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"
 //Section1
 intmain(intargc,char*argv[])
 {
 QApplicationapp(argc,argv);
 Widgetwindow;//Widget继承自QWidget
 window.show();
 returnapp.exec();//进入Qpplication事件循环，见section2
 }
 //Section2:
 intQApplication::exec()
 {
 //skipcodes
 //简单的交给QCoreApplication来处理事件循环=〉section3
 returnQCoreApplication::exec();
 }
 //Section3
 intQCoreApplication::exec()
 {
 //得到当前Thread数据
 QThreadData*threadData=self->d_func()->threadData;
 if(threadData!=QThreadData::current()){
 qWarning("%s::exec:Mustbecalledfromthemainthread",self->metaObject()->className());
 return-1;
 }
 //检查eventloop是否已经创建
 if(!threadData->eventLoops.isEmpty()){
 qWarning("QCoreApplication::exec:Theeventloopisalreadyrunning");
 return-1;
 }
 ...
 QEventLoopeventLoop;
 self->d_func()->in_exec=true;
 self->d_func()->aboutToQuitEmitted=false;
 //委任QEventLoop处理事件队列循环==>Section4
 intreturnCode=eventLoop.exec();
 ....
 }
 returnreturnCode;
 }
 //Section4
 intQEventLoop::exec(ProcessEventsFlagsflags)
 {
 //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d
 try{
 //只要没有遇见exit，循环派发事件
 while(!d->exit)
 processEvents(flags|WaitForMoreEvents|EventLoopExec);
 }catch(...){}
 }
 //Section5
 boolQEventLoop::processEvents(ProcessEventsFlagsflags)
 {
 Q_D(QEventLoop);
 if(!d->threadData->eventDispatcher)
 returnfalse;
 if(flags&DeferredDeletion)
 QCoreApplication::sendPostedEvents(0,QEvent::DeferredDelete);
 //将事件派发给与平台相关的QAbstractEventDispatcher子类=>Section6
 returnd->threadData->eventDispatcher->processEvents(flags);
 }

 //Section6，QTDIR/src/corelib/kernel/qeventdispatcher_win.cpp
 //这段代码是完成与windows平台相关的windowsc++。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.
 boolQEventDispatcherWin32::processEvents(QEventLoop::ProcessEventsFlagsflags)
 {
 Q_D(QEventDispatcherWin32);
 if(!d->internalHwnd)
 createInternalHwnd();
 d->interrupt=false;
 emitawake();
 boolcanWait;
 boolretVal=false;
 boolseenWM_QT_SENDPOSTEDEVENTS=false;
 boolneedWM_QT_SENDPOSTEDEVENTS=false;
 do{
 DWORDwaitRet=0;
 HANDLEpHandles[MAXIMUM_WAIT_OBJECTS-1];
 QVarLengthArray<MSG>processedTimers;
 while(!d->interrupt){
 DWORDnCount=d->winEventNotifierList.count();
 Q_ASSERT(nCount<MAXIMUM_WAIT_OBJECTS-1);
 MSGmsg;
 boolhaveMessage;
 if(!(flags&QEventLoop::ExcludeUserInputEvents)&&!d->queuedUserInputEvents.isEmpty()){
 //processqueueduserinputevents
 haveMessage=true;
 //从处理用户输入队列中取出一条事件
 msg=d->queuedUserInputEvents.takeFirst();
 }elseif(!(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
 #ifndefQT_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WindowsAPI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=>section7
 DispatchMessage(&msg);
 }
 }
 }
 }while(canWait);
 ...
 returnretVal;
 }

 //Section7windows窗口回调函数定义在QTDIR/src/gui/kernel/qapplication_win.cpp
 extern"C"LRESULTQT_WIN_CALLBACKQtWndProc(HWNDhwnd,UINTmessage,WPARAMwParam,LPARAMlParam)
 {
 ...
 //将消息重新封装成QEvent的子类QMouseEvent==>Section8
 result=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。

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.

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"
 //Section1
 intmain(intargc,char*argv[])
 {
 QApplicationapp(argc,argv);
 Widgetwindow;//Widget继承自QWidget
 window.show();
 returnapp.exec();//进入Qpplication事件循环，见section2
 }
 //Section2:
 intQApplication::exec()
 {
 //skipcodes
 //简单的交给QCoreApplication来处理事件循环=〉section3
 returnQCoreApplication::exec();
 }
 //Section3
 intQCoreApplication::exec()
 {
 //得到当前Thread数据
 QThreadData*threadData=self->d_func()->threadData;
 if(threadData!=QThreadData::current()){
 qWarning("%s::exec:Mustbecalledfromthemainthread",self->metaObject()->className());
 return-1;
 }
 //检查eventloop是否已经创建
 if(!threadData->eventLoops.isEmpty()){
 qWarning("QCoreApplication::exec:Theeventloopisalreadyrunning");
 return-1;
 }
 ...
 QEventLoopeventLoop;
 self->d_func()->in_exec=true;
 self->d_func()->aboutToQuitEmitted=false;
 //委任QEventLoop处理事件队列循环==>Section4
 intreturnCode=eventLoop.exec();
 ....
 }
 returnreturnCode;
 }
 //Section4
 intQEventLoop::exec(ProcessEventsFlagsflags)
 {
 //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d
 try{
 //只要没有遇见exit，循环派发事件
 while(!d->exit)
 processEvents(flags|WaitForMoreEvents|EventLoopExec);
 }catch(...){}
 }
 //Section5
 boolQEventLoop::processEvents(ProcessEventsFlagsflags)
 {
 Q_D(QEventLoop);
 if(!d->threadData->eventDispatcher)
 returnfalse;
 if(flags&DeferredDeletion)
 QCoreApplication::sendPostedEvents(0,QEvent::DeferredDelete);
 //将事件派发给与平台相关的QAbstractEventDispatcher子类=>Section6
 returnd->threadData->eventDispatcher->processEvents(flags);
 }

 //Section6，QTDIR/src/corelib/kernel/qeventdispatcher_win.cpp
 //这段代码是完成与windows平台相关的windowsc++。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.
 boolQEventDispatcherWin32::processEvents(QEventLoop::ProcessEventsFlagsflags)
 {
 Q_D(QEventDispatcherWin32);
 if(!d->internalHwnd)
 createInternalHwnd();
 d->interrupt=false;
 emitawake();
 boolcanWait;
 boolretVal=false;
 boolseenWM_QT_SENDPOSTEDEVENTS=false;
 boolneedWM_QT_SENDPOSTEDEVENTS=false;
 do{
 DWORDwaitRet=0;
 HANDLEpHandles[MAXIMUM_WAIT_OBJECTS-1];
 QVarLengthArray<MSG>processedTimers;
 while(!d->interrupt){
 DWORDnCount=d->winEventNotifierList.count();
 Q_ASSERT(nCount<MAXIMUM_WAIT_OBJECTS-1);
 MSGmsg;
 boolhaveMessage;
 if(!(flags&QEventLoop::ExcludeUserInputEvents)&&!d->queuedUserInputEvents.isEmpty()){
 //processqueueduserinputevents
 haveMessage=true;
 //从处理用户输入队列中取出一条事件
 msg=d->queuedUserInputEvents.takeFirst();
 }elseif(!(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
 #ifndefQT_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WindowsAPI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=>section7
 DispatchMessage(&msg);
 }
 }
 }
 }while(canWait);
 ...
 returnretVal;
 }

 //Section7windows窗口回调函数定义在QTDIR/src/gui/kernel/qapplication_win.cpp
 extern"C"LRESULTQT_WIN_CALLBACKQtWndProc(HWNDhwnd,UINTmessage,WPARAMwParam,LPARAMlParam)
 {
 ...
 //将消息重新封装成QEvent的子类QMouseEvent==>Section8
 result=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。

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.