Qt Lighthouse学习(二)，就是QPA(Qt Platform Abstraction) 项目的名字

上一次关注Qt Lighthouse是在6月初，可是现在都8月底了。时间真快...

Lighthouse 是 QPA(Qt Platform Abstraction) 项目的名字，它使得将Qt移植到新的平台变得比较简单。尽管现在它已经完全融入到了Qt主干代码中，lighthouse作为独立项目已经不复存在了，但本文中，我们继续使用这个名字(虽然已不太恰当)。

QPA 抽象了什么？

不妨看看QPA前后，有何不同：

之前

考虑一下，传统的Qt是如何实现图形界面的夸平台：

• 针对不同的窗口系统(WS)定义相应的宏： Q_WS_*

 

Q_WS_X11
Q_WS_MAC
Q_WS_QWS
Q_WS_WIN
Q_WS_S60

• 代码中夹杂大量的编译预处理指令 (处理小段)

 

#if defined(Q_WS_X11)
...
#elif defined(Q_WS_MAC)
...
#elif defined(Q_WS_WIN)
...
#endif

• 各个窗口系统相关的代码文件 (处理大段)

 

qapplication_x11.cpp
qapplication_win.cpp
qapplication_s60.cpp
qapplication_mac.mm
qapplication_qws.cpp
...
qwidget_win.cpp
qwidget_qws.cpp
qwidget_mac.cpp
qwidget_x11.cpp
...

• src/gui/kernel.pri 等工程文件内，控制哪些文件参与编译

 

win32 {
...
}
symbian {
...
}
unix:x11 {
...
}

这一切这意味这什么？？

如果我们想在这个基础上支持一个新的窗口系统，比如wayland，需要

• 添加平台相关的宏，代码中针对该窗口再扩充 #if #elif #endif

• 添加平台相关的文件，扩充 **.pri 文件使其融入Qt
• ...

总之，需要对Qt的代码进行大量的修改。这一切使得将Qt移植到新的窗口系统中，变得不是那么容易。

之后

QPA 定义了一套接口，而后，将窗口系统相关的代码放到插件中：

• src/plugins/platforms/xlib/*
• src/plugins/platforms/wayland/*
• src/plugins/platforms/cocoa/*

这时，如果我们想支持一个新的窗口系统，怎么办？只需要编写一个新的插件，而Qt自身的代码则不需要任何改变。

(当然，编写插件本身还是很有难度的，哈...)

QPA源码结构

为了使插件能供工作，Qt中需要提供有相应的加载接口，在Qt源码中搜索*_qpa.h、*_qpa.cpp、 *_qpa_p.h 即可找到所有(fixme)和 qpa有关的代码：

• QTDIR/src/opengl
  • qgl_qpa.cpp
• QTDIR/src/gui
  • painting
    • qcolormap_qpa.cpp
    • qpaintdevice_qpa.cpp
  • image
    • qpixmap_qpa.cpp
  • egl
    • qegl_qpa.cpp
  • kernel
    • qplatformintegrationplugin_qpa.cpp
    • qplatformcursor_qpa.cpp
    • qwidget_qpa.cpp
    • ...
  • text
    • qfontengine_qpa.cpp
    • qfontengine_qpa_p.h
    • ...

可以看到代码集中在 gui/kernel 部分；除此外，和字体相关gui/text，和绘图相关gui/painting、gui/image、gui/egl，和opengl相关

QPA结构

QPlatformIntegration

这个应该算是 QPA 的核心了，

• 它是QApplication(准确地说是QApplicationPrivate)的成员

 

class Q_GUI_EXPORT QApplicationPrivate : public QCoreApplicationPrivate
{
...
    static QPlatformIntegration *platform_integration;
...

• 在初始化QAppliction时它会被创建

 

QApplication::QApplication()
  QApplicationPrivate::construct()
   qt_init()
     init_platform()
       QPlatfromIntegrationFactory::create()

• 它是所有窗口系统相关函数的入口点

 

class Q_GUI_EXPORT QPlatformIntegration
{
public:

GraphicsSystem functions
	virtual QPixmapData *createPixmapData()
	virtual QPlatformWindow *createPlatformWindow()
	virtual QWindowSurface *createWindowSurface()
Window System functions
	virtual QList<QPlatformScreen *> screens()
	virtual void moveToScreen()
	virtual bool isVirtualDesktop()
	virtual QPixmap grabWindow()
Deeper window system integrations
	virtual QPlatformFontDatabase *fontDatabase()
	virtual QPlatformClipboard *clipboard()
...

这样一来：

当你在程序中	它会向QPlatformIntegration请求
使用QWidget时	给我一个窗口(QPlatformWindow)及绘图区域(QWindowSurface)
使用QPixmap时	给我一个位图的后端(QPixmapData)
使用QFont时	给我字体数据信息(QPlatformFontDatabase)
使用QGLWidget时	给我一个窗口
...	...

QPlatformWindow 与 QWindowSurface

QPlatformWindow	窗口 负责窗口的几何尺寸 可以是另一个窗口的子窗口
QWindowSurface	窗口绘图区域(drawing area of a window) 它来决定使用哪一个paintEngine 将像素Push到屏幕上

相对而言，QPlatformWindow 出现的比较晚一点(见Say hello to QPlatformWindow一文）之所以。之所以分离开来，原因见Remodelling the Lighthouse。

QPlatformScreen

• 代表屏幕(显示器)
• 它提供的api对应用程序来说是只读的
• 用来计算分辨率 dpi

 

class Q_GUI_EXPORT QPlatformScreen : public QObject
{
...
    virtual QRect geometry() const = 0;
    virtual QRect availableGeometry() const {return geometry();}
    virtual int depth() const = 0;
    virtual QImage::Format format() const = 0;
    virtual QSize physicalSize() const;

QPixmapData

为什么要有这个东西？

通常我们似乎都不怎么区分QImage和QPixmap，尽管在Manual中很大的篇幅在描述这二者的区别。

设计目的和用途(一个是IO和像素操作，一个是屏幕显示)：

• QImage is designed and optimized for I/O, and for direct pixel access and manipulation
• while QPixmap is designed and optimized for showing images on screen.

典型的用途：

• Typically, the QImage class is used to load an image file, optionally manipulating the image data, before the QImage object is converted into a QPixmap to be shown on screen.
• Alternatively, if no manipulation is desired, the image file can be loaded directly into a QPixmap.

与QImage不同，QPixmap 是平台相关的

• Note that the pixel data in a pixmap is internal and is managed by the underlying window system.

于是它的后端需要由各个窗口系统来提供也就不足为奇了。

QPlatformFontDatabase

提供字体信息

详见Fonts in Lighthouse一文。

其他

• QPlatformClipboard
• QPlatformCursor
• ...

同前面几个一样，从名字上容易看出是做什么的。

参考

• http://labs.qt.nokia.com/2010/04/06/remodelling-the-lighthouse/

• http://labs.qt.nokia.com/2010/04/21/say-hello-to-qplatformwindow/

• http://labs.qt.nokia.com/2010/09/02/fonts-in-lighthouse

http://www.cppblog.com/lauer3912/archive/2011/09/15/155888.html