Qt 事件循环

引出

UI程序之所叫UI程序,是因为需要与用户有交互,用户交互一般是通过鼠标键盘等的输入设备,那UI程序就需要有能随时响应用户交互的能力。

一个C++程序的main函数大概是下面这样:

cpp 复制代码
int main()
{
    ...
    return 0;
}

我们如何使程序能随时可以响应用户交互呢?一个比较简单的设计就是通过while循环:

cpp 复制代码
int main()
{
    while (1) {
        获取用户输入;
        处理用户输入;
    }
    return 0;
}

有时一个事件的处理可能稍微会多花一点时间,如果是上面这样,在处理一个事件时就不能响应其他事件了,所以我们需要一个队列,系统可以将新事件放到队列里:

cpp 复制代码
int main()
{
    while(1) { 
        event = getEventFromQueue()
        dealEvent(event);
    }
}

原理

在Qt中,事件循环是一种机制,用于处理各种异步事件 。事件循环通过一个事件队列来管理和调度事件,当队列中有事件时,事件循环会从队列中依次取出事件并处理,直到队列为空或者事件循环被中断

事件循环首先是一个无限"循环",程序在exec()里面无限循环,能让跟在exec()后面的代码得不到运行机会,直至程序从exec()跳出。从exec()跳出时,事件循环即被终止。

其次,之所以被称为"事件"循环,是因为它能接收事件,并处理之。当事件太多而不能马上处理完的时候,待处理事件被放在一个"队列"里,称为"事件循环队列"。当事件循环处理完一个事件后,就从"事件循环队列"中取出下一个事件处理之。当事件循环队列为空的时候,它和一个啥事也不做的永真循环有点类似,但是和永真循环不同的是,事件循环不会大量占用CPU资源。事件循环的本质就是以队列的方式再次分配线程时间片。

事件是如何产生的?

事件的产生可以分为两种:

程序外部产生:指系统产生的事件,例如鼠标按下(MouseButtonPress)、按键按下(KeyPress)等。Qt通过捕捉系统事件,将其封装成自己的QEvent类,再将事件发送出去。

程序内部产生:指在代码中手动创建一个事件,然后通过sendEvent/postEvent将事件发送到事件循环中。其中,sendEvent是阻塞型的发送方式,会等待事件处理完成后再继续执行;而postEvent是非阻塞型的发送方式,会将事件放入事件队列中,并立即返回。

本质

QEventLoop即Qt中的事件循环类。主要接口如下:

cpp 复制代码
//exec是启动事件循环,调用exec以后,调用exec的函数就会被"阻塞",直到EventLoop里面的while循环结束。
int exec(QEventLoop::ProcessEventsFlags flags = AllEvents)
//exit是退出事件循环;
void exit(int returnCode = 0)
bool isRunning() const
//processEvents是及时处理队列中的事件(这个很有用)
bool processEvents(QEventLoop::ProcessEventsFlags flags = AllEvents)
void processEvents(QEventLoop::ProcessEventsFlags flags, int maxTime)
void wakeUp()

示意图:

这里有个问题,exec阻塞了当前函数,还怎么退出EventLoop呢?

答案是:在派发事件后,某个事件处理的函数中,达到事件退出条件时,调用exit函数,将EventLoop中的退出标识设为true。

一般的Qt程序,main函数中都有一个QCoreApplication/QGuiApplication/QApplication,并在末尾调用 exec。

创建Qt Core Application时使用的是QCoreApplication,创建Qt Widgets Application时使用的是QApplication,创建Qt Quick Application时使用的是QGuiApplication。

其他

cpp 复制代码
//例1:
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    Widget_ScrollBar w;
    w.show();
    /*w.show()不生效;界面不会输出;UI程序中事件循环实质是:通过UI来进行事件的循环处理*/
    //return a.exec();
    return 0;
}

//例2:
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    Widget_ScrollBar w;
    w.show();
    a.exec();//阻塞后续程序执行
    /*只有exec()退出,事件循环结束,才会输出Hello World*/
    qDebug() << "Hello World";
    return 0;
}
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