() {
+    if (m_error) { onClear(); return; }
+    if (m_resultShown) return;  // 结果已展示，需先清空或继续输入新表达式
+    if (m_expression.isEmpty()) return;
+
+    const QChar removed = m_expression.at(m_expression.size() - 1);
+    m_expression.chop(1);
+    if (removed == QLatin1Char('(')) --m_openParenCount;
+    else if (removed == QLatin1Char(')')) ++m_openParenCount;
+    refreshDisplays();
+}
+
+QString CalculatorDesigner::displayText() const { return ui->display->text(); }
+
+QString CalculatorDesigner::expressionText() const { return ui->expressionEdit->toPlainText(); }
+
+// 【新增】把一条历史表达式回填到编辑区：重置状态机并把表达式原样载入，
+// 未闭合括号数按字符重新统计。调用后用户可直接按 = 重新求值，或继续编辑。
+void CalculatorDesigner::loadExpression(const QString& expr) {
+    if (m_error) onClear();
+    m_expression = expr;
+    m_openParenCount = 0;
+    for (const QChar ch : m_expression) {
+        if (ch == QLatin1Char('(')) ++m_openParenCount;
+        else if (ch == QLatin1Char(')')) --m_openParenCount;
+    }
+    if (m_openParenCount < 0) m_openParenCount = 0;
+    m_resultShown = false;
+    m_lastResultText.clear();
+    refreshDisplays();
+}
+
+QString CalculatorDesigner::currentOperandToken() const {
+    int start = m_expression.size();
+    while (start > 0 && isDigitOrDotChar(m_expression.at(start - 1))) --start;
+    return m_expression.mid(start);
+}
+
+int CalculatorDesigner::currentOperandDigitCount() const {
+    const QString token = currentOperandToken();
+    int count = 0;
+    for (const QChar ch : token) {
+        if (ch.isDigit()) ++count;
+    }
+    return count;
+}
+
+QString CalculatorDesigner::lastNumberToken() const {
+    int end = m_expression.size();
+    while (end > 0 && !isDigitOrDotChar(m_expression.at(end - 1))) --end;  // 跳过末尾的运算符/括号
+    int start = end;
+    while (start > 0 && isDigitOrDotChar(m_expression.at(start - 1))) --start;
+    return m_expression.mid(start, end - start);
+}
+
+void CalculatorDesigner::refreshDisplays() {
+    ui->expressionEdit->setPlainText(m_expression);
+    const QString token = lastNumberToken();
+    ui->display->setText(token.isEmpty() ? QStringLiteral("0") : token);
+}
+
+void CalculatorDesigner::showError() {
+    ui->display->setText(QStringLiteral("Error"));
+    m_error = true;
+}

docs/teaching/examples/calculator_mainwindow_qss/calculatordesigner.h

@@ -0,0 +1,66 @@
+#pragma once
+
+#include <QChar>
+#include <QString>
+#include <QWidget>
+
+QT_BEGIN_NAMESPACE
+namespace Ui {
+class CalculatorForm;
+}
+QT_END_NAMESPACE
+
+// CalculatorDesigner —— 计算器面板（QWidget）。
+// 【Day3 calculator_mainwindow】相对 ../calculator_designer_ext/ 版仅两处改动：
+//   ① 新增 evaluated(expression,result) 信号：按 = 求值成功后发出，供 MainWindow
+//      的历史停靠窗订阅（演示「给已有部件加信号，与外壳通信」）。
+//   ② 新增 loadExpression(expr)：把一条历史表达式回填到编辑区（演示「部件对外
+//      提供 API」，配合历史双击回填）。
+//   其余输入校验/状态机/求值逻辑一字未改。
+class CalculatorDesigner : public QWidget {
+    Q_OBJECT
+public:
+    explicit CalculatorDesigner(QWidget* parent = nullptr);
+    ~CalculatorDesigner() override;
+
+    // 供自测直接调用，效果等价于点击对应按钮；逻辑与 ../calculator_designer_ext/ 版一字不差。
+    void onDigit(int digit);
+    void onDot();
+    void onOperator(QChar op);
+    void onLeftParen();
+    void onRightParen();
+    void onEquals();
+    void onClear();
+    void onBackspace();
+
+    QString displayText() const;
+    QString expressionText() const;
+
+    // 【新增】把一条历史表达式回填到编辑区（历史双击时调用）。
+    void loadExpression(const QString& expr);
+
+signals:
+    // 【新增】按 = 求值成功后发出，参数为（自动补全括号后的表达式, 结果文本）。
+    void evaluated(const QString& expression, const QString& result);
+
+private:
+    // 单个运算数（数字串）允许的最大长度，要求不得小于 10 位。
+    static constexpr int kMaxOperandLength = 15;
+    static_assert(kMaxOperandLength >= 10, "单个运算数的最大长度不得小于 10 位");
+    // 表达式总长度上限，要求不得低于 100 个字符。
+    static constexpr int kMaxExpressionLength = 200;
+    static_assert(kMaxExpressionLength >= 100, "表达式总长度上限不得低于 100 个字符");
+
+    QString currentOperandToken() const;
+    int currentOperandDigitCount() const;
+    QString lastNumberToken() const;
+    void refreshDisplays();
+    void showError();
+
+    Ui::CalculatorForm* ui;
+    QString m_expression;      // 当前正在编辑的表达式，例如 "12+3*(4-2"
+    QString m_lastResultText;  // 上一次成功计算得到的结果文本
+    int m_openParenCount = 0;  // 尚未闭合的左括号数量
+    bool m_resultShown = false;  // 显示区当前展示的是计算结果而非正在输入的数字
+    bool m_error = false;
+};

docs/teaching/examples/calculator_mainwindow_qss/expressionevaluator.cpp

@@ -0,0 +1,145 @@
+#include "expressionevaluator.h"
+
+namespace {
+
+// 递归下降解析器：expression := term (('+'|'-') term)*
+//                term       := factor (('*'|'/') factor)*
+//                factor     := ('+'|'-') factor | '(' expression ')' | number
+// 括号会先被完整求值，天然实现"优先级提升"；乘除法在 term 层处理，
+// 天然高于 expression 层的加减法。
+// 【Day3 calculator_mainwindow】与 ../calculator_designer_ext/ 版一字不差。
+class Parser {
+public:
+    explicit Parser(const QString& text) : m_text(text) {}
+
+    ExpressionEvaluator::Result parse() {
+        ExpressionEvaluator::Result result;
+        skipSpaces();
+        if (atEnd()) {
+            result.errorMessage = QStringLiteral("表达式为空");
+            return result;
+        }
+
+        bool ok = true;
+        const double value = parseExpression(ok);
+        skipSpaces();
+        if (!ok) {
+            result.errorMessage = m_error;
+            return result;
+        }
+        if (!atEnd()) {
+            result.errorMessage = QStringLiteral("表达式包含无法识别的字符");
+            return result;
+        }
+
+        result.ok = true;
+        result.value = value;
+        return result;
+    }
+
+private:
+    double parseExpression(bool& ok) {
+        double value = parseTerm(ok);
+        while (ok) {
+            skipSpaces();
+            if (peek() == QLatin1Char('+')) {
+                advance();
+                value += parseTerm(ok);
+            } else if (peek() == QLatin1Char('-')) {
+                advance();
+                value -= parseTerm(ok);
+            } else {
+                break;
+            }
+        }
+        return value;
+    }
+
+    double parseTerm(bool& ok) {
+        double value = parseFactor(ok);
+        while (ok) {
+            skipSpaces();
+            if (peek() == QLatin1Char('*')) {
+                advance();
+                value *= parseFactor(ok);
+            } else if (peek() == QLatin1Char('/')) {
+                advance();
+                const double rhs = parseFactor(ok);
+                if (!ok) return 0.0;
+                if (rhs == 0.0) {
+                    fail(QStringLiteral("除数不能为零"), ok);
+                    return 0.0;
+                }
+                value /= rhs;
+            } else {
+                break;
+            }
+        }
+        return value;
+    }
+
+    double parseFactor(bool& ok) {
+        skipSpaces();
+        if (peek() == QLatin1Char('+')) {
+            advance();
+            return parseFactor(ok);
+        }
+        if (peek() == QLatin1Char('-')) {
+            advance();
+            return -parseFactor(ok);
+        }
+        if (peek() == QLatin1Char('(')) {
+            advance();
+            const double value = parseExpression(ok);
+            if (!ok) return 0.0;
+            skipSpaces();
+            if (peek() != QLatin1Char(')')) {
+                fail(QStringLiteral("括号不匹配"), ok);
+                return 0.0;
+            }
+            advance();
+            return value;
+        }
+        return parseNumber(ok);
+    }
+
+    double parseNumber(bool& ok) {
+        skipSpaces();
+        const int start = m_pos;
+        bool hasDigits = false;
+        while (!atEnd() && peek().isDigit()) { advance(); hasDigits = true; }
+        if (!atEnd() && peek() == QLatin1Char('.')) {
+            advance();
+            while (!atEnd() && peek().isDigit()) { advance(); hasDigits = true; }
+        }
+        if (!hasDigits) {
+            fail(QStringLiteral("表达式格式错误，缺少数字"), ok);
+            return 0.0;
+        }
+        const QString token = m_text.mid(start, m_pos - start);
+        bool numOk = false;
+        const double value = token.toDouble(&numOk);
+        if (!numOk) {
+            fail(QStringLiteral("数字格式错误"), ok);
+            return 0.0;
+        }
+        return value;
+    }
+
+    void skipSpaces() { while (!atEnd() && peek().isSpace()) advance(); }
+    bool atEnd() const { return m_pos >= m_text.size(); }
+    QChar peek() const { return atEnd() ? QChar() : m_text.at(m_pos); }
+    void advance() { ++m_pos; }
+    void fail(const QString& message, bool& ok) { ok = false; m_error = message; }
+
+    const QString& m_text;
+    int m_pos = 0;
+    QString m_error;
+};
+
+}  // namespace
+
+ExpressionEvaluator::Result ExpressionEvaluator::evaluate(const QString& expression) {
+    Parser parser(expression);
+    return parser.parse();
+}

docs/teaching/examples/calculator_mainwindow_qss/expressionevaluator.h

@@ -0,0 +1,22 @@
+#pragma once
+
+#include <QString>
+
+// 对形如 "1+2*(3-4)" 的中缀表达式求值：
+// 乘除优先级高于加减，括号可提升优先级。
+// 【Day3 calculator_mainwindow】与 ../calculator_designer_ext/ 版一字不差，
+// 求值逻辑独立于界面外壳——Day3 把 QWidget 换成 QMainWindow，本类不动。
+class ExpressionEvaluator {
+public:
+    struct Result {
+        bool ok = false;
+        double value = 0.0;
+        QString errorMessage;
+    };
+
+    // 结果显示精度（有效数字位数），要求不得小于 10。
+    static constexpr int kResultPrecision = 12;
+    static_assert(kResultPrecision >= 10, "结果显示精度不得小于 10 位有效数字");
+
+    static Result evaluate(const QString& expression);
+};

docs/teaching/examples/calculator_mainwindow_qss/main.cpp

@@ -0,0 +1,24 @@
+// ============================================================================
+//  calculator_mainwindow_qss —— Day3 下午版程序入口（上午版 + QSS 双主题）
+//  对应教案 OUTLINE_4DAY.md Day3 下午「布局/控件 + QSS 美化」。
+//  与 ../calculator_mainwindow/main.cpp 仅 include 的头不同（本目录自己的），
+//  逻辑一致：offscreen 时调 MainWindow::runSelfTest()，按返回值决定退出码。
+// ============================================================================
+#include <QApplication>
+#include <QTimer>
+
+#include "mainwindow.h"
+
+int main(int argc, char* argv[]) {
+    QApplication app(argc, argv);
+    MainWindow w;
+    w.show();
+
+    if (qgetenv("QT_QPA_PLATFORM") == "offscreen") {
+        QTimer::singleShot(0, &w, [&w] {
+            const bool ok = w.runSelfTest();
+            QCoreApplication::exit(ok ? 0 : 1);
+        });
+    }
+    return app.exec();
+}

docs/teaching/examples/calculator_mainwindow_qss/mainwindow.cpp

@@ -0,0 +1,277 @@
+// ============================================================================
+//  mainwindow.cpp —— Day3 下午版实现（上午版 + QSS 双主题）
+//  与 ../calculator_mainwindow/mainwindow.cpp 的差异全部集中在本文件的 QSS 部分
+//  （见 kLightQss / kDarkQss / applyStyle / onToggleTheme / 视图菜单多一项），
+//  菜单/停靠窗/状态栏/历史/自测的计算用例部分一字未改。
+// ============================================================================
+#include "mainwindow.h"
+#include "calculatordesigner.h"
+
+#include <QAction>
+#include <QApplication>
+#include <QDebug>
+#include <QDockWidget>
+#include <QKeySequence>
+#include <QListWidget>
+#include <QListWidgetItem>
+#include <QMenu>
+#include <QMenuBar>
+#include <QMessageBox>
+#include <QStatusBar>
+
+// ---- QSS：按按键功能分色，ID 选择器精确定位（widget.ui 里已设好 objectName）----
+// 教学要点：QSS 选择器认的是 objectName——setObjectName("btnEquals") 之后才能用
+// #btnEquals{...}。本例的 objectName 在 widget.ui 里已定义，无需再 setObjectName。
+namespace {
+
+// 浅色主题：数字=浅蓝、运算=橙、等号=绿、括号=灰、清空/退格=红、显示区=米黄
+const char* kLightQss = R"(
+QMainWindow { background: #f5f5f5; }
+QLineEdit#display, QTextEdit#expressionEdit {
+    background: #fffbe6; color: #222;
+    border: 1px solid #d0c8a0; border-radius: 4px;
+    font-size: 18px; padding: 4px;
+}
+QPushButton {
+    border: 1px solid #bbb; border-radius: 4px;
+    padding: 8px; font-size: 15px; min-height: 28px;
+}
+QPushButton#btn0,  QPushButton#btn1,  QPushButton#btn2,  QPushButton#btn3,
+QPushButton#btn4,  QPushButton#btn5,  QPushButton#btn6,  QPushButton#btn7,
+QPushButton#btn8,  QPushButton#btn9,  QPushButton#btnDot {
+    background: #e3f2fd; border-color: #90caf9; color: #0d47a1;
+}
+QPushButton#btnPlus, QPushButton#btnMinus, QPushButton#btnMul, QPushButton#btnDiv {
+    background: #ffe0b2; border-color: #ffb74d; color: #e65100;
+}
+QPushButton#btnEquals {
+    background: #c8e6c9; border-color: #81c784; color: #1b5e20; font-weight: bold;
+}
+QPushButton#btnLeftParen, QPushButton#btnRightParen {
+    background: #eceff1; border-color: #b0bec5; color: #37474f;
+}
+QPushButton#btnClear, QPushButton#btnBackspace {
+    background: #ffcdd2; border-color: #e57373; color: #b71c1c;
+}
+QPushButton:hover    { background: #ddd; }
+QPushButton:pressed  { background: #bbb; }
+QListWidget { background: #fafafa; alternate-background-color: #eeeeee; }
+QStatusBar { background: #e0e0e0; }
+QMenuBar { background: #eceff1; }
+QDockWidget { color: #333; }
+)";
+
+// 深色主题：整体深底浅字，功能分色保留但调暗，便于和浅色对照验证「切换生效」
+const char* kDarkQss = R"(
+QMainWindow { background: #2b2b2b; color: #eee; }
+QLineEdit#display, QTextEdit#expressionEdit {
+    background: #3a3a2a; color: #fffbe6;
+    border: 1px solid #6b6b4a; border-radius: 4px;
+    font-size: 18px; padding: 4px;
+}
+QPushButton {
+    border: 1px solid #555; border-radius: 4px;
+    padding: 8px; font-size: 15px; min-height: 28px; color: #eee;
+}
+QPushButton#btn0,  QPushButton#btn1,  QPushButton#btn2,  QPushButton#btn3,
+QPushButton#btn4,  QPushButton#btn5,  QPushButton#btn6,  QPushButton#btn7,
+QPushButton#btn8,  QPushButton#btn9,  QPushButton#btnDot {
+    background: #1565c0; border-color: #42a5f5; color: #e3f2fd;
+}
+QPushButton#btnPlus, QPushButton#btnMinus, QPushButton#btnMul, QPushButton#btnDiv {
+    background: #d84315; border-color: #ff7043; color: #ffe0b2;
+}
+QPushButton#btnEquals {
+    background: #2e7d32; border-color: #66bb6a; color: #c8e6c9; font-weight: bold;
+}
+QPushButton#btnLeftParen, QPushButton#btnRightParen {
+    background: #455a64; border-color: #78909c; color: #eceff1;
+}
+QPushButton#btnClear, QPushButton#btnBackspace {
+    background: #c62828; border-color: #ef5350; color: #ffcdd2;
+}
+QPushButton:hover    { background: #666; }
+QPushButton:pressed  { background: #888; }
+QListWidget { background: #333; alternate-background-color: #3d3d3d; color: #eee; }
+QStatusBar { background: #1f1f1f; color: #eee; }
+QMenuBar { background: #37474f; color: #eee; }
+QDockWidget { color: #eee; }
+)";
+
+}  // namespace
+
+MainWindow::MainWindow(QWidget* parent) : QMainWindow(parent) {
+    setWindowTitle(QStringLiteral("计算器（QMainWindow + QSS 版）"));
+
+    m_calc = new CalculatorDesigner(this);
+    setCentralWidget(m_calc);
+
+    buildMenu();
+    buildDock();
+    buildStatusBar();
+
+    connect(m_calc, &CalculatorDesigner::evaluated, this, &MainWindow::onEvaluated);
+
+    applyStyle(false);   // 默认浅色主题
+}
+
+MainWindow::~MainWindow() = default;
+
+void MainWindow::buildMenu() {
+    QMenu* fileMenu = menuBar()->addMenu(QStringLiteral("文件(&F)"));
+    m_actQuit = fileMenu->addAction(QStringLiteral("退出(&Q)"));
+    m_actQuit->setShortcut(QKeySequence(QStringLiteral("Ctrl+Q")));
+    connect(m_actQuit, &QAction::triggered, this, &QWidget::close);
+
+    QMenu* editMenu = menuBar()->addMenu(QStringLiteral("编辑(&E)"));
+    m_actClearHistory = editMenu->addAction(QStringLiteral("清空历史(&C)"));
+    connect(m_actClearHistory, &QAction::triggered, this, &MainWindow::onClearHistory);
+
+    QMenu* viewMenu = menuBar()->addMenu(QStringLiteral("视图(&V)"));
+    m_actToggleHistory = viewMenu->addAction(QStringLiteral("显示历史(&H)"));
+    m_actToggleHistory->setCheckable(true);
+    m_actToggleHistory->setChecked(true);
+    connect(m_actToggleHistory, &QAction::toggled, this, &MainWindow::onToggleHistoryVisible);
+
+    // 【下午版新增】深色主题切换：checkable，勾上=深色
+    m_actToggleTheme = viewMenu->addAction(QStringLiteral("深色主题(&D)"));
+    m_actToggleTheme->setCheckable(true);
+    m_actToggleTheme->setChecked(false);
+    connect(m_actToggleTheme, &QAction::toggled, this, &MainWindow::onToggleTheme);
+
+    QMenu* helpMenu = menuBar()->addMenu(QStringLiteral("帮助(&H)"));
+    m_actAbout = helpMenu->addAction(QStringLiteral("关于(&A)"));
+    connect(m_actAbout, &QAction::triggered, this, &MainWindow::onAbout);
+}
+
+void MainWindow::buildDock() {
+    m_history = new QListWidget(this);
+    m_history->setAlternatingRowColors(true);
+    m_dock = new QDockWidget(QStringLiteral("历史"), this);
+    m_dock->setObjectName(QStringLiteral("historyDock"));
+    m_dock->setAllowedAreas(Qt::LeftDockWidgetArea | Qt::RightDockWidgetArea | Qt::BottomDockWidgetArea);
+    m_dock->setWidget(m_history);
+    addDockWidget(Qt::RightDockWidgetArea, m_dock);
+    connect(m_history, &QListWidget::itemDoubleClicked, this, &MainWindow::onHistoryDoubleClicked);
+}
+
+void MainWindow::buildStatusBar() {
+    statusBar()->showMessage(QStringLiteral("就绪"));
+}
+
+void MainWindow::refreshStatus(const QString& msg) {
+    statusBar()->showMessage(msg, 3000);
+}
+
+// 【下午版新增】主题切换：用 qApp->setStyleSheet 全局生效（影响所有窗口及其子部件）。
+// 注意 QSS 级联——qApp 级样式会被 widget 级 setStyleSheet 覆盖；本例只用 qApp 级，
+// 避免和未来某控件局部样式打架（Day3 下午坑卡：setStyleSheet 级联失控）。
+void MainWindow::applyStyle(bool dark) {
+    m_dark = dark;
+    qApp->setStyleSheet(QString::fromUtf8(dark ? kDarkQss : kLightQss));
+}
+
+void MainWindow::onToggleTheme(bool dark) {
+    applyStyle(dark);
+    refreshStatus(dark ? QStringLiteral("已切换深色主题") : QStringLiteral("已切换浅色主题"));
+}
+
+void MainWindow::onAbout() {
+    QMessageBox::about(this, QStringLiteral("关于"),
+        QStringLiteral(
+            "<b>计算器（QMainWindow + QSS 版）</b><br><br>"
+            "Day3 下午教学参考实现：在上午版基础上加 QSS 双主题美化——"
+            "数字/运算/等号/括号/清空退格按键分色，:hover/:pressed 视觉反馈，"
+            "深/浅主题切换。<br><br>"
+            "对应教案 OUTLINE_4DAY.md Day3 下午。"));
+}
+
+void MainWindow::onClearHistory() {
+    m_history->clear();
+    refreshStatus(QStringLiteral("已清空历史"));
+}
+
+void MainWindow::onToggleHistoryVisible(bool checked) {
+    m_dock->setVisible(checked);
+}
+
+void MainWindow::onEvaluated(const QString& expr, const QString& result) {
+    m_history->addItem(expr + QStringLiteral(" = ") + result);
+    refreshStatus(QStringLiteral("结果: ") + result);
+}
+
+void MainWindow::onHistoryDoubleClicked(QListWidgetItem* item) {
+    const QString text = item->text();
+    const int idx = text.lastIndexOf(QStringLiteral(" = "));
+    if (idx < 0) return;
+    m_calc->loadExpression(text.left(idx));
+    refreshStatus(QStringLiteral("已回填表达式"));
+}
+
+// ------------------------------------------------------------ 自测 ----
+bool MainWindow::runSelfTest() {
+    auto expect = [](const char* label, bool cond) -> bool {
+        if (!cond) { qCritical() << "自测失败：" << label; return false; }
+        qInfo() << "自测通过：" << label; return true;
+    };
+    auto expectEq = [](const char* label, const QString& actual, const QString& expected) -> bool {
+        if (actual != expected) {
+            qCritical() << "自测失败：" << label << "实际=" << actual << "预期=" << expected;
+            return false;
+        }
+        qInfo() << "自测通过：" << label << "=>" << actual;
+        return true;
+    };
+
+    // —— 计算用例与上午版一致（验证加 QSS 后行为不变）——
+    m_calc->onClear();
+    m_calc->onDigit(7); m_calc->onOperator(QLatin1Char('+')); m_calc->onDigit(3); m_calc->onEquals();
+    if (!expectEq("7 + 3 =", m_calc->displayText(), QStringLiteral("10"))) return false;
+    if (!expect("历史追加第 1 条", m_history->count() == 1)) return false;
+
+    m_calc->onClear();
+    m_calc->onDigit(6); m_calc->onOperator(QLatin1Char('/')); m_calc->onDigit(0); m_calc->onEquals();
+    if (!expectEq("6 ÷ 0 =", m_calc->displayText(), QStringLiteral("Error"))) return false;
+    if (!expect("除零 Error 不进历史", m_history->count() == 1)) return false;
+
+    m_calc->onClear();
+    m_calc->onDigit(2); m_calc->onOperator(QLatin1Char('+'));
+    m_calc->onDigit(3); m_calc->onOperator(QLatin1Char('*'));
+    m_calc->onDigit(4); m_calc->onEquals();
+    if (!expectEq("2 + 3 × 4 =", m_calc->displayText(), QStringLiteral("14"))) return false;
+
+    m_calc->onClear();
+    m_calc->onLeftParen();
+    m_calc->onDigit(2); m_calc->onOperator(QLatin1Char('+')); m_calc->onDigit(3);
+    m_calc->onRightParen();
+    m_calc->onOperator(QLatin1Char('*'));
+    m_calc->onDigit(4); m_calc->onEquals();
+    if (!expectEq("(2 + 3) × 4 =", m_calc->displayText(), QStringLiteral("20"))) return false;
+
+    // —— 【下午版新增】主题切换确实改变全局 styleSheet ——
+    applyStyle(true);
+    if (!expect("深色主题 styleSheet 非空", !qApp->styleSheet().isEmpty())) return false;
+    if (!expect("深色主题 styleSheet 含深色标识",
+                qApp->styleSheet().contains(QStringLiteral("#2b2b2b")))) return false;
+    applyStyle(false);
+    if (!expect("浅色主题 styleSheet 含浅色标识",
+                qApp->styleSheet().contains(QStringLiteral("#f5f5f5")))) return false;
+    if (!expect("主题状态 m_dark 已回浅", !m_dark)) return false;
+
+    // —— 历史双击回填 + 清空（与上午版一致）——
+    m_calc->onClear();
+    m_calc->onLeftParen();
+    m_calc->onDigit(1); m_calc->onOperator(QLatin1Char('+')); m_calc->onDigit(2);
+    m_calc->onEquals();
+    QListWidgetItem* last = m_history->item(m_history->count() - 1);
+    if (!expectEq("最后一条历史", last->text(), QStringLiteral("(1+2) = 3"))) return false;
+    onHistoryDoubleClicked(last);
+    if (!expectEq("双击回填表达式区", m_calc->expressionText(), QStringLiteral("(1+2)"))) return false;
+    onClearHistory();
+    if (!expect("清空历史后 count==0", m_history->count() == 0)) return false;
+
+    if (!expect("关于 action 已创建", m_actAbout != nullptr)) return false;
+    if (!expect("主题 action 已创建", m_actToggleTheme != nullptr)) return false;
+
+    return true;
+}

docs/teaching/examples/calculator_mainwindow_qss/mainwindow.h

@@ -0,0 +1,56 @@
+// ============================================================================
+//  mainwindow.h —— Day3 下午版：上午版 + QSS 界面美化（双主题）
+//
+//  相对 ../calculator_mainwindow/（上午版）的改动：
+//    ① 视图菜单新增「深色主题」可勾选项；
+//    ② applyStyle(bool dark) 按主题切换 setStyleSheet；
+//    ③ runSelfTest() 增加「主题切换确实改变 styleSheet」的断言。
+//  计算器面板、菜单/停靠窗/状态栏结构与上午版完全一致——QSS 与逻辑正交，
+//  正是 Day3 下午「美化」环节要传达的核心点。
+// ============================================================================
+#ifndef CALCULATOR_MAINWINDOW_QSS_H
+#define CALCULATOR_MAINWINDOW_QSS_H
+
+#include <QMainWindow>
+
+class CalculatorDesigner;
+class QListWidget;
+class QListWidgetItem;
+class QDockWidget;
+class QAction;
+
+class MainWindow : public QMainWindow {
+    Q_OBJECT
+public:
+    explicit MainWindow(QWidget* parent = nullptr);
+    ~MainWindow() override;
+
+    bool runSelfTest();
+
+private slots:
+    void onAbout();
+    void onClearHistory();
+    void onToggleHistoryVisible(bool checked);
+    void onToggleTheme(bool dark);                  // 【下午版新增】深/浅主题切换
+    void onEvaluated(const QString& expr, const QString& result);
+    void onHistoryDoubleClicked(QListWidgetItem* item);
+
+private:
+    void buildMenu();
+    void buildDock();
+    void buildStatusBar();
+    void refreshStatus(const QString& msg);
+    void applyStyle(bool dark);                     // 【下午版新增】
+
+    CalculatorDesigner* m_calc = nullptr;
+    QListWidget*        m_history = nullptr;
+    QDockWidget*        m_dock = nullptr;
+    QAction*            m_actQuit = nullptr;
+    QAction*            m_actClearHistory = nullptr;
+    QAction*            m_actToggleHistory = nullptr;
+    QAction*            m_actToggleTheme = nullptr;  // 【下午版新增】
+    QAction*            m_actAbout = nullptr;
+    bool                m_dark = false;              // 【下午版新增】当前是否深色主题
+};
+
+#endif  // CALCULATOR_MAINWINDOW_QSS_H

docs/teaching/examples/calculator_mainwindow_qss/widget.ui

@@ -0,0 +1,200 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<ui version="4.0">
+ <class>CalculatorForm</class>
+ <widget class="QWidget" name="CalculatorForm">
+  <property name="geometry">
+   <rect>
+    <x>0</x>
+    <y>0</y>
+    <width>358</width>
+    <height>320</height>
+   </rect>
+  </property>
+  <property name="windowTitle">
+   <string>计算器面板</string>
+  </property>
+  <layout class="QVBoxLayout" name="rootLayout">
+   <item>
+    <widget class="QTextEdit" name="expressionEdit">
+     <property name="minimumSize">
+      <size>
+       <width>0</width>
+       <height>50</height>
+      </size>
+     </property>
+     <property name="maximumSize">
+      <size>
+       <width>16777215</width>
+       <height>80</height>
+      </size>
+     </property>
+     <property name="readOnly">
+      <bool>true</bool>
+     </property>
+     <property name="alignment">
+      <set>Qt::AlignRight|Qt::AlignTrailing|Qt::AlignVCenter</set>
+     </property>
+    </widget>
+   </item>
+   <item>
+    <widget class="QLineEdit" name="display">
+     <property name="text">
+      <string>0</string>
+     </property>
+     <property name="alignment">
+      <set>Qt::AlignRight|Qt::AlignTrailing|Qt::AlignVCenter</set>
+     </property>
+     <property name="readOnly">
+      <bool>true</bool>
+     </property>
+    </widget>
+   </item>
+   <item>
+    <layout class="QGridLayout" name="keypadLayout">
+     <item row="0" column="0">
+      <widget class="QPushButton" name="btn7">
+       <property name="text">
+        <string>7</string>
+       </property>
+      </widget>
+     </item>
+     <item row="0" column="1">
+      <widget class="QPushButton" name="btn8">
+       <property name="text">
+        <string>8</string>
+       </property>
+      </widget>
+     </item>
+     <item row="0" column="2">
+      <widget class="QPushButton" name="btn9">
+       <property name="text">
+        <string>9</string>
+       </property>
+      </widget>
+     </item>
+     <item row="0" column="3">
+      <widget class="QPushButton" name="btnDiv">
+       <property name="text">
+        <string>÷</string>
+       </property>
+      </widget>
+     </item>
+     <item row="1" column="0">
+      <widget class="QPushButton" name="btn4">
+       <property name="text">
+        <string>4</string>
+       </property>
+      </widget>
+     </item>
+     <item row="1" column="1">
+      <widget class="QPushButton" name="btn5">
+       <property name="text">
+        <string>5</string>
+       </property>
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