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Qt 中的事件系统_ifjcn

作者：天景科技苑 | 2024-08-08 19:17:34

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ifjcn

学习链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/50053079

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。

函数调用栈顺序如下

  1. main(int, char **) //主函数
  2. QApplication::exec() //QApplication的事件循环处理函数
  3. QCoreApplication::exec() //QCoreApplication的事件循环处理函数
  4. QEventLoop::exec(ProcessEventsFlags ) //处理事件队列循环
  5. QEventLoop::processEvents(ProcessEventsFlags ) //循环派发事件，将事件派发给与平台相关的QAbstractEventDispatcher子类
  6. 6、QEventDispatcherWin32::processEvents(QEventLoop::ProcessEventsFlags)
  
// Section 1-6，QTDIR\src\corelib\kernel\qeventdispatcher_win.cpp     
// 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     
// 其事现分别封装在QEventDispatcherSymbian和QEventDispatcherUNIX     
// QEventDispatcherWin32派生自QAbstractEventDispatcher.     
bool QEventDispatcherWin32::processEvents(QEventLoop::ProcessEventsFlags flags)     
{     
    Q_D(QEventDispatcherWin32);     
    if (!d->internalHwnd)     
        createInternalHwnd();     
    d->interrupt = false;     
    emit awake();     
    bool canWait;     
    bool retVal = false;     
    bool seenWM_QT_SENDPOSTEDEVENTS = false;     
    bool needWM_QT_SENDPOSTEDEVENTS = false;     
    do {     
        DWORD waitRet = 0;     
        HANDLE pHandles[MAXIMUM_WAIT_OBJECTS - 1];     
        QVarLengthArray<MSG> processedTimers;     
        while (!d->interrupt) {     
            DWORD nCount = d->winEventNotifierList.count();     
            Q_ASSERT(nCount < MAXIMUM_WAIT_OBJECTS - 1);     
            MSG msg;     
            bool haveMessage;     
            if (!(flags & QEventLoop::ExcludeUserInputEvents) && !d->queuedUserInputEvents.isEmpty()) {     
                // process queued user input events     
                haveMessage = true;     
                //从处理用户输入队列中取出一条事件     
                msg = d->queuedUserInputEvents.takeFirst();     
            } else if(!(flags & QEventLoop::ExcludeSocketNotifiers) && !d->queuedSocketEvents.isEmpty()) {     
                // 从处理socket队列中取出一条事件     
                haveMessage = true;     
                msg = d->queuedSocketEvents.takeFirst();     
            } else {     
                haveMessage = PeekMessage(&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE);     
                if (haveMessage && (flags & QEventLoop::ExcludeUserInputEvents)     
                    && ((msg.message >= WM_KEYFIRST     
                         && msg.message <= WM_KEYLAST)     
                        || (msg.message >= WM_MOUSEFIRST     
                            && msg.message <= WM_MOUSELAST)     
                        || msg.message == WM_MOUSEWHEEL     
                        || msg.message == WM_MOUSEHWHEEL     
                        || msg.message == WM_TOUCH     
#ifndef QT_NO_GESTURES     
                        || msg.message == WM_GESTURE     
                        || msg.message == WM_GESTURENOTIFY     
#endif     
                        || msg.message == WM_CLOSE)) {     
                    // 用户输入事件入队列，待以后处理     
                    haveMessage = false;     
                    d->queuedUserInputEvents.append(msg);     
                }     
                if (haveMessage && (flags & QEventLoop::ExcludeSocketNotifiers)     
                    && (msg.message == WM_QT_SOCKETNOTIFIER && msg.hwnd == d->internalHwnd)) {     
                    // socket 事件入队列，待以后处理     
                    haveMessage = false;     
                    d->queuedSocketEvents.append(msg);     
                }     
            }     
            ....     
                if (!filterEvent(&msg)) {     
                    TranslateMessage(&msg);     
                    //将事件打包成message调用Windows API派发出去     
                       //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                         
                  DispatchMessage(&msg);     
                }     
            }                  
        }     
    } while (canWait);     
      ...     
    return retVal;     
}    
    
extern "C" LRESULT QT_WIN_CALLBACK QtWndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) 
bool QETWidget::translateMouseEvent(const MSG &msg)  
bool QApplicationPrivate::sendMouseEvent(...)   
inline bool QCoreApplication::sendSpontaneousEvent(QObject *receiver, QEvent *event)   
bool QCoreApplication::notifyInternal(QObject *receiver, QEvent *event)   
bool QApplication::notify(QObject *receiver, QEvent *e)   
bool QApplicationPrivate::notify_helper(QObject *receiver, QEvent * e)   
bool QWidget::event(QEvent *event)   
  
//Section 2-1：  windows窗口回调函数 定义在QTDIR\src\gui\kernel\qapplication_win.cpp    
QT_WIN_CALLBACK QtWndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)      
{     
   ...     
   //检查message是否属于Qt可转义的鼠标事件     
   if (qt_is_translatable_mouse_event(message)) {     
        if (QApplication::activePopupWidget() != 0) {                 
            POINT curPos = msg.pt;     
            //取得鼠标点击坐标所在的QWidget指针，它指向我们在main创建的widget实例     
            QWidget* w = QApplication::widgetAt(curPos.x, curPos.y);     
            if (w)     
                widget = (QETWidget*)w;     
        }     
        if (!qt_tabletChokeMouse) {     
            //对，就在这里。Windows的回调函数将鼠标事件分发回给了Qt Widget      
            // => Section 2-2     
            result = widget->translateMouseEvent(msg); 
		}			
     ... 
   }	 
}     


// Section 2-2  $QTDIR\src\gui\kernel\qapplication_win.cpp     
//该函数所在与Windows平台相关，主要职责就是把已windows格式打包的鼠标事件解包、翻译成QApplication可识别的QMouseEvent,QWidget.     
bool QETWidget::translateMouseEvent(const MSG &msg)     
{     
     //.. 这里很长的代码给以忽略       
     // 让我们看一下sendMouseEvent的声明     
     // widget是事件的接受者； e是封装好的QMouseEvent     
     // ==> Section 2-3     
     res = QApplicationPrivate::sendMouseEvent(widget, &e, alienWidget, this, &qt_button_down, qt_last_mouse_receiver);     
}     


// Section 2-3 $QTDIR\src\gui\kernel\qapplication.cpp     
bool QApplicationPrivate::sendMouseEvent(QWidget *receiver, QMouseEvent *event,     
                                         QWidget *alienWidget, QWidget *nativeWidget,     
                                         QWidget **buttonDown, QPointer<QWidget> &lastMouseReceiver,     
                                         bool spontaneous)     
{     
     //至此与平台相关代码处理完毕     
     //MouseEvent默认的发送方式是spontaneous, 所以将执行sendSpontaneousEvent。 sendSpontaneousEvent() 与 sendEvent的代码实现几乎相同，
     // 除了将QEvent的属性spontaneous标记不同。 这里是解释什么spontaneous事件：如果事件由应用程序之外产生的，比如一个系统事件。 
     //显然MousePress事件是由视窗系统产生的一个的事件（详见上文Section 1-1~ Section 1-7),因此它是   spontaneous事件     

    if (spontaneous)
        result = QApplication::sendSpontaneousEvent(receiver, event);  ==〉Section 2-4     
    else
        result = QApplication::sendEvent(receiver, event);     
}    

// Section 2-4 C:\Qt\4.7.1-Vs\src\corelib\kernel\qcoreapplication.h     
inline bool QCoreApplication::sendSpontaneousEvent(QObject *receiver, QEvent *event)     
{      
    //将event标记为自发事件     
     //进一步调用 2-5 QCoreApplication::notifyInternal     
    if (event) event->spont = true; return self ? self->notifyInternal(receiver, event) : false;      
}     
// Section 2-5:  $QTDIR\gui\kernel\qapplication.cpp     
bool QCoreApplication::notifyInternal(QObject *receiver, QEvent *event)     
{     
         
    // 几行代码对于Qt Jambi (QT Java绑定版本） 和QSA (QT Script for Application)的支持     
    // ...     
    // 以下代码主要意图为Qt强制事件只能够发送给当前线程里的对象，也就是说receiver->d_func()->threadData应该等于QThreadData::current()。
    //注意，跨线程的事件需要借助Event Loop来派发     
    QObjectPrivate *d = receiver->d_func();     
    QThreadData *threadData = d->threadData;     
    ++threadData->loopLevel;     
    bool returnValue;     
    QT_TRY {     
        //哇，终于来到大名鼎鼎的函数QCoreApplication::nofity()了 ==> Section 2-6     
        returnValue = notify(receiver, event);     
    } QT_CATCH (...) {     
        --threadData->loopLevel;     
        QT_RETHROW;     
    }     
}     

// Section 2-6:  $QTDIR\gui\kernel\qapplication.cpp     
// QCoreApplication::notify和它的重载函数QApplication::notify在Qt的派发过程中起到核心的作用，Qt的官方文档时这样说的：                                                 任何线程的任何对象的所有事件在发送时都会调用notify函数。     
bool QApplication::notify(QObject *receiver, QEvent *e)     
{     
   //代码很长，最主要的是一个大大的Switch,Case     
   //...    
   switch ( e->type())     
   {     
    ...     
    case QEvent::MouseButtonPress:     
    case QEvent::MouseButtonRelease:     
    case QEvent::MouseButtonDblClick:     
    case QEvent::MouseMove:     
     ...     
        //让自己私有类(d是私有类的句柄）来进一步处理 ==> Section 2-7     
        res = d->notify_helper(w, w == receiver ? mouse : &me);     
        e->spont = false;     
        break;     
    }     
    ...     
}     
// Section 2-7:  $QTDIR\gui\kernel\qapplication.cpp     
bool QApplicationPrivate::notify_helper(QObject *receiver, QEvent * e)     
{     
    ...     
    // 向事件过滤器发送该事件，这里介绍一下Event Filters. 事件过滤器是一个接受即将发送给目标对象所有事件的对象。     
    //如代码所示它开始处理事件在目标对象行动之前。过滤器的QObject::eventFilter（）实现被调用，能接受或者丢弃过滤，
    //允许或者拒绝事件的更进一步的处理。如果所有的事件过滤器允许更进一步的事件处理，事件将被发送到目标对象本身。
    //如果他们中的一个停止处理，目标和任何后来的事件过滤器不能看到任何事件。     
    if (sendThroughObjectEventFilters(receiver, e))     
        return true;     
     // 递交事件给receiver  => Section 2-8     
    bool consumed = receiver->event(e);     
    e->spont = false;     
}     
// Section 2-8  $QTDIR\gui\kernel\qwidget.cpp     
// QApplication通过notify及其私有类notify_helper,将事件最终派发给了QObject的子类- QWidget.     
bool QWidget::event(QEvent *event)     
{     
    ...     
    switch(event->type()) {     
    case QEvent::MouseButtonPress:     
        // Don't reset input context here. Whether reset or not is     
        // a responsibility of input method. reset() will be     
        // called by mouseHandler() of input method if necessary     
        // via mousePressEvent() of text widgets.     
#if 0     
        resetInputContext();     
#endif     
        //mousePressEvent是虚函数，QWidget的子类可以通过重载重新定义mousePress事件的行为     
        mousePressEvent((QMouseEvent*)event);     
        break;        
}   

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