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Qt事件处理机制整个流程--以鼠标在一个窗口中点击为例

2023-11-02

转载自：http://mobile.51cto.com/symbian-272812.htm，在此谢谢原作者的分享！

------------------------第一部分----------------------

 

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.  
  138. // Section 7 windows窗口回调函数 定义在QTDIR\src\gui\kernel\qapplication_win.cpp     
  139. extern "C" LRESULT QT_WIN_CALLBACK QtWndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)     
  140. {     
  141.    ...     
  142.    //将消息重新封装成QEvent的子类QMouseEvent ==> Section 8     
  143.     result = widget->translateMouseEvent(msg);         
  144.    ...     
  145. }     
  146.  

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。

小结：Qt 事件处理机制 （上篇）的内容介绍完了，在下文中，我们将进一步讨论当我们收到来在Windows的回调后，事件又是怎么一步步打包成QEvent并通过QApplication分发给最终事件的接受和处理者QObject::event.请继续看Qt 事件处理机制 （下篇）。最后希望本文能帮你解决问题！

 

---------------------------第二部分----------------------------

 

继续我们上一篇文章继续介绍，Qt 事件处理机制 （上篇） 介绍了Qt框架的事件处理机制：事件的产生、分发、接受和处理，并以视窗系统鼠标点击QWidget为例，对代码进行了剖析，向大家分析了Qt框架如何通过Event Loop处理进入处理消息队列循环，如何一步一步委派给平台相关的函数获取、打包用户输入事件交给视窗系统处理，函数调用栈如下：

 
  1. main(int, char **)   
  2. QApplication::exec()   
  3. QCoreApplication::exec()   
  4. QEventLoop::exec(ProcessEventsFlags )   
  5. QEventLoop::processEvents(ProcessEventsFlags )   
  6. QEventDispatcherWin32::processEvents(QEventLoop::ProcessEventsFlags)  

本文将介绍Qt app在视窗系统回调后，事件又是怎么一步步通过QApplication分发给最终事件的接受和处理者QWidget::event, （QWidget继承Object,重载其虚函数event)，以下所有的讨论都将嵌入在源码之中。

 
  1. QT_WIN_CALLBACK QtWndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) bool QETWidget::translateMouseEvent(const MSG &msg)   
  2. bool QApplicationPrivate::sendMouseEvent(...)   
  3. inline bool QCoreApplication::sendSpontaneousEvent(QObject *receiver, QEvent *event)   
  4. bool QCoreApplication::notifyInternal(QObject *receiver, QEvent *event)   
  5. bool QApplication::notify(QObject *receiver, QEvent *e)   
  6. bool QApplicationPrivate::notify_helper(QObject *receiver, QEvent * e)   
  7. bool QWidget::event(QEvent *event)   
  8.  
  9. // (续上文Section 7) Section 2-1：     
  10. QT_WIN_CALLBACK QtWndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)      
  11. {     
  12.    ...     
  13.    //检查message是否属于Qt可转义的鼠标事件     
  14.    if (qt_is_translatable_mouse_event(message)) {     
  15.         if (QApplication::activePopupWidget() != 0) {                 
  16.             POINT curPos = msg.pt;     
  17.             //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     
  18.             QWidget* w = QApplication::widgetAt(curPos.x, curPos.y);     
  19.             if (w)     
  20.                 widget = (QETWidget*)w;     
  21.         }     
  22.         if (!qt_tabletChokeMouse) {     
  23.             //对，就在这里。Windows的回调函数将鼠标事件分发回给了Qt Widget      
  24.             // => Section 2-2     
  25.             result = widget->translateMouseEvent(msg);            
  26.      ...     
  27. }     
  28. // Section 2-2  $QTDIR\src\gui\kernel\qapplication_win.cpp     
  29. //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.     
  30. bool QETWidget::translateMouseEvent(const MSG &msg)     
  31. {     
  32.      //.. 这里很长的代码给以忽略       
  33.       // 让我们看一下sendMouseEvent的声明     
  34.      // widget是事件的接受者； e是封装好的QMouseEvent     
  35.      // ==> Section 2-3     
  36.      res = QApplicationPrivate::sendMouseEvent(widget, &e, alienWidget, this, &qt_button_down, qt_last_mouse_receiver);     
  37. }     
  38. // Section 2-3 $QTDIR\src\gui\kernel\qapplication.cpp     
  39. bool QApplicationPrivate::sendMouseEvent(QWidget *receiver, QMouseEvent *event,     
  40.                                          QWidget *alienWidget, QWidget *nativeWidget,     
  41.                                          QWidget **buttonDown, QPointer<QWidget> &lastMouseReceiver,     
  42.                                          bool spontaneous)     
  43. {     
  44.      //至此与平台相关代码处理完毕     
  45.      //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，
  46. 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。 
  47. 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~ Section 7),因此它是   spontaneous事件     
  48.        
  49.     if (spontaneous)     
  50.         result = QApplication::sendSpontaneousEvent(receiver, event);  ==〉Section 2-4     
  51.     else    
  52.         result = QApplication::sendEvent(receiver, event);     
  53. }    

 

 
  1. // Section 2-4 C:\Qt\4.7.1-Vs\src\corelib\kernel\qcoreapplication.h     
  2. inline bool QCoreApplication::sendSpontaneousEvent(QObject *receiver, QEvent *event)     
  3. {      
  4.     //将event标记为自发事件     
  5.      //进一步调用 2-5 QCoreApplication::notifyInternal     
  6.     if (event) event->spont = true; return self ? self->notifyInternal(receiver, event) : false;      
  7. }     
  8. // Section 2-5:  $QTDIR\gui\kernel\qapplication.cpp     
  9. bool QCoreApplication::notifyInternal(QObject *receiver, QEvent *event)     
  10. {     
  11.          
  12.     // 几行代码对于Qt Jambi (QT Java绑定版本） 和QSA (QT Script for Application)的支持     
  13.      ...     
  14.      // 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()。
  15.  注意，跨线程的事件需要借助Event Loop来派发     
  16.      QObjectPrivate *d = receiver->d_func();     
  17.     QThreadData *threadData = d->threadData;     
  18.     ++threadData->loopLevel;     
  19.     bool returnValue;     
  20.     QT_TRY {     
  21.         //哇，终于来到大名鼎鼎的函数QCoreApplication::nofity()了 ==> Section 2-6     
  22.         returnValue = notify(receiver, event);     
  23.     } QT_CATCH (...) {     
  24.         --threadData->loopLevel;     
  25.         QT_RETHROW;     
  26.     }     
  27. }     
  28. // Section 2-6:  $QTDIR\gui\kernel\qapplication.cpp     
  29. // 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：
  30. 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。     
  31. bool QApplication::notify(QObject *receiver, QEvent *e)     
  32. {     
  33.    //代码很长，最主要的是一个大大的Switch,Case     
  34.    ..     
  35.    switch ( e->type())     
  36.    {     
  37.     ...     
  38.     case QEvent::MouseButtonPress:     
  39.     case QEvent::MouseButtonRelease:     
  40.     case QEvent::MouseButtonDblClick:     
  41.     case QEvent::MouseMove:     
  42.      ...     
  43.         //让自己私有类(d是私有类的句柄）来进一步处理 ==> Section 2-7     
  44.         res = d->notify_helper(w, w == receiver ? mouse : &me);     
  45.         e->spont = false;     
  46.         break;     
  47.     }     
  48.     ...     
  49. }     
  50. // Section 2-7:  $QTDIR\gui\kernel\qapplication.cpp     
  51. bool QApplicationPrivate::notify_helper(QObject *receiver, QEvent * e)     
  52. {     
  53.     ...     
  54.     // 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。     
  55.    //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，
  56. 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。
  57. 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。     
  58.     if (sendThroughObjectEventFilters(receiver, e))     
  59.         return true;     
  60.      // 递交事件给receiver  => Section 2-8     
  61.     bool consumed = receiver->event(e);     
  62.     e->spont = false;     
  63. }     
  64. // Section 2-8  $QTDIR\gui\kernel\qwidget.cpp     
  65. // 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.     
  66. bool QWidget::event(QEvent *event)     
  67. {     
  68.     ...     
  69.     switch(event->type()) {     
  70.     case QEvent::MouseButtonPress:     
  71.         // Don't reset input context here. Whether reset or not is     
  72.         // a responsibility of input method. reset() will be     
  73.         // called by mouseHandler() of input method if necessary     
  74.         // via mousePressEvent() of text widgets.     
  75. #if 0     
  76.         resetInputContext();     
  77. #endif     
  78.         //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     
  79.         mousePressEvent((QMouseEvent*)event);     
  80.         break;        
  81. }   

小结：Qt 事件处理机制 （下篇）的内容介绍完了，希望本文对你 有所帮助！更多相关资料请参考编辑推荐！

注：转载时删除了原文中一些重复的地方。

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