QT的事件循环(一)

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• 浅议Qt的事件处理机制 一
• 浅议Qt的事件处理机制 二

转载自CSDN系列文章，
原文链接：https://blog.csdn.net/changsheng230/article/details/6085080

浅议Qt的事件处理机制 一

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。

#include <QApplication>
#include "widget.h"
//Section 1
int main(int argc, char *argv[])
{QApplication app(argc, argv);Widget window;  // Widget 继承自QWidgetwindow.show();return app.exec(); // 进入Qpplication事件循环，见section 2
}
// Section 2: 
int QApplication::exec()
{//skip codes//简单的交给QCoreApplication来处理事件循环=〉section 3return QCoreApplication::exec();
}
// Section 3
int QCoreApplication::exec()
{//得到当前Thread数据QThreadData *threadData = self->d_func()->threadData;if (threadData != QThreadData::current()) {qWarning("%s::exec: Must be called from the main thread", self->metaObject()->className());return -1;}//检查event loop是否已经创建if (!threadData->eventLoops.isEmpty()) {qWarning("QCoreApplication::exec: The event loop is already running");return -1;}...QEventLoop eventLoop;self->d_func()->in_exec = true;self->d_func()->aboutToQuitEmitted = false;//委任QEventLoop 处理事件队列循环 ==> Section 4int returnCode = eventLoop.exec();....}return returnCode;
}
// Section 4
int QEventLoop::exec(ProcessEventsFlags flags)
{//这里的实现代码不少，最为重要的是以下几行Q_D(QEventLoop); // 访问QEventloop私有类实例dtry {//只要没有遇见exit，循环派发事件while (!d->exit)processEvents(flags | WaitForMoreEvents | EventLoopExec);} catch (...) {}
}
// Section 5
bool QEventLoop::processEvents(ProcessEventsFlags flags)
{Q_D(QEventLoop);if (!d->threadData->eventDispatcher)return false;if (flags & DeferredDeletion)QCoreApplication::sendPostedEvents(0, QEvent::DeferredDelete);//将事件派发给与平台相关的QAbstractEventDispatcher子类 =>Section 6return d->threadData->eventDispatcher->processEvents(flags);
}// Section 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 eventshaveMessage = 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;
}// Section 7 windows窗口回调函数 定义在QTDIR/src/gui/kernel/qapplication_win.cpp
extern "C" LRESULT QT_WIN_CALLBACK QtWndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{...//将消息重新封装成QEvent的子类QMouseEvent ==> Section 8result = widget->translateMouseEvent(msg);    ...
}

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。

浅议Qt的事件处理机制 二

我们在上文中，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：

main(int, char **)
QApplication::exec()
QCoreApplication::exec()
QEventLoop::exec(ProcessEventsFlags )
QEventLoop::processEvents(ProcessEventsFlags )
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)

// (续上文Section 7) Section 2-1：
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 2-2result = 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 2-3res = 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~ Section 7),因此它是
spontaneous事件if (spontaneous)result = QApplication::sendSpontaneousEvent(receiver, event);  ==〉Section 2-4elseresult = 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::notifyInternalif (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 2-6returnValue = 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 2-7res = 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 2-8bool 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 0resetInputContext();
#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;   
}