Qt, Python（一）

http://antkillerfarm.github.io/

Qt主循环

这篇文章有个大概的比较和说明：

http://blog.chinaunix.net/uid-20754930-id-1877623.html

以下是我针对Qt5代码（2015.4）的一个研究。

QApplication::exec

QGuiApplication::exec

QCoreApplication::exec

QEventLoop::exec

QEventLoop::processEvents

QEventDispatcher::processEvents

再以下就和具体的平台相关了。

Windows平台：

QEventDispatcherWin32::processEvents

它的实现主要是GetMessage+WaitForMultipleObjects，如上文中对MiniGUI的主循环所述。

Unix平台：

QEventDispatcherUNIX::processEvents

QEventDispatcherUNIXPrivate::doSelect

这个函数主要使用select系统调用来监听事件源。

Android平台：

QAndroidEventDispatcher::processEvents

QUnixEventDispatcherQPA::processEvents

QEventDispatcherUNIX::processEvents

以下和Unix平台相同。

Qt多线程中connect的使用

近日在研究OpenGL多线程处理时，偶然看到了如下代码：

http://download.csdn.net/detail/zhoukuanbin/7669187

没有CSDN账号的读者，也可以在这里下载：

https://github.com/antkillerfarm/antkillerfarm_crazy/tree/master/Qt/MyGlTest

粗看代码，发现并无特殊的OpenGL处理，理论上应该无法达到一个线程处理渲染，另一个线程处理贴图的目标。但实际编译运行代码，又确实可用。因此这里面一定有什么原因。

void ThreadGl::run()
{
    connect(this, SIGNAL(SigCopy()), this, SLOT(Copy()));
    printf("ID 0:%x\n", currentThreadId());
    while(1)
    {
        if(!m_bEndFlag)
        {
            break;
        }

        usleep(16000);
        emit SigCopy();
    }

    qDebug("Copy End\n");
}

void ThreadGl::Copy()
{
    m_glWidgets -> OnTimeOut(m_pImage, m_Formal, m_pthId);
}

这段代码引起了我的注意。粗一看，connect函数连接的SIGNAL和SLOT都属于同一个对象。而connect函数的第5个参数（这是个有默认值的可省略参数）的默认值为Qt::AutoConnection。

这是Qt官方对Qt::AutoConnection的解释：

• If the receiver lives in the thread that emits the signal, Qt::DirectConnection is used. Otherwise, Qt::QueuedConnection is used. The connection type is determined when the signal is emitted.

按照字面上的意思，既然SIGNAL和SLOT都属于同一个对象，那么这里的Qt::AutoConnection就等同于Qt::DirectConnection。而Qt::DirectConnection与直接调用SLOT函数是一个效果。

于是这里将emit SigCopy();替换为Copy();，结果程序运行出错。

再试一下，将connect函数的第5个参数设为Qt::DirectConnection，同样有问题。

而如果将之设为Qt::QueuedConnection的话，程序运行一切正常。

综上，Qt在这里的处理，显然认为SIGNAL和SLOT属于不同的线程。

那么判断的依据是什么呢？

这里有必要对emit SigCopy();中emit背后的戏法做一个剖析。

众所周知，emit并非C++关键字，而属于Qt扩展的一部分。Qt为了处理这些扩展，引入了moc工具作为预处理工具。

而moc处理之后，emit SigCopy();就变成了QMetaObject::activate

QMetaObject::activate中使用以下代码，判定信号接收者的线程是否和信号发送者的一致。

const bool receiverInSameThread = currentThreadId == receiver->d_func()->threadData->threadId;

于是问题转化为receiver->d_func()->threadData是怎么来的呢？

答案在QObject::QObject中：

d->threadData = (parent && !parent->thread()) ? parent->d_func()->threadData : QThreadData::current();

从这里可以看出所谓信号接收者的线程，实际上是接收者对象创建时所处的线程。

回到原来的问题。ThreadGl虽然是Qt的线程对象，但它本身却是在主线程中创建的，所以以它为接收者，实际上就是以主线程为接收者。

显然这个例子代码并没有真正实现OpenGL多线程处理，所有的OpenGL操作实际上都是在主线程完成的。

Python

教程

http://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000

国人写的一个中文教程。

PyPI

PyPI是一个Python语言的软件库管理软件，它的官网是：

https://pypi.python.org/pypi

用户可以在这里查找自己需要的Python包。

Ubuntu下的安装方法是：

sudo apt-get install python-pip

使用方法是：

pip install

有的python包因为包含不可移植的二进制文件，使用pip安装的时候会出错。这时，可在ubuntu官网搜索安装相应的python包。

对于可移植的python包，直接使用pip安装即可，在ubuntu官网搜也搜不到的。

iPython

ipython是一个 python 的交互式 shell，比默认的python shell 好用得多，支持变量自动补全，自动缩进，支持 bash shell 命令，内置了许多很有用的功能和函数。

在较新的ipython版本中，添加了ipython notebook的功能，弥补了ipython shell下代码不易保存等缺点，并且在使用 –pylab inline选项后，可以在代码执行后立即显示运行结果（包括图片，数据表格等），因此在数据分析中运用十分广泛。

sudo apt-get install ipython ipython-notebook

软件发布工具

distutils

distutils是python自带的软件发布工具。它的安装脚本一般叫做setup.py，对应的配置文件叫做setup.cfg。

它的文档参见：

https://docs.python.org/2/distutils/index.html

distutils-extra

distutils-extra在distutils的基础上做了扩展，提供诸如i18n之类的支持。如果没有安装，会报如下错误：

error: error in setup.cfg: command 'build' has no such option 'i18n'

安装方法:

sudo apt-get install python-distutils-extra

setuptools

setuptools是一个更强大的distutils扩展，它也是PyPI的基础。它的安装脚本通常以ez_setup.py的形式出现。

它的文档参见：

https://pythonhosted.org/setuptools/setuptools.html

安装方法:

sudo apt-get install python-setuptools

Easy Install

setuptools提供的一个工具，可从网络下载安装外部依赖文件。

它的文档参见：

https://pythonhosted.org/setuptools/easy_install.html

PyGObject

谈起Python调用GTK+的话题，在GTK+ 2的时代可以使用PyGTK库。它的官网是：

http://www.pygtk.org/

但由于PyGTK库本质上来说，使用了和一般的Python调用C库一样的方法，因此每导入一个库，都需要编写大量的接口文件。GNOME工程有那么多项目，采用这种办法显然是不太可行的。

于是，GNOME工程发起了GObject Introspection项目。众所周知，GNOME工程诸多项目的基石是GObject。这是一个很成功的类型系统，使用该系统可以获得远比普通C库更强的支持。GObject Introspection项目的目标就是创建一个用于跨语言绑定的中间层。这个项目的官网是：

https://wiki.gnome.org/Projects/GObjectIntrospection

随着GObject Introspection项目的进展，越来越多的语言绑定开始使用这套系统，python也不例外。PyGObject项目就是这种方法的成果，目前它已经取代了PyGTK库，成为GTK+ 3时代Python调用GTK+的官方方案。它的官网是：

https://wiki.gnome.org/Projects/PyGObject

相关的API参考文档可参见：

http://lazka.github.io/pgi-docs/

指南文档可参见：

http://python-gtk-3-tutorial.readthedocs.org/en/latest/

安装方法：

Ubuntu下，可以执行：

sudo apt-get install python-gi python3-gi

Windows下，有个PyGObject for Windows项目，该项目的官网是：

http://sourceforge.net/projects/pygobjectwin32/files/

PyGObject的helloworld程序可参见：

https://github.com/antkillerfarm/antkillerfarm_crazy/blob/master/python/pygtk-helloworld.py

这里必须指出的是，PyGObject依赖的接口文件只有在dev包中才有。安装相关Glib项目时，一定要选择名称以-dev结尾的包。

Sqlite

Ubuntu下的安装方法是：

sudo apt-get install sqlite

Python自带了pysqlite包，用于调用sqlite。

pysqlite的helloworld程序可参见：

https://github.com/antkillerfarm/antkillerfarm_crazy/blob/master/python/pysqlite-helloworld.py

可以使用sqlite_bro软件包，查看sqlite数据库。安装方法：

sudo pip install sqlite_bro

python调用GTK函数的一般规则

众所周知，GTK库是用C语言编写的，其相关的文档提供的也是C函数的接口，python接口的文档相对较少，获得也不太容易。因此有必要掌握一下这方面基本的命名规则。（这里只讲方法，对深层次的调用原理不做探究。）

1）类初始化函数

C:GtkWidget * gtk_button_new (void);

python:button = Gtk.Button()

这里除了把C函数式的写法，替换成python的类的写法之外，并无其他差异。

2）普通类成员函数

C:void gtk_container_add (GtkContainer *container, GtkWidget *widget);

python:button.add(image)

可以看出，C函数的第一个表示self类指针的参数被省略掉了。

3）回调函数

这里以按钮的click事件回调为例：

C:void user_function (GtkButton *button, gpointer user_data)

python:

button.connect("clicked", self.playToggled)

def playToggled(self, w):

这里的情况要复杂的多。首先在事件回调注册的时候，由于我们并没有给user_data赋值，因此照理说playToggled函数，只有button这一个参数。但实际传递给playToggled函数的有两个参数，self是一个用于占位的参数，w对应button，没有东西对应user_data。

4）用于输出的参数

C:void gst_message_parse_error (GstMessage *message, GError **gerror, gchar **debug);

python:err, debug = message.parse_error()

这个例子中的gerror和debug都是用于输出的参数。如果只想得到其一，还可用以下方法:

debug = message.parse_error()[2]

5）枚举类型

C:

enum GstSeekFlags
{
  GST_SEEK_FLAG_FLUSH,
  ...
}

python:Gst.SeekFlags.FLUSH

6）宏常量

C:#define GST_CLOCK_TIME_NONE ((GstClockTime) -1)

python:Gst.CLOCK_TIME_NONE

7）类型转换

大多数情况下，类型转换自动完成，并无什么问题。这里只讨论特殊的情况。

C:

gst_element_seek (pipeline, 1.0, GST_FORMAT_TIME, GST_SEEK_FLAG_FLUSH,
                         GST_SEEK_TYPE_SET, time_nanoseconds,
                         GST_SEEK_TYPE_NONE, GST_CLOCK_TIME_NONE))

python:

self.player.seek(1.0, Gst.Format.TIME, Gst.SeekFlags.FLUSH, Gst.SeekType.SET,\
                 time_nanoseconds, Gst.SeekType.NONE, Gst.CLOCK_TIME_NONE)

这里首先按照一般的方法，将C代码转化成python代码。但是运行之后，产生如下错误：

OverflowError: long too big to convert

究其原因，gst_element_seek的最后一个参数是uint64类型的。但python原生并不支持该类型，而是将之转换成int类型（实际上是int64类型），这样的话，GST_CLOCK_TIME_NONE的值显然超出了int64所能表示的范围。

解决的办法是使用ctypes库，将

Gst.CLOCK_TIME_NONE

改为

c_long(Gst.CLOCK_TIME_NONE).value

Python中的括号

Python主要有三种数据类型：字典、列表、元组。其分别由花括号，中括号，小括号表示。如：

字典：dic={‘a’:12,’b’:34}

列表：list=[1,2,3,4]

元组：tup=(1,2,3,4)