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Qt 事件处理机制 （上篇）

来源：互联网 发布：为什么4g网络特别慢 编辑：程序博客网 时间：2024/06/02 11:38

本篇来介绍Qt 事件处理机制 。深入了解事件处理系统对于每个学习Qt人来说非常重要，可以说，Qt是以事件驱动的UI工具集。 大家熟知Signals/Slots在多线程的实现也依赖于Qt的事件处理机制。

在Qt中，事件被封装成一个个对象，所有的事件均继承自抽象类QEvent.  接下来依次谈谈Qt中有谁来产生、分发、接受和处理事件：

1、谁来产生事件： 最容易想到的是我们的输入设备，比如键盘、鼠标产生的

keyPressEvent，keyReleaseEvent，mousePressEvent，mouseReleaseEvent事件（他们被封装成QMouseEvent和QKeyEvent），这些事件来自于底层的操作系统，它们以异步的形式通知Qt事件处理系统，后文会仔细道来。当然Qt自己也会产生很多事件，比如QObject::startTimer()会触发QTimerEvent. 用户的程序可还以自己定制事件。

2、谁来接受和处理事件：答案是QObject。在Qt的内省机制剖析一文已经介绍QObject 类是整个Qt对象模型的心脏，事件处理机制是QObject三大职责（内存管理、内省(intropection)与事件处理制）之一。任何一个想要接受并处理事件的对象均须继承自QObject，可以选择重载QObject::event()函数或事件的处理权转给父类。

3、谁来负责分发事件：对于non-GUI的Qt程序，是由QCoreApplication负责将QEvent分发给QObject的子类-Receiver. 对于Qt GUI程序，由QApplication来负责。

接下来，将通过对代码的解析来看看QT是利用event loop从事件队列中获取用户输入事件，又是如何将事件转义成QEvents，并分发给相应的QObject处理。

  1. #include <QApplication> 
  2. #include "widget.h"  
  3. //Section 1  
  4. int main(int argc, char *argv[])  
  5. {  
  6.     QApplication app(argc, argv);  
  7.     Widget window;  // Widget 继承自QWidget  
  8.     window.show();  
  9.     return app.exec(); // 进入Qpplication事件循环，见section 2  
  10. }  
  11. // Section 2:   
  12. int QApplication::exec()  
  13. {  
  14.    //skip codes  
  15.    //简单的交给QCoreApplication来处理事件循环=〉section 3  
  16.    return QCoreApplication::exec();  
  17. }  
  18. // Section 3  
  19. int QCoreApplication::exec()  
  20. {  
  21.     //得到当前Thread数据  
  22.     QThreadData *threadData = self->d_func()->threadData;  
  23.     if (threadData != QThreadData::current()) {  
  24.         qWarning("%s::exec: Must be called from the main thread", self->metaObject()->className());  
  25.         return -1;  
  26.     }  
  27.     //检查event loop是否已经创建  
  28.     if (!threadData->eventLoops.isEmpty()) {  
  29.         qWarning("QCoreApplication::exec: The event loop is already running");  
  30.         return -1;  
  31.     }  
  32.     ...  
  33.     QEventLoop eventLoop;  
  34.     self->d_func()->in_exec = true;  
  35.     self->d_func()->aboutToQuitEmitted = false;  
  36.     //委任QEventLoop 处理事件队列循环 ==> Section 4  
  37.     int returnCode = eventLoop.exec();  
  38.     ....  
  39.     }  
  40.     return returnCode;  
  41. }  
  42. // Section 4  
  43. int QEventLoop::exec(ProcessEventsFlags flags)  
  44. {  
  45.    //这里的实现代码不少，最为重要的是以下几行  
  46.    Q_D(QEventLoop); // 访问QEventloop私有类实例d  
  47.         try {  
  48.         //只要没有遇见exit，循环派发事件  
  49.         while (!d->exit)  
  50.             processEvents(flags | WaitForMoreEvents | EventLoopExec);  
  51.     } catch (...) {}  
  52. }  
  53. // Section 5  
  54. bool QEventLoop::processEvents(ProcessEventsFlags flags)  
  55. {  
  56.     Q_D(QEventLoop);  
  57.     if (!d->threadData->eventDispatcher)  
  58.         return false;  
  59.     if (flags & DeferredDeletion)  
  60.         QCoreApplication::sendPostedEvents(0, QEvent::DeferredDelete);  
  61.     //将事件派发给与平台相关的QAbstractEventDispatcher子类 =>Section 6  
  62.     return d->threadData->eventDispatcher->processEvents(flags);  
  63. }  
  64.    
  65. // Section 6，QTDIR\src\corelib\kernel\qeventdispatcher_win.cpp     
  66. // 这段代码是完成与windows平台相关的windows c++。 以跨平台著称的Qt同时也提供了对Symiban,Unix等平台的消息派发支持     
  67. // 其事现分别封装在QEventDispatcherSymbian和QEventDispatcherUNIX     
  68. // QEventDispatcherWin32派生自QAbstractEventDispatcher.     
  69. bool QEventDispatcherWin32::processEvents(QEventLoop::ProcessEventsFlags flags)     
  70. {     
  71.     Q_D(QEventDispatcherWin32);     
  72.     if (!d->internalHwnd)     
  73.         createInternalHwnd();     
  74.     d->interrupt = false;     
  75.     emit awake();     
  76.     bool canWait;     
  77.     bool retVal = false;     
  78.     bool seenWM_QT_SENDPOSTEDEVENTS = false;     
  79.     bool needWM_QT_SENDPOSTEDEVENTS = false;     
  80.     do {     
  81.         DWORD waitRet = 0;     
  82.         HANDLE pHandles[MAXIMUM_WAIT_OBJECTS - 1];     
  83.         QVarLengthArray<MSG> processedTimers;     
  84.         while (!d->interrupt) {     
  85.             DWORD nCount = d->winEventNotifierList.count();     
  86.             Q_ASSERT(nCount < MAXIMUM_WAIT_OBJECTS - 1);     
  87.             MSG msg;     
  88.             bool haveMessage;     
  89.             if (!(flags & QEventLoop::ExcludeUserInputEvents) && !d->queuedUserInputEvents.isEmpty()) {     
  90.                 // process queued user input events     
  91.                 haveMessage = true;     
  92.                 //从处理用户输入队列中取出一条事件     
  93.                 msg = d->queuedUserInputEvents.takeFirst();     
  94.             } else if(!(flags & QEventLoop::ExcludeSocketNotifiers) && !d->queuedSocketEvents.isEmpty()) {     
  95.                 // 从处理socket队列中取出一条事件     
  96.                 haveMessage = true;     
  97.                 msg = d->queuedSocketEvents.takeFirst();     
  98.             } else {     
  99.                 haveMessage = PeekMessage(&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE);     
  100.                 if (haveMessage && (flags & QEventLoop::ExcludeUserInputEvents)     
  101.                     && ((msg.message >= WM_KEYFIRST     
  102.                          && msg.message <= WM_KEYLAST)     
  103.                         || (msg.message >= WM_MOUSEFIRST     
  104.                             && msg.message <= WM_MOUSELAST)     
  105.                         || msg.message == WM_MOUSEWHEEL     
  106.                         || msg.message == WM_MOUSEHWHEEL     
  107.                         || msg.message == WM_TOUCH     
  108. #ifndef QT_NO_GESTURES     
  109.                         || msg.message == WM_GESTURE     
  110.                         || msg.message == WM_GESTURENOTIFY     
  111. #endif     
  112.                         || msg.message == WM_CLOSE)) {     
  113.                     // 用户输入事件入队列，待以后处理     
  114.                     haveMessage = false;     
  115.                     d->queuedUserInputEvents.append(msg);     
  116.                 }     
  117.                 if (haveMessage && (flags & QEventLoop::ExcludeSocketNotifiers)     
  118.                     && (msg.message == WM_QT_SOCKETNOTIFIER && msg.hwnd == d->internalHwnd)) {     
  119.                     // socket 事件入队列，待以后处理     
  120.                     haveMessage = false;     
  121.                     d->queuedSocketEvents.append(msg);     
  122.                 }     
  123.             }     
  124.             ....     
  125.                 if (!filterEvent(&msg)) {     
  126.                     TranslateMessage(&msg);     
  127.                     //将事件打包成message调用Windows API派发出去     
  128.                        //分发一个消息给窗口程序。消息被分发到回调函数，将消息传递给windows系统，windows处理完毕，会调用回调函数 => section 7                         
  129.                   DispatchMessage(&msg);     
  130.                 }     
  131.             }                  
  132.         }     
  133.     } while (canWait);     
  134.       ...     
  135.     return retVal;     
  136. }    
  137. // Section 6，QTDIR\src\corelib\kernel\qeventdispatcher_win.cpp  
  138. // 这段代码是完成与windows平台相关的windows c++。 以跨平台著称的Qt同时也提供了对Symiban,Unix等平台的消息派发支持  
  139. // 其事现分别封装在QEventDispatcherSymbian和QEventDispatcherUNIX  
  140. // QEventDispatcherWin32派生自QAbstractEventDispatcher.  
  141. bool QEventDispatcherWin32::processEvents(QEventLoop::ProcessEventsFlags flags)  
  142. {  
  143.     Q_D(QEventDispatcherWin32);  
  144.     if (!d->internalHwnd)  
  145.         createInternalHwnd();  
  146.     d->interrupt = false;  
  147.     emit awake();  
  148.     bool canWait;  
  149.     bool retVal = false;  
  150.     bool seenWM_QT_SENDPOSTEDEVENTS = false;  
  151.     bool needWM_QT_SENDPOSTEDEVENTS = false;  
  152.     do {  
  153.         DWORD waitRet = 0;  
  154.         HANDLE pHandles[MAXIMUM_WAIT_OBJECTS - 1];  
  155.         QVarLengthArray<MSG> processedTimers;  
  156.         while (!d->interrupt) {  
  157.             DWORD nCount = d->winEventNotifierList.count();  
  158.             Q_ASSERT(nCount < MAXIMUM_WAIT_OBJECTS - 1);  
  159.             MSG msg;  
  160.             bool haveMessage;  
  161.             if (!(flags & QEventLoop::ExcludeUserInputEvents) && !d->queuedUserInputEvents.isEmpty()) {  
  162.                 // process queued user input events  
  163.                 haveMessage = true;  
  164.                 //从处理用户输入队列中取出一条事件  
  165.                 msg = d->queuedUserInputEvents.takeFirst();  
  166.             } else if(!(flags & QEventLoop::ExcludeSocketNotifiers) && !d->queuedSocketEvents.isEmpty()) {  
  167.                 // 从处理socket队列中取出一条事件  
  168.                 haveMessage = true;  
  169.                 msg = d->queuedSocketEvents.takeFirst();  
  170.             } else {  
  171.                 haveMessage = PeekMessage(&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE);  
  172.                 if (haveMessage && (flags & QEventLoop::ExcludeUserInputEvents)  
  173.                     && ((msg.message >= WM_KEYFIRST  
  174.                          && msg.message <= WM_KEYLAST)  
  175.                         || (msg.message >= WM_MOUSEFIRST  
  176.                             && msg.message <= WM_MOUSELAST)  
  177.                         || msg.message == WM_MOUSEWHEEL  
  178.                         || msg.message == WM_MOUSEHWHEEL  
  179.                         || msg.message == WM_TOUCH  
  180. #ifndef QT_NO_GESTURES  
  181.                         || msg.message == WM_GESTURE  
  182.                         || msg.message == WM_GESTURENOTIFY  
  183. #endif  
  184.                         || msg.message == WM_CLOSE)) {  
  185.                     // 用户输入事件入队列，待以后处理  
  186.                     haveMessage = false;  
  187.                     d->queuedUserInputEvents.append(msg);  
  188.                 }  
  189.                 if (haveMessage && (flags & QEventLoop::ExcludeSocketNotifiers)  
  190.                     && (msg.message == WM_QT_SOCKETNOTIFIER && msg.hwnd == d->internalHwnd)) {  
  191.                     // socket 事件入队列，待以后处理  
  192.                     haveMessage = false;  
  193.                     d->queuedSocketEvents.append(msg);  
  194.                 }  
  195.             }  
  196.             ....  
  197.                 if (!filterEvent(&msg)) {  
  198.                     TranslateMessage(&msg);  
  199.                     //将事件打包成message调用Windows API派发出去  
  200.                        //分发一个消息给窗口程序。消息被分发到回调函数，将消息传递给windows系统，windows处理完毕，会调用回调函数 => section 7                      
  201.                   DispatchMessage(&msg);  
  202.                 }  
  203.             }               
  204.         }  
  205.     } while (canWait);  
  206.       ...  
  207.     return retVal;  
  208. }   
  209.  
  210. // Section 7 windows窗口回调函数 定义在QTDIR\src\gui\kernel\qapplication_win.cpp     
  211. extern "C" LRESULT QT_WIN_CALLBACK QtWndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)     
  212. {     
  213.    ...     
  214.    //将消息重新封装成QEvent的子类QMouseEvent ==> Section 8     
  215.     result = widget->translateMouseEvent(msg);         
  216.    ...     
  217. }     
  218.      
  219. // Section 7 windows窗口回调函数 定义在QTDIR\src\gui\kernel\qapplication_win.cpp  
  220. extern "C" LRESULT QT_WIN_CALLBACK QtWndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)  
  221. {  
  222.    ...  
  223.    //将消息重新封装成QEvent的子类QMouseEvent ==> Section 8  
  224.     result = widget->translateMouseEvent(msg);      
  225.    ...  
  226. } 

从Section 1~Section7， Qt进入QApplication的event loop，经过层层委任，最终QEventloop的processEvent将通过与平台相关的QAbstractEventDispatcher的子类QEventDispatcherWin32获得用户的用户输入事件，并将其打包成message后，通过标准Windows API ，把消息传递给了Windows OS，Windows OS得到通知后回调QtWndProc,  至此事件的分发与处理完成了一半的路程。

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