QT原理之显示机制

http://blog.csdn.net/songjinshi/article/details/6544582

了解QT显示机制，最重要的就是要了解QT是如何管理窗体的显示区域的，这里有个重要的类：QRegion, 在QT中可以通过QRegion定义一个窗体的显示区域，也可以通过QRegion定义窗体的可修改区域,比如在QPainter()中通过QPainter::setClipRect设定一个区域，我们绘图则只能在这个区域，此区域外绘图都是无效的。通过QRegion可以作一系列的逻辑运算，如两个区域相加，相减等。QRegion定义的区域不一定是连续的，但一定是由封闭的区域组成的，我们常会碰到一个窗体的显示区域被其他窗体分割为几块的情况。QT对这些显示区域的管理，类似于对窗体的管理，也是通过服务器与客户端的方式。参照以前的说法Server表示为全局的Global ，客户端为本地得Local。那么WindowsServer管理一个全局的显示区域即所有的Top-Level widget显示区域。而其他的child windget 的管理则在每一个QT应用程序中由QWSRegionManager管理，Top_Level widget 显示区域也会加载在其中，这个不难理解，因为Server只是负责将窗体事件发送到客户端，具体处理还是由客户端来操作。具体的流程还是来看代码吧。

显示区域管理者QWSRegionManager的初始化
服务器：
通过调用openDisplay（）。
客户端：   
在QWSDisplayData类的构造函数中通过调用QWSDisplayData::init()完成。

考虑一个比较简单的情况，我们要显示的widget 是一个Top_Leverl widget。在调用Show（）函数中，这个widget将通过showWindows()向服务器请求做三件事：（以下窗体是指在global windows statck 中的TOP_Level widget）
1：调用QWSDisplay::requestRegion向服务器请求窗体显示区域。
2：调用QWSDdisplay::setAltitude向服务器请求设置窗体的优先级。此优先级是指在windows statck中的位置，而不是指QWSWidow 中的窗体优先级属性。Windows statck 中的第一个窗体就是显示在LCD上最前面的窗体。
3：调用QWSDisplay::requestFocus 向服务器请求设置窗体为焦点窗体。焦点窗体能接收Key, Mouse 事件，但不是所有的焦点窗体都能接收Key，Mouse 事件，如果有窗体设置为GrabKey 或则GrabMouse 则Key， Mouse 事件将分别传递至此窗体。
下面将通过代码分析winddows Server对这三个请求的处理过程：
一： QWSDisplay::requestRegion的处理
void QWSServer::invokeRegion( QWSRegionCommand *cmd, QWSClient *client )
{
    ................
    QRegion region;
    region.setRects(cmd->rectangles, cmd->simpleData.nrectangles);
    if ( !region.isEmpty() )
changingw->setNeedAck( TRUE );
    bool isShow = !changingw->isVisible() && !region.isEmpty();
    setWindowRegion( changingw, region ); //***设置窗体显示区域 
    syncRegions( changingw );                //***通知客户端 刷新显示区域
    if ( isShow )
emit windowEvent( changingw, Show );
    if ( !region.isEmpty() )
emit windowEvent( changingw, Geometry );
    else
emit windowEvent( changingw, Hide );
    if ( focusw == changingw && region.isEmpty() )
setFocus(changingw,FALSE);
    .................
}
invokeRegion调用setWindowRegion设置窗体显示区域，调用syncRegions通知客户端 刷新显示区域，并产生一些窗体事件如：Show， Geometry，Hide 。
setWindowRegion函数的实现如下：
QRegion QWSServer::setWindowRegion( QWSWindow* changingw, QRegion r )
{
QRegion exposed;
    if (changingw) {
changingw->requested_region = r;
r = r - serverRegion;                      //exposed不为空则有显示区域被释放
exposed = changingw->allocation() - r; //低等级窗体增加可见区域 
    } else {                                      
exposed = serverRegion-r;
serverRegion = r;
    }
    QRegion extra_allocation;
int windex = -1;

bool deeper = changingw == 0;
    for (uint i=0; i<windows.count(); i++) { 
QWSWindow* w = windows.at(i);
if ( w == changingw ) {
     windex = i;
     extra_allocation = r - w->allocation(); //如果extra_allocation不为空
     deeper = TRUE;                               //需要增加新的新的显示区域
} else if ( deeper ) {
     w->removeAllocation(rgnMan, r);//低优先级窗体去掉被覆盖的区域
     r -= w->allocation();//如果r为空 则更低优先级的窗体被完全覆盖
} else {                     //如果窗体是第一次调用Show 直接走这
     //higher windows
     r -= w->allocation();//如果r为空 则窗体被高优先级窗体完全覆盖
}
if ( r.isEmpty() ) {     //窗体被完全覆盖
     break; // Nothing left for deeper windows
     }
}
...................
if ( changingw && !changingw->requested_region.isEmpty() )
changingw->addAllocation( rgnMan, extra_allocation & screenRegion );
     //为changingw窗体增加新的可见区域 置modifed标志为TRUE
else if ( !disablePainting )
paintServerRegion();

    exposeRegion( exposed, windex+1 );//增加低级窗体可见区域。
    return exposed;
}
注：增加新的显示区域不一定是整个显示区域的面积增大了，而是显示区域的块变多了。 一个显示区域可能由多个不连续和连续的Region组成。

void QWSServer::exposeRegion( QRegion r, int start )
{
    r &= screenRegion;
    for (uint i=start; i<windows.count(); i++) {
if ( r.isEmpty() )                              //可见区域为空
     break; // Nothing left for deeper windows
QWSWindow* w = windows.at(i);
w->addAllocation( rgnMan, r ); //增加新的可见区域 置modifed标志为TRUE
r -= w->allocation();                           //r 更低级窗体可见区域
    }
    dirtyBackground |= r; //得到需要刷新的背景区域 如果r为空 则新增区域为0
}
exposeRegion为低等级窗体增加可见区域。

syncRegions：此函数主要是向客户端发送RegionModified事件，真正的绘图也是由客户端来完成。 还是通过代码来分析：
void QWSServer::syncRegions( QWSWindow *active )
{
    rgnMan->commit();   //拷贝数据到一段共享内存，服务器为读写权限，客户端为只读
    notifyModified( active );//通过客户端显示区域已更改，客户端绘制相关区域
    paintBackground( dirtyBackground );//绘制背景区域修改部分。
    dirtyBackground = QRegion();
}

void QWSServer::notifyModified( QWSWindow *active )
{
    // notify active window first
    if ( active )
active->updateAllocation();    //首先通知active 窗体 
    // now the rest //通知所有modified标志为ＴＲＵＥ的窗体
    for (uint i=0; i<windows.count(); i++) { 
QWSWindow* w = windows.at(i);
w->updateAllocation();      
    }
}
void QWSWindow::updateAllocation()
{
    if ( modified || needAck) {
c->sendRegionModifyEvent( id, exposed, needAck ); // 发送消息
exposed = QRegion();                                  //复位低级窗体新增显示区域
modified = FALSE; //modified为真表示窗体的显示区域被修改。
needAck = FALSE;
    }
}

 

 

客户端对RegionModifyEvent的处理。
客户端接收到消息后会调用translateRegionModifiedEvent函数来进行处理
bool QETWidget::translateRegionModifiedEvent( const QWSRegionModifiedEvent *event )
{
    QWSRegionManager *rgnMan = qt_fbdpy->regionManager();
    if ( alloc_region_index < 0 ) {
alloc_region_index = rgnMan->find( winId() ); //从共享内存中得到region索引
if ( alloc_region_index < 0 ) {
     return FALSE;
}
    }
    QWSDisplay::grab();
    int revision = *rgnMan->revision( alloc_region_index );
    if ( revision != alloc_region_revision ) {
alloc_region_revision = revision;
QRegion newRegion = rgnMan->region( alloc_region_index );//得到显示区域
QWSDisplay::ungrab();                                           
alloc_region = newRegion;

// set children's allocated region dirty
................
    } else {
QWSDisplay::ungrab();
    }
    if ( event->simpleData.nrectangles )
    {                                               // alloc_region >= exposed
QRegion exposed;                            //需要刷新区域的大小
exposed.setRects( event->rectangles, event->simpleData.nrectangles );
QSize s( qt_screen->deviceWidth(), qt_screen->deviceHeight() );
exposed = qt_screen->mapFromDevice( exposed, s );
qwsUpdateActivePainters();
repaintDecoration( exposed, FALSE );//绘制窗体的一些修饰如边框，caption等
repaintHierarchy( exposed, FALSE );      //绘制窗体显示区域及子窗体通过发送
    }                                               //PaintEvent事件到各窗体
    qws_regionRequest = FALSE;
    return TRUE;
}
repaintHierarchy函数中所有需要刷新的子窗体都会收到Paint事件。在Paint事件中，开始绘图。显示中只刷新exposed这个区域而不是将分配的区域alloc_region 全部刷新一次，这样做可以提高效率。

二：QWSDdisplay::setAltitude 的处理
invokeSetAltitude（const QWSChangeAltitudeCommand *cmd,
       QWSClient *client）
{
    int winId = cmd->simpleData.windowid;
    int alt = cmd->simpleData.altitude;
    bool fixed = cmd->simpleData.fixed;
    ...................
     QWSWindow* changingw = findWindow(winId, 0);
    ...................
    changingw->setNeedAck( TRUE );
    if ( fixed && alt >= 1) {
changingw->onTop = TRUE;
    }
    if ( alt < 0 )
lowerWindow( changingw, alt ); //窗体优先级下降
    else
raiseWindow( changingw, alt ); // 提升窗体优先级
    if ( !changingw->forClient(client) ) {
refresh();
    }
}
invokeSetAltitude通过调用lowerWindow，raiseWindow来调整窗体的优先级，如果一个Widget被显示，即调用Show此时alt == 0; 如果alt == 1则此窗体应该为最上层，如果alt == 2则窗体位FULL-SCREEN即全屏显示的窗体，可以通过setWFlags(WStyle_StaysOnTop) 来设定这个属性。 优先级较高的窗体将被优先显示， 在没有显式通过SetRegionPriority命令来改变窗体优先级的话，在Windows Stack中窗体将按照后进的优先级较高为原则。 可以参考 insertPrioritizedWindow函数，在qt-embedded-free-3.3.6 可能没有这个函数，因为在这个版本中不存在窗体优先级，除了WStyle_StaysOnTop属性的窗体为第一级优先级外，其他窗体都按照后进的优先为原则。 
三：QWSDisplay::requestFocus 的处理请参考invokeSetFocus函数。