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Qt事件循环原理

Qt事件循环原理

作者: 还少一双小脚丫 | 来源:发表于2021-05-06 10:17 被阅读0次

    之前在信号槽的时候讲到了如果connect的时候选择QueuedConnection,Qt会把槽函数包装成一个QMetaCallEvent的事件来触发调用,这个过程是怎样的呢?
    还是那个最简单的例子,如果要用Qt的事件循环,最简单的需要QCoreApplication,然后调用它的exec函数


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    那么这个过程是怎么的呢

    一、先看看QCoreApplication

    由于Qt的Q和D的机制,QCoreApplication的实际数据都在QCoreApplicationPrivate内,它是这样构造的


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    这里面一个很重要的东西就是QThread类的currentThread();它是这样的


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    QThreadData又是QThread的很重要的数据,它是存储在QThreadPrivate内的,这个后面会讲QThread的实现的时候可以看
    QThreadData::current()是啥呢
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    这里面有几个很重要的东西

    1、qt_current_thread_data_tls_index

    这是个啥呢?这是TLS的数据用来多个线程见存储数据用的,关于TLS不懂得可以看看这里,这里用TLS存储了QThreadData的指针。QThreadData内部是啥样的呢,大概这样

    class QThreadData
    {
    private:
        QAtomicInt _ref;
    
    public:
        int loopLevel;
        int scopeLevel;
    
        QStack<QEventLoop *> eventLoops;
        QPostEventList postEventList;
        QAtomicPointer<QThread> thread;
        QAtomicPointer<void> threadId;
        QAtomicPointer<QAbstractEventDispatcher> eventDispatcher;
        QVector<void *> tls;
        FlaggedDebugSignatures flaggedSignatures;
    
        bool quitNow;
        bool canWait;
        bool isAdopted;
        bool requiresCoreApplication;
    };
    

    这里面包含了事件循环,事件列表,事件调度器等重要数据

    2、threadData->thread

    它是一个QAdoptedThread,这个thread是干啥的呢,其实这个一个空的线程,什么都没有干,只是记录了当前线程(主线程)的handle和id


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    可以看出这个线程是不允许运行的,只是记录了主线程的线程id和handle
    这其实就是我们的主线程theMainThread.

    我们继续,接下来就到了QCoreApplicationPrivate的初始化,它是这样的:


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    这一段没啥,就是获取了程序的名字和版本等数据,会存储在QCoreApplicationData中,继续往下看


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    这一段最重要的是创建了事件调度器eventDispathcer,他是个啥呢,在不同的平台不一样,以win为例它是QEventDispatcherWin32,它的主要作用就是用来调度Qt的各种事件的,包括win的系统事件,具体是怎么使用的下面再讲
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    接下来就是我们的代码,例如创建widget显示等,最后是exec

    二、再看QCoreApplication.exec()

    它长这样


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    这里面很重要的就是用到了QEventLoop,Qt的事件循环器


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    这里可以看到它是一个死循环,不停的processEvents调度各种事件,那么它是怎样调度的呢,答案是通过eventdispatcher来调度的
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    接下来将是很重要的事件调度,首先第一次进入的时候初始化,由于这里是一个命令行控制台,因此创建的是一个命令行的窗口,它也有自己的id,是通过win的系统函数来创建的


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    这里两个重要的函数,创建window和注册timer,其中注册timer在后面将QTimer的时候会用到
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    这里两个很重要的步骤,一是创建消息管理的上下文,二是创建窗口
    1、创建消息管理上下文QWindowsMessageWindowClassContext
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    它是这样的,这里面都是win的系统api,一个很重要的成员ATOM atom;这是向win窗口注册类后的返回参数,RegisterClass可以参考,着其中有个很重要的参数wc.lpfnWndProc = qt_internal_proc;所有的win消息都会通过这个函数来调用,在Qt里它是这样的
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    这里我们只需要关注Qt的消息这一部分,最终我们的消息会通过sendPostedEvents发送给各个类,这个后面在讲,我们继续往下看
    是否还记得我们的processEvnets函数,它还没有结束,剩下的在这里
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    这里调用的都是win的系统api,PeekMessage用来接收消息,用过MFC的人应该会很熟悉
    如果有消息的话会走到这里
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    首先要经过事件过滤器,如果事件过滤器没有匹配到事件,会调用win的系统函数调度消息。
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    所以到这里应该也能知道Qt的事件过滤器是如何工作的了吧。
    那么如果是win的系统函数如何调度呢,上面我们已经讲过了,还记得初始化的时候qt_internal_proc这个函数吧,win系统会在DispatchMessage的时候调用这个函数,到这里我们有可以回到之前没讲的部分了,sendPostedEvents是怎样工作的。
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    还记得之前讲QueuedConnection的时候讲函数调用包装成了一个事件吗,到这里就用到了,包装的事件会到访posEventList列表里,在这里一个一个的调度,最终通过QCoreApplication::sendEvent逐个调用,那么它是怎么实现的呢
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    上面这些没什么好讲的,都是函数的层层调用,重点是下面
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    到这里清晰了吧,这个事件最终到了我们receiver类的事件,那么这个事件又是怎么调用到我们的函数的呢,往下看
    由于把它包装成了QMetaCallEvent,所以如果我们重写QObjcect的event函数,可以捕获到这个事件
    bool TestSlot::event(QEvent* event)
    {
        if (QEvent::MetaCall == event->type())
        {
            QMetaCallEvent* e = (QMetaCallEvent*)(event);
        }
        return QObject::event(event);
    }
    

    那么QObject又是怎么调用到槽函数的呢,继续往下看


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    这里处理了MetaCall事件,最终调用了QMetaCallEvent的placeMetaCall,它是怎样的呢


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    有没有很熟悉的感觉,跟之前讲槽函数调用的时候是不是一样。
    到此Qt整个信号槽的调用过程就结束了。

    这里在留个问题,Qt的槽函数是哪个线程执行的呢?

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