Qt之鍵盤事件監聽-實時響應大小寫Capslock按鍵

2019 年 10 月 3 日
筆記

一、開篇
二、效果展示
三、實現思路
四、相關文章

一、開篇

假期總是轉眼即逝，想想今天就是中秋節最後一天了，明天又要開始擠地鐵了，好像還有一篇文章需要完成，前一段時間做了一個小功能，當用戶輸入密碼時，如果鍵盤開啟了大寫，則需要重點提示用戶，否則有些用戶可能會誤以為自己密碼輸入錯誤。

今天部落客就來分析下當時的實現過程。

本篇文章主要講解怎麼實現實時監聽大小寫的過程，其他內容不做詳細說明。文章分析的主線路是按部落客當時完成此項功能的一個思路，雖然最後的解決方案才是對的，但前邊一些嘗試性的解決方案，部落客這裡還是都寫了下來。一方面可以避免大家再去做無用的嘗試，另一方面也是對自己實現這一功能時的一個總結。

二、效果展示

按照慣例先上圖，看看是不是同學們想想中的效果。

三、實現思路

以下分幾個小結來分析部落客當時實現大小寫監聽的一個思路，雖然前兩種方式不能達到最後的需求，但是大家也可以看看，或許他更適合於你另一種需求下的場景呢！

在講各種實現方案時，我們先來搞清楚怎麼獲取當前鍵盤是否開啟了大寫，方法比較簡單，只修要通過LOBYTE(GetKeyState(VK_CAPITAL))函數即可獲取。

最終我們的鍵盤相應函數可能會像下面這樣，當發現了鍵盤按下(抬起)事件時，我們就調用這個函數重新設置大寫提示

void CPasswordEdit::UpdateCapslockTip()  {      if (LOBYTE(GetKeyState(VK_CAPITAL)) == false)      {          m_ActCaps->setIcon(QIcon(":/PasswordWidget/64.png"));      }      else      {          m_ActCaps->setIcon(QIcon());      }  }

知道了如何判斷是否開啟鍵盤大寫後，下一步就是需要搞清楚這個函數的觸發時機，下面是部落客的各種嘗試過程。

1、重寫QLlinEdit

要監聽鍵盤事件，部落客第一時間想到的就是繼承這個控制項，重寫該控制項的鍵盤迴調函數，當該回調函數被觸發時，就是有鍵盤按鍵被按下。

virtual void keyPressEvent(QKeyEvent * event) override;  virtual void keyReleaseEvent(QKeyEvent * event) override;

以上兩個函數就是我們需要重寫的兩個按鈕回調函數，函數的實現比較簡單，判斷當前是否是大小寫按鈕事件，如果有就執行UpdateCapslockTip函數，更新當前給用戶的提示。

void CPasswordEdit::keyPressEvent(QKeyEvent * event)  {      if (event->key() == Qt::Key_CapsLock)      {          UpdateCapslockTip();      }        QLineEdit::keyPressEvent(event);  }    void CPasswordEdit::keyReleaseEvent(QKeyEvent * event)  {      if (event->key() == Qt::Key_CapsLock)      {          UpdateCapslockTip();      }        QLineEdit::keyReleaseEvent(event);  }

實現起來是不是還挺簡單的。進行一下簡單測試，當編輯框獲取焦點時，我們按下大小寫按鍵，程式可以正常的執行啦。

如果多測試測試，你可能就會發現，當編輯框沒有焦點時，也就是說焦點在我們的程式的其他控制項上時，這個兩個函數就進不來了。

為什麼會出現這個情況呢，對Qt的事件循環稍微熟悉的同學應該都會比較清楚，因為其他有焦點的控制項有優先處理該鍵盤事件，並且人家也把事件處理了，那麼Qt的事件循環就會被中斷掉，我們的控制項自然就收不到消息了。

為了解決這個問題，部落客想到了另外一種方法，那就是繼承QApplication類，重寫notify介面，當發現是大小寫按鍵事件時，我們優先響應下，但是絕對不中斷事件循環，這樣不就完成我們的工了嘛！

2、全局應用程式事件

要獲取全局應用程式事件，前邊提到了重寫QApplication類的notify介面，還有另外一種更加輕量的方式，那就是通過installNativeEventFilter介面安裝全局事件過濾器。

想要過濾全局事件，首先我們的類需要繼承自QAbstractNativeEventFilter這個類，像下面聲明程式碼這樣。

class CPasswordEdit : public QLineEdit, public QAbstractNativeEventFilter  {      ...      virtual bool nativeEventFilter(const QByteArray &eventType, void *message, long *result) override;      ...  };

事件過濾函數nativeEventFilter函數的第二個參數在windows下就可以轉換為MSG對象，然後進行事件處理。

之前部落客也寫過幾篇關於全局事件過濾的文章，有興趣的同學可以去了解下

bool CPasswordEdit::nativeEventFilter( const QByteArray &eventType, void *message, long *result )  {      if ("windows_dispatcher_MSG" == eventType          || "windows_generic_MSG" == eventType)      {          MSG * msg = reinterpret_cast<MSG *>(message);          if(msg->message == WM_DEVICECHANGE)          {              case WM_KEYUP:              case WM_KEYDOWN:              if (((KBDLLHOOKSTRUCT *)lParam)->vkCode == 20)              {                  UpdateCapslockTip();              }              break;          }      }        return __super::nativeEvent(eventType, message, result);  }

過濾了全局事件循環後，無論在我們的程式哪個地方按下鍵盤按鍵，我們的編輯框都可以獲取事件，這下好像沒有問題了。

如果再多測試測試，你可能就會發現，當我們的程式沒有焦點時，也就是說焦點在其他應用程式上時，過濾本App的事件循環也不好使。

思來想去，如果一直糾結於本程式的事件處理好像這個功能很難完成，最後還是得藉助於windows的鉤子。

3、windows鉤子

windwos鉤子是windwos系統提供給我們的一個很方便的函數，我們可以使用鉤子把我們的函數掛載在windows系統的事件處理流程中，具體掛載在哪個位置，系統已經幫我們想好了，我們就不用操心了，重點是我們需要明白，我們可以處理全局事件。

這樣windows這樣的設計是把所有人調用該介面的人都當做是一個好人了，假設說有一個App首先拿到了事件處理權，如果他執行完事件處理函數後沒有把鉤子交還給下一個人處理，那麼本次事件循環也就到此結束，其他鉤子、或者本應該處理消息的程式也就收不到該事件。

所以使用鉤子時，有一個規範，那就是我們調用完鉤子處理函數後，需要調用CallNextHookEx函數讓事件循環繼續下去。

有了以上簡單說明，也用到了windows鉤子，那麼我們的程式實現功能肯定沒啥問題。

下面就是部落客為了更優化的實現鉤子而聲明的一個類。該類的構造函數中我們把回調函數幫到系統事件循環中，當類析構時，再把鉤子析構掉。

class LowLevelKeyboardHook  {  public:      LowLevelKeyboardHook();      ~LowLevelKeyboardHook();    public:      static LRESULT CALLBACK keyHookEvent(int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam);        void SetKeyboardCall(const std::function<void ()> & func){ m_func = func; }    private:      static HHOOK keyborard_hook_;      static std::function<void()> m_func;  };

鉤子的使用上一定要小心，因為鉤子屬於系統級的事件處理，如果發生了錯誤則會影響其他應用程式的執行，所以鉤子的使用範圍我們也應該儘可能的小。

LowLevelKeyboardHook::LowLevelKeyboardHook()  {      Q_ASSERT(!keyborard_hook_);      keyborard_hook_ = SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD_LL, (HOOKPROC)keyHookEvent, GetModuleHandle(NULL), 0);  }    LowLevelKeyboardHook::~LowLevelKeyboardHook()  {      if (nullptr != keyborard_hook_) {          UnhookWindowsHookEx(keyborard_hook_);          keyborard_hook_ = nullptr;      }  }

有了完美的綁定回調函數的方式，下面來看看回到函數的處理流程>

LRESULT CALLBACK LowLevelKeyboardHook::keyHookEvent(int code, WPARAM wParam, LPARAM lParam)  {      if (code < 0)          return CallNextHookEx(keyborard_hook_, code, wParam, lParam);      if (wParam == WM_KEYDOWN)      {          //用戶按下了Capslock鍵          //Capslock對應鍵碼為20          if (((KBDLLHOOKSTRUCT *)lParam)->vkCode == 20)          {              if (m_func)              {                  m_func();              }          }      }      return CallNextHookEx(keyborard_hook_, code, wParam, lParam);  }

當有大小寫按鍵觸發時，執行了名為m_func的回調函數。該回調函數就是我們構造LowLevelKeyboardHook對象時註冊進來的函數，當鉤子的回調函數執行m_func()函數時，就相當於執行了被註冊進來的回調函數。

如下程式碼是構造了一個鉤子輔助類LowLevelKeyboardHook對象，並把CPasswordEdit類的UpdateCapslockTip函數綁定給了鉤子，當執行m_func()函數時，就相當於執行了UpdateCapslockTip函數。

static LowLevelKeyboardHook keyboard;  keyboard.SetKeyboardCall(std::bind(&CPasswordEdit::UpdateCapslockTip, this));

UpdateCapslockTip函數第三小節開始的時候已經說過，這裡就不在說明。

到這裡本篇文章所有內容基本講述完畢，總共有3重鍵盤事件監聽方式，但是只有第三種方式才可以滿足我們當前的需求

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