QT 在Windows上实现全局快捷键（全局热键）

前言

Qt 提供了QShortcut来实现快捷键的功能，不过它的响应范围只局限于窗口内。如果脱离了进程窗口，如在桌面，或者正在使用其他软件，是无法响应的。

要解决这样的问题可以使用Windows 提供的API再结合qt的一些功能来实现一个全局可响应的快捷键。

需要用到的技术

RegisterHotKey()

这是是一个winAPI函数，它的作用是像系统注册一个快捷键，注册成功后系统会根据全局的键盘输入来判断快捷键是否被触发，触发之后通过WinMessage的方式来通知注册者。

BOOL WINAPI RegisterHotKey( 
 HWND hWnd,
 int id,
 UINT fsModifiers,
 UINT vk
);

这是它的函数原型

参数介绍

hWnd：接收热键产生WM_HOTKEY消息的窗口句柄。若该参数NULL，传递给调用线程的WM_HOTKEY消息必须在消息循环中进行处理。

id：定义热键的标识符。调用线程中的其他热键，不能使用同样的标识符。应用程序必须定义一个0X0000-0xBFFF范围的值。一个共享的动态链接库（DLL）必须定义一个范围为0xC000-0xFFFF的值(GlobalAddAtomA函数返回该范围）。为了避免与其他动态链接库定义的热键冲突，一个DLL必须使用GlobalAddAtomA函数获得热键的标识符。

fsModifoers：定义为了产生WM_HOTKEY消息而必须与由nVirtKey参数定义的键一起按下的键。

该参数可以是如下值的组合：

vk： 定义热键的虚拟键码。

QT事件机制处理windows原生事件

QApplication::installNativeEventFilter() 是QT提供的一种事件机制，可以通过这个函数安装一个过滤器来处理Windows原生的事件，这个可以参考之前的博客 QT事件机制的简单使用。

使用时，需要继承QAbstractNativeEventFilter类，实现它的纯虚函数：

virtual bool    nativeEventFilter(const QByteArray &eventType, void *message, long *result) = 0

在这个函数里处理Windows原生的事件消息。

message指针可以强制转换为WinApi中的Msg类型，然后按照Msg中的信息处理即可。

最后调用QApplication::installNativeEventFilter() 传入类对象指针即可。

实现步骤

1. 调用RegisterHotKey()注册一个系统级的快捷键
2. 实现一个事件过滤器
3. 将之间过滤器安装到QApplication

具体代码

.h

#pragma once
#include <QAbstractNativeEventFilter>

class NativeEventFilter :public QAbstractNativeEventFilter {
public:
    NativeEventFilter(const unsigned int& mod, const unsigned int& key);
public:
    bool nativeEventFilter(const QByteArray& eventType, void* message, long* result);
    unsigned int mod, key;
};

class ShortcutTest{
public:
    ShortcutTest() {};
    ~ShortcutTest() {};
public:
    void registerShortcut(const NativeEventFilter &filter);

};

.cpp

#include "ShortcutTest.h"
#include <windows.h>
#include <iostream>

NativeEventFilter::NativeEventFilter(const unsigned int& mod, const unsigned int& key)
{
    this->mod = mod;
    this->key = key;
}

bool NativeEventFilter::nativeEventFilter(const QByteArray& eventType, void* message, long* result)
{
    MSG* msg = static_cast<MSG*>(message);
    if (msg->message == WM_HOTKEY)
    {
        const quint32 keycode = HIWORD(msg->lParam);
        const quint32 modifiers = LOWORD(msg->lParam);

        if (keycode == key && mod == modifiers)
            std::cerr << "shortcut trigger!" << std::endl;
    }

    return false;
}

void ShortcutTest::registerShortcut(const NativeEventFilter& filter)
{
    int id = filter.key ^ filter.mod;
    BOOL ok = RegisterHotKey(0, id, filter.mod, filter.key);
    if (!ok)
        std::cerr << "register shortcut failed!" << std::endl;
}

main()

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    NativeEventFilter filter(MOD_ALT,'W');
    a.installNativeEventFilter(&filter);
    ShortcutTest test;
    test.registerShortcut(filter);

    return a.exec();
}

运行结果：

补充

在代码中传虚拟按键代码时，传了一个char ‘w’ 过去，最开始我是以为字母区的虚拟码应该是VK_xx这样的格式，尝试了以下并不是。然后就尝试到头文件中去找，找到了这样一段注释：

/*
 * VK_0 - VK_9 are the same as ASCII '0' - '9' (0x30 - 0x39)
 * 0x40 : unassigned
 * VK_A - VK_Z are the same as ASCII 'A' - 'Z' (0x41 - 0x5A)
 */

因为数字键和字母键的键码和他们的ASCII码是一样的，所以在头文件中没有定义。

注意：这里的字母要使用大写的，小写的不行

Qt::key 转换为WinAPi的虚拟键码的互相转换

QT 中提供QKeySequenceEdit 给用户输入快捷键，得到是结果是Qt::key类型的，想要使用WinAPI注册快捷键还需要一些转换，这里提供以下转换函数，否则又是一个体力活。

unsigned int nativeModifiers(Qt::KeyboardModifiers modifiers)
{
    quint32 native = 0;
    if (modifiers & Qt::ShiftModifier)
        native |= MOD_SHIFT;
    if (modifiers & Qt::ControlModifier)
        native |= MOD_CONTROL;
    if (modifiers & Qt::AltModifier)
        native |= MOD_ALT;
    if (modifiers & Qt::MetaModifier)
        native |= MOD_WIN;
    return native;
}

unsigned int nativeKeycode(Qt::Key key)
{
    switch (key)
    {
    case Qt::Key_Escape:
        return VK_ESCAPE;
    case Qt::Key_Tab:
    case Qt::Key_Backtab:
        return VK_TAB;
    case Qt::Key_Backspace:
        return VK_BACK;
    case Qt::Key_Return:
    case Qt::Key_Enter:
        return VK_RETURN;
    case Qt::Key_Insert:
        return VK_INSERT;
    case Qt::Key_Delete:
        return VK_DELETE;
    case Qt::Key_Pause:
        return VK_PAUSE;
    case Qt::Key_Print:
        return VK_PRINT;
    case Qt::Key_Clear:
        return VK_CLEAR;
    case Qt::Key_Home:
        return VK_HOME;
    case Qt::Key_End:
        return VK_END;
    case Qt::Key_Left:
        return VK_LEFT;
    case Qt::Key_Up:
        return VK_UP;
    case Qt::Key_Right:
        return VK_RIGHT;
    case Qt::Key_Down:
        return VK_DOWN;
    case Qt::Key_PageUp:
        return VK_PRIOR;
    case Qt::Key_PageDown:
        return VK_NEXT;
    case Qt::Key_F1:
        return VK_F1;
    case Qt::Key_F2:
        return VK_F2;
    case Qt::Key_F3:
        return VK_F3;
    case Qt::Key_F4:
        return VK_F4;
    case Qt::Key_F5:
        return VK_F5;
    case Qt::Key_F6:
        return VK_F6;
    case Qt::Key_F7:
        return VK_F7;
    case Qt::Key_F8:
        return VK_F8;
    case Qt::Key_F9:
        return VK_F9;
    case Qt::Key_F10:
        return VK_F10;
    case Qt::Key_F11:
        return VK_F11;
    case Qt::Key_F12:
        return VK_F12;
    case Qt::Key_F13:
        return VK_F13;
    case Qt::Key_F14:
        return VK_F14;
    case Qt::Key_F15:
        return VK_F15;
    case Qt::Key_F16:
        return VK_F16;
    case Qt::Key_F17:
        return VK_F17;
    case Qt::Key_F18:
        return VK_F18;
    case Qt::Key_F19:
        return VK_F19;
    case Qt::Key_F20:
        return VK_F20;
    case Qt::Key_F21:
        return VK_F21;
    case Qt::Key_F22:
        return VK_F22;
    case Qt::Key_F23:
        return VK_F23;
    case Qt::Key_F24:
        return VK_F24;
    case Qt::Key_Space:
        return VK_SPACE;
    case Qt::Key_Asterisk:
        return VK_MULTIPLY;
    case Qt::Key_Plus:
        return VK_ADD;
    case Qt::Key_Comma:
        return VK_SEPARATOR;
    case Qt::Key_Minus:
        return VK_SUBTRACT;
    case Qt::Key_Slash:
        return VK_DIVIDE;
    case Qt::Key_MediaNext:
        return VK_MEDIA_NEXT_TRACK;
    case Qt::Key_MediaPrevious:
        return VK_MEDIA_PREV_TRACK;
    case Qt::Key_MediaPlay:
        return VK_MEDIA_PLAY_PAUSE;
    case Qt::Key_MediaStop:
        return VK_MEDIA_STOP;
    case Qt::Key_VolumeDown:
        return VK_VOLUME_DOWN;
    case Qt::Key_VolumeUp:
        return VK_VOLUME_UP;
    case Qt::Key_VolumeMute:
        return VK_VOLUME_MUTE;

    case Qt::Key_0:
    case Qt::Key_1:
    case Qt::Key_2:
    case Qt::Key_3:
    case Qt::Key_4:
    case Qt::Key_5:
    case Qt::Key_6:
    case Qt::Key_7:
    case Qt::Key_8:
    case Qt::Key_9:
        return key;

    case Qt::Key_A:
    case Qt::Key_B:
    case Qt::Key_C:
    case Qt::Key_D:
    case Qt::Key_E:
    case Qt::Key_F:
    case Qt::Key_G:
    case Qt::Key_H:
    case Qt::Key_I:
    case Qt::Key_J:
    case Qt::Key_K:
    case Qt::Key_L:
    case Qt::Key_M:
    case Qt::Key_N:
    case Qt::Key_O:
    case Qt::Key_P:
    case Qt::Key_Q:
    case Qt::Key_R:
    case Qt::Key_S:
    case Qt::Key_T:
    case Qt::Key_U:
    case Qt::Key_V:
    case Qt::Key_W:
    case Qt::Key_X:
    case Qt::Key_Y:
    case Qt::Key_Z:
        return key;

    default:
        return 0;
    }
}