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： 比如键盘、鼠标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。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。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QWidget
window.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 3
return 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 4
int 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d
try {
//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 6
return d->threadData->eventDispatcher->processEvents(flags);
}
#include <QApplication>
#include "widget.h"
//Section 1
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication app(argc, argv);
Widget window; // Widget 继承自QWidget
window.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 3
return 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 4
int 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d
try {
//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 6
return 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 events
haveMessage = 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 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 events
haveMessage = 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 8
result = widget->translateMouseEvent(msg);
...
}
// 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 8
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。
下面看图更加直观一点
图形界面应用程序的消息处理模型
特点：
基于操作系统才能运行
GUI应用程序提供的功能必须由用户触发
用户操作界面时操作系统是第一个感知的
系统内核的消息通过事件处理转变成QT的信号
QPushButton事件处理分析
①接收到鼠标事件
②QApplication调用QObject::event(QEvent*)成员函数来处理，进行事件的分派。
③调用QPushButton的mouseReleaseEvent(QMouseEvent*)成员函数
④QPushButton调用click()成员函数
⑤触发信号SIGNAL(clicked())
事件（QEvent）和信号（SIGNAL）的不同
仔细来看，事件与信号其实并无多大差别，从我们对其需求上来说，都只要能注册事件或信号响应函数，在事件或信号产生时能够被通知到即可。但有一项区别在 于，事件处理函数的返回值是有意义的，我们要根据这个返回值来确定是否还要继续事件的处理，比如在QT中，事件处理函数如果返回true，则这个事件处理 已完成，QApplication会接着处理下一个事件，而如果返回false，那么事件分派函数会继续向上寻找下一个可以处理该事件的注册方法。信号处 理函数的返回值对信号分派器来说是无意义的。
另外还有一个需要我们关注的问题是事件和信号处理时的优先级问题。在QT中，事件因为都是与窗口相关的，所以事件回调时都是从当前窗口开始，一级一级向上 派发，直到有一个窗口返回true，截断了事件的处理为止。对于信号的处理则比较简单，默认是没有顺序的，如果需要明确的顺序，可以在信号注册时显示地指明槽的位置。
在QT中，事件使用了一个事件队列来维护，如果事件的处理中又产生了新的事件，那么新的事件会加入到队列尾，直到当前事件处理完毕后， QApplication再去队列头取下一个事件来处理。而信号的处理方式有些不同，信号处理是立即回调的，也就是一个信号产生后，他上面所注册的所有槽 都会立即被回调。这样就会产生一个递归调用的问题，比如某个信号处理器中又产生了一个信号，会使得信号的处理像一棵树一样的展开。