Qt之键盘事件监听-实时响应大小写Capslock按键

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一、开篇

假期总是转眼即逝，想想今天就是中秋节最后一天了，明天又要开始挤地铁了，好像还有一篇文章需要完成，前一段时间做了一个小功能，当用户输入密码时，如果键盘开启了大写，则需要重点提示用户，否则有些用户可能会误以为自己密码输入错误。

今天博主就来分析下当时的实现过程。

本篇文章主要讲解怎么实现实时监听大小写的过程，其他内容不做详细说明。文章分析的主线路是按博主当时完成此项功能的一个思路，虽然最后的解决方案才是对的，但前边一些尝试性的解决方案，博主这里还是都写了下来。一方面可以避免大家再去做无用的尝试，另一方面也是对自己实现这一功能时的一个总结。

二、效果展示

按照惯例先上图，看看是不是同学们想想中的效果。

三、实现思路

以下分几个小结来分析博主当时实现大小写监听的一个思路，虽然前两种方式不能达到最后的需求，但是大家也可以看看，或许他更适合于你另一种需求下的场景呢！

在讲各种实现方案时，我们先来搞清楚怎么获取当前键盘是否开启了大写，方法比较简单，只修要通过LOBYTE(GetKeyState(VK_CAPITAL))函数即可获取。

最终我们的键盘相应函数可能会像下面这样，当发现了键盘按下(抬起)事件时，我们就调用这个函数重新设置大写提示

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

知道了如何判断是否开启键盘大写后，下一步就是需要搞清楚这个函数的触发时机，下面是博主的各种尝试过程。

1、重写QLlinEdit

要监听键盘事件，博主第一时间想到的就是继承这个控件，重写该控件的键盘回调函数，当该回调函数被触发时，就是有键盘按键被按下。

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

以上两个函数就是我们需要重写的两个按钮回调函数，函数的实现比较简单，判断当前是否是大小写按钮事件，如果有就执行UpdateCapslockTip函数，更新当前给用户的提示。

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);
}

实现起来是不是还挺简单的。进行一下简单测试，当编辑框获取焦点时，我们按下大小写按键，程序可以正常的执行啦。

如果多测试测试，你可能就会发现，当编辑框没有焦点时，也就是说焦点在我们的程序的其他控件上时，这个两个函数就进不来了。

为什么会出现这个情况呢，对Qt的事件循环稍微熟悉的同学应该都会比较清楚，因为其他有焦点的控件有优先处理该键盘事件，并且人家也把事件处理了，那么Qt的事件循环就会被中断掉，我们的控件自然就收不到消息了。

为了解决这个问题，博主想到了另外一种方法，那就是继承QApplication类，重写notify接口，当发现是大小写按键事件时，我们优先响应下，但是绝对不中断事件循环，这样不就完成我们的工了嘛！

2、全局应用程序事件

要获取全局应用程序事件，前边提到了重写QApplication类的notify接口，还有另外一种更加轻量的方式，那就是通过installNativeEventFilter接口安装全局事件过滤器。

想要过滤全局事件，首先我们的类需要继承自QAbstractNativeEventFilter这个类，像下面声明代码这样。

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

事件过滤函数nativeEventFilter函数的第二个参数在windows下就可以转换为MSG对象，然后进行事件处理。

之前博主也写过几篇关于全局事件过滤的文章，有兴趣的同学可以去了解下

  1. Qt之nativeEventFilter和notify
  2. qt捕获全局windows消息
  3. Qt之模拟窗口失去焦点隐藏
  4. Qt之移动硬盘热插拔监控
  5. Qt之自定义托盘
  6. Qt之自定义检索框
  7. Qt之自定义托盘(二)
  8. Qt之股票组件-股票检索--支持搜索结果预览、鼠标、键盘操作
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);
}

过滤了全局事件循环后，无论在我们的程序哪个地方按下键盘按键，我们的编辑框都可以获取事件，这下好像没有问题了。

如果再多测试测试，你可能就会发现，当我们的程序没有焦点时，也就是说焦点在其他应用程序上时，过滤本App的事件循环也不好使。

思来想去，如果一直纠结于本程序的事件处理好像这个功能很难完成，最后还是得借助于windows的钩子。

3、windows钩子

windwos钩子是windwos系统提供给我们的一个很方便的函数，我们可以使用钩子把我们的函数挂载在windows系统的事件处理流程中，具体挂载在哪个位置，系统已经帮我们想好了，我们就不用操心了，重点是我们需要明白，我们可以处理全局事件。

这样windows这样的设计是把所有人调用该接口的人都当做是一个好人了，假设说有一个App首先拿到了事件处理权，如果他执行完事件处理函数后没有把钩子交还给下一个人处理，那么本次事件循环也就到此结束，其他钩子、或者本应该处理消息的程序也就收不到该事件。

所以使用钩子时，有一个规范，那就是我们调用完钩子处理函数后，需要调用CallNextHookEx函数让事件循环继续下去。

有了以上简单说明，也用到了windows钩子，那么我们的程序实现功能肯定没啥问题。

下面就是博主为了更优化的实现钩子而声明的一个类。该类的构造函数中我们把回调函数帮到系统事件循环中，当类析构时，再把钩子析构掉。

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;
};

钩子的使用上一定要小心，因为钩子属于系统级的事件处理，如果发生了错误则会影响其他应用程序的执行，所以钩子的使用范围我们也应该尽可能的小。

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;
	}
}

有了完美的绑定回调函数的方式，下面来看看回到函数的处理流程>

LRESULT CALLBACK LowLevelKeyboardHook::keyHookEvent(int code, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
	if (code < 0)
		return CallNextHookEx(keyborard_hook_, code, wParam, lParam);
	if (wParam == WM_KEYDOWN)
	{
		//用户按下了Capslock键
		//Capslock对应键码为20
		if (((KBDLLHOOKSTRUCT *)lParam)->vkCode == 20)
		{
			if (m_func)
			{
				m_func();
			}
		}
	}
	return CallNextHookEx(keyborard_hook_, code, wParam, lParam);
}

当有大小写按键触发时，执行了名为m_func的回调函数。该回调函数就是我们构造LowLevelKeyboardHook对象时注册进来的函数，当钩子的回调函数执行m_func()函数时，就相当于执行了被注册进来的回调函数。

如下代码是构造了一个钩子辅助类LowLevelKeyboardHook对象，并把CPasswordEdit类的UpdateCapslockTip函数绑定给了钩子，当执行m_func()函数时，就相当于执行了UpdateCapslockTip函数。

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

UpdateCapslockTip函数第三小节开始的时候已经说过，这里就不在说明。

到这里本篇文章所有内容基本讲述完毕，总共有3重键盘事件监听方式，但是只有第三种方式才可以满足我们当前的需求

四、相关文章

  1. Qt之nativeEventFilter和notify
  2. qt捕获全局windows消息
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  4. Qt之移动硬盘热插拔监控
  5. Qt之自定义托盘
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  7. Qt之自定义托盘(二)
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  9. Qt获取Capslock键（大小写键）状态
  10. Qt判断大小写键Caps Lock状态

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