【Qt源码笔记】关于 QTimer 在 Windows 下实现的杂谈

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关于 QTimer 的具体实现，翻看源码源于一次面试经历。被问到 QTimer 的问题，我随口说了一句：Windows 平台下是用 Windows API 实现的，然后便引起了怀疑，不过我据理力争，便也作罢。所以回来之后，就又确认了一下。

要找这个佐证就必然要从start()方法顺藤摸瓜。

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void QTimer::start()
{
    if (id != INV_TIMER)    // stop running timer
        stop();
    nulltimer = (!inter && single);
    id = QObject::startTimer(inter, Qt::TimerType(type));
}

事实证明还是走到了QObject中。继续顺藤摸瓜。

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int QObject::startTimer(int interval, Qt::TimerType timerType)
{
    Q_D(QObject);

    if (Q_UNLIKELY(interval < 0)) {
        qWarning("QObject::startTimer: Timers cannot have negative intervals");
        return 0;
    }
    if (Q_UNLIKELY(!d->threadData->hasEventDispatcher())) {
        qWarning("QObject::startTimer: Timers can only be used with threads started with QThread");
        return 0;
    }
    if (Q_UNLIKELY(thread() != QThread::currentThread())) {
        qWarning("QObject::startTimer: Timers cannot be started from another thread");
        return 0;
    }
    int timerId = d->threadData->eventDispatcher.load()->registerTimer(interval, timerType, this);
    if (!d->extraData)
        d->extraData = new QObjectPrivate::ExtraData;
    d->extraData->runningTimers.append(timerId);
    return timerId;
}

这里可以很清楚的看到registerTimer()方法。不过到这里就可以很快找到方法的位置。eventDispatcher让我直接找到 qeventdispatcher_win.cpp。果然在这中间，发现了想要找的东西。

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void QEventDispatcherWin32Private::registerTimer(WinTimerInfo *t)
{
    Q_ASSERT(internalHwnd);

    Q_Q(QEventDispatcherWin32);

    bool ok = false;
    calculateNextTimeout(t, qt_msectime());
    uint interval = t->interval;
    if (interval == 0u) {
        // optimization for single-shot-zero-timer
        QCoreApplication::postEvent(q, new QZeroTimerEvent(t->timerId));
        ok = true;
    } else if (interval < 20u || t->timerType == Qt::PreciseTimer) {
        // 3/2016: Although MSDN states timeSetEvent() is deprecated, the function
        // is still deemed to be the most reliable precision timer.
        t->fastTimerId = timeSetEvent(interval, 1, qt_fast_timer_proc, DWORD_PTR(t),
                                      TIME_CALLBACK_FUNCTION | TIME_PERIODIC | TIME_KILL_SYNCHRONOUS);
        ok = t->fastTimerId;
    }

    if (!ok) {
        // user normal timers for (Very)CoarseTimers, or if no more multimedia timers available
        ok = SetTimer(internalHwnd, t->timerId, interval, 0);
    }

    if (!ok)
        qErrnoWarning("QEventDispatcherWin32::registerTimer: Failed to create a timer");
}

熟悉的 Windows API 就被发现了。如果当初我能记得 QObject 里边的调用细节，或许应该就在面试的让对方少些疑问了。

其实看到这里的逻辑，会发现一些 Qt 的小操作。

  • 一个间隔为 0 的定时器，Qt 只会发一个事件放到事件队列，不涉及系统 API 调用。
  • 间隔 20ms 以下，会调用timeSetEvent。但是这里有两个隐患：1. timeSetEvent是一个已经废弃的 API；2. timeSetEvent虽然精度高，但是同一个进程开 16 个之后就会失败，这是一个致命伤，想避开这个问题，就要用最新的 CreateTimerQueueTimer ，由此可见这里是偷懒了。
  • 除此之外的计时器会调用 SetTimer。

在这里，会很自然的想到，Timer 的设置是成对出现的，也就是KillTimer 、 timeKillEvent这种调用。

通过对 QTimer 机制的理解，不难想到目标代码应该从 timeEvent 查起。按图索骥，stop()。最终发现这个：

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void QEventDispatcherWin32Private::unregisterTimer(WinTimerInfo *t)
{
    if (t->interval == 0) {
        QCoreApplicationPrivate::removePostedTimerEvent(t->dispatcher, t->timerId);
    } else if (t->fastTimerId != 0) {
        timeKillEvent(t->fastTimerId);
        QCoreApplicationPrivate::removePostedTimerEvent(t->dispatcher, t->timerId);
    } else if (internalHwnd) {
        KillTimer(internalHwnd, t->timerId);
    }
    t->timerId = -1;
    if (!t->inTimerEvent)
        delete t;
}

Qt 对 Windows API 的基本调用还是可信赖的，但是就是开发人员懒了一点。