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：

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：

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：

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：

//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

//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;
}