QT自绘标题和边框

Posted 2020-07-26 DC

在QT中如果想要自绘标题和边框，一般步骤是：

　　1） 在创建窗口前设置Qt::FramelessWindowHint标志，设置该标志后会创建一个无标题、无边框的窗口。

　　2）在客户区域的顶部创建一个自绘标题栏。

　　3）给窗口绘制一个背景作为边框。

　　4）如果想要鼠标拖动效果，可以在WM_NCHITTEST消息中返回HTCAPTION，具体方法百度这里不再详述。

　　但是这样做会导致一个问题：

　　　　在win7系统上，将窗口移动到屏幕边缘会自动排列（在屏幕顶部，左边，右边都会自动排列）的功能失效。

　　如果你的窗口没有这个功能，只有两种可能：

　　1）你的窗口不支持"移动到屏幕边缘自动排列"功能。

　　2）你从系统关闭了此项功能（控制面板\\轻松访问\\轻松访问中心\\使任务更容易被关注\\防止将窗口移动到屏幕边缘时自动排列窗口）。

 

怎么样才能够既能够自绘标题和边框，又能够使用屏幕自动排列功能：

　　有一个windows消息能够帮助我们，响应WM_NCCALCSIZE消息，直接返回true，就可以使客户区域的大小和窗口大小完全一样，这样就没有了标题栏和边框，我们可以按照上面的一般步骤来自绘标题栏和边框，唯一不同的是不需要设置Qt::FramelessWindowHint标志。

　　这样做也会有问题：

　　　　窗口显示的不完整，特别是在最大化的时候，非常明显。

　　为什么会显示不完整，这个问题困扰我一整天。我新建了一个win32项目，响应WM_NCCALCSIZE消息，窗口显示完整，应该是QT自己处理的问题，最后不断调试QT源码，终于明白问题所在:

　　调用堆栈（从下往上看）:

QWindowsWindow::frameMarginsDp() 行 1854    C++
QWindowsWindow::frameMargins() 行 188    C++
QWidgetPrivate::updateFrameStrut() 行 11824    C++
QWidget::create(unsigned int window, bool initializeWindow, bool destroyOldWindow) 行 1358    C++

　　关键函数：

QMargins QWindowsWindow::frameMarginsDp() const
{
    // Frames are invalidated by style changes (window state, flags).
    // As they are also required for geometry calculations in resize
    // event sequences, introduce a dirty flag mechanism to be able
    // to cache results.
    if (testFlag(FrameDirty)) {
        // Always skip calculating style-dependent margins for windows claimed to be frameless.
        // This allows users to remove the margins by handling WM_NCCALCSIZE with WS_THICKFRAME set
        // to ensure Areo snap still works (QTBUG-40578).
        m_data.frame = window()->flags() & Qt::FramelessWindowHint
            ? QMargins(0, 0, 0, 0)
            : QWindowsGeometryHint::frame(style(), exStyle());
        clearFlag(FrameDirty);
    }
    return m_data.frame + m_data.customMargins;
}

　　注释里面清楚说明这是一个BUG（QTBUG-40578），我们虽然已经让客户区域大小和窗口大小完全一样，但是QT还是认为系统有边框，只有当设置了Qt::FramelessWindowHint标志，才会返回QMargins(0, 0, 0, 0)。

 

现在又回到了原点，且问题相互矛盾，想要自绘标题和边框必须设置Qt::FramelessWindowHint标志，但是设置Qt::FramelessWindowHint标志后"屏幕边缘自动排列"无效。

　　首先要搞清楚Qt::FramelessWindowHint标志如何影响窗口，因为它直接导致"屏幕边缘自动排列"无效：

WindowCreationData::fromWindow(const QWindow * w, const QFlags<enum Qt::WindowType> flagsIn, unsigned int creationFlags) 行 519    C++
QWindowsWindowData::create(const QWindow * w, const QWindowsWindowData & parameters, const QString & title) 行 1075    C++
QWindowsIntegration::createWindowData(QWindow * window) 行 316    C++
QWindowsIntegration::createPlatformWindow(QWindow * window) 行 340    C++
QWindowPrivate::create(bool recursive) 行 392    C++
QWindow::create() 行 549    C++
QWidgetPrivate::create_sys(unsigned int window, bool initializeWindow, bool destroyOldWindow) 行 1456    C++
QWidget::create(unsigned int window, bool initializeWindow, bool destroyOldWindow) 行 1321    C++
QWidgetPrivate::createWinId(unsigned int winid) 行 2528    C++

void WindowCreationData::fromWindow(const QWindow *w, const Qt::WindowFlags flagsIn,
                                    unsigned creationFlags)
{
    if (popup || (type == Qt::ToolTip) || (type == Qt::SplashScreen)) {
        style = WS_POPUP;
    } else if (topLevel && !desktop) {
        if (flags & Qt::FramelessWindowHint)
            style = WS_POPUP;                // no border
        else if (flags & Qt::WindowTitleHint)
            style = WS_OVERLAPPED;
        else
            style = 0;
    } else {
        style = WS_CHILD;
    }

    if (!desktop) {
        if (topLevel) {
            if ((type == Qt::Window || dialog || tool)) {
                if (!(flags & Qt::FramelessWindowHint)) {
                    style |= WS_POPUP;
                    if (flags & Qt::MSWindowsFixedSizeDialogHint) {
                        style |= WS_DLGFRAME;
                    } else {
                        style |= WS_THICKFRAME;
                    }
                    if (flags & Qt::WindowTitleHint)
                        style |= WS_CAPTION; // Contains WS_DLGFRAME
                }
            } else {
                 exStyle |= WS_EX_TOOLWINDOW;
            }
        }
    }
}

 　　上面一个是调用堆栈（从下往上看），一个是关键函数（函数中不重要的内容已经删除）。从代码中可以看出，设置Qt::FramelessWindowHint标志会改变窗口样式，从而影响创建的窗口，现在基本已经知道，"屏幕边缘自动排列"功能与窗口样式有关。

　　新建一个win32窗口程序，不断改变窗口的样式，最后得出结论：只有在窗口拥有WS_MAXIMIZEBOX | WS_THICKFRAME样式时，"屏幕边缘自动排列"功能才有效，最好还要添加WS_CAPTION样式，否则窗口最大化会覆盖任务栏。

 

原本以为完美结束了，但是不要高兴的太早，经过不断测试，还有几个问题：

　　1）在任务栏点击窗口时，不能最小化：

　　　　只要加上Qt::WindowMinimizeButtonHint标志即可解决该问题。

 

　　2）如果有多个显示器，在辅屏上直接显示最大化，窗口显示不完整：

QWindowsWindow::show_sys() 行 1230    C++
QWindowsWindow::setVisible(bool visible) 行 1092    C++
QWindow::setVisible(bool visible) 行 518    C++
QWidgetPrivate::show_sys() 行 7897    C++
QWidgetPrivate::show_helper() 行 7826    C++
QWidget::setVisible(bool visible) 行 8110    C++
QWidget::showMaximized() 行 3154    C++

void QWindowsWindow::show_sys() const
{
    int sm = SW_SHOWNORMAL;
    bool fakedMaximize = false;
    const QWindow *w = window();
    const Qt::WindowFlags flags = w->flags();
    const Qt::WindowType type = w->type();
    if (w->isTopLevel()) {
        const Qt::WindowState state = w->windowState();
        if (state & Qt::WindowMinimized) {
            sm = SW_SHOWMINIMIZED;
            if (!isVisible())
                sm = SW_SHOWMINNOACTIVE;
        } else {
            updateTransientParent();
            if (state & Qt::WindowMaximized) {
                sm = SW_SHOWMAXIMIZED;
                // Windows will not behave correctly when we try to maximize a window which does not
                // have minimize nor maximize buttons in the window frame. Windows would then ignore
                // non-available geometry, and rather maximize the widget to the full screen, minus the
                // window frame (caption). So, we do a trick here, by adding a maximize button before
                // maximizing the widget, and then remove the maximize button afterwards.
                if (flags & Qt::WindowTitleHint &&
                        !(flags & (Qt::WindowMinMaxButtonsHint | Qt::FramelessWindowHint))) {
                    fakedMaximize = TRUE;
                    setStyle(style() | WS_MAXIMIZEBOX);
                }
            } // Qt::WindowMaximized
        } // !Qt::WindowMinimized
    }
    if (type == Qt::Popup || type == Qt::ToolTip || type == Qt::Tool || testShowWithoutActivating(w))
        sm = SW_SHOWNOACTIVATE;

    if (w->windowState() & Qt::WindowMaximized)
        setFlag(WithinMaximize); // QTBUG-8361

    ShowWindow(m_data.hwnd, sm);

    clearFlag(WithinMaximize);

    if (fakedMaximize) {
        setStyle(style() & ~WS_MAXIMIZEBOX);
        SetWindowPos(m_data.hwnd, 0, 0, 0, 0, 0,
                     SWP_NOACTIVATE | SWP_NOMOVE | SWP_NOSIZE | SWP_NOZORDER | SWP_NOOWNERZORDER
                     | SWP_FRAMECHANGED);
    }
}

　　还是老样子，上面一个是调用堆栈，一个是关键函数，我们可以看到最后QT调用了ShowWindow函数来显示最大化窗口，但是为什么会显示不完整呢？

　　通常遇到一个复杂的问题，我会新建一个简单的项目来做实验。新建一个win32项目，最开始显示就让它最大化，结果显示正常，证明还是QT自己处理的问题，应该是在ShowWindow之后进行其他的处理，导致窗口显示不完整，最后发现是

处理WM_GETMINMAXINFO消息导致的，接下来我们看看QT如何处理WM_GETMINMAXINFO消息。

QWindowsWindow::getSizeHints(tagMINMAXINFO * mmi) 行 2044    C++
QWindowsContext::windowsProc 行 1015    C++
qWindowsWndProc(HWND__ * hwnd, unsigned int message, unsigned int wParam, long lParam) 行 1271    C++

void QWindowsWindow::getSizeHints(MINMAXINFO *mmi) const
{
    const QWindowsGeometryHint hint(window(), m_data.customMargins);
    hint.applyToMinMaxInfo(m_data.hwnd, mmi);

    if ((testFlag(WithinMaximize) || (window()->windowState() == Qt::WindowMinimized))
            && (m_data.flags & Qt::FramelessWindowHint)) {
        // This block fixes QTBUG-8361: Frameless windows shouldn\'t cover the
        // taskbar when maximized
        const QScreen *screen = window()->screen();

        // Documentation of MINMAXINFO states that it will only work for the primary screen
        if (screen && screen == QGuiApplication::primaryScreen()) {
            mmi->ptMaxSize.y = screen->availableGeometry().height();

            // Width, because you can have the taskbar on the sides too.
            mmi->ptMaxSize.x = screen->availableGeometry().width();

            // If you have the taskbar on top, or on the left you don\'t want it at (0,0):
            mmi->ptMaxPosition.x = screen->availableGeometry().x();
            mmi->ptMaxPosition.y = screen->availableGeometry().y();
        } else if (!screen){
            qWarning() << "window()->screen() returned a null screen";
        }
    }

    qCDebug(lcQpaWindows) << __FUNCTION__ << window() << *mmi;
}

　　当程序在辅屏上时，它的screen是辅屏，如果当前screen不等于QGuiApplication::primaryScreen（主屏），则不设置MINMAXINFO结构，但是由于它已经处理了WM_GETMINMAXINFO消息，导致这个消息不会被系统默认的窗口处理函数处理（DefWindowProc），所以才会显示不完整，解决办法是优先响应WM_GETMINMAXINFO消息，让后交给系统默认的窗口处理函数进行处理。

 

　　3）最大化后，窗口内容变小，最明显的就是最小化、最大化、关闭按钮变小了：

　　窗口最大化时，系统会在屏幕上面显示所有的客户区域，此时系统会计算边框的大小，然后超出屏幕范围进行显示，例如边框的宽为8高为8，则系统会在（-8，-8，宽度+8，高度+8）的位置显示窗口，给人的感觉窗口的内容变小了，

 

　　除去底部的任务栏，程序最大化可显示的最大宽度是1600*860，而窗口的实际位置是（-8，-8，1608，868）。这样我们可以添加一个QWidget作为主显示窗口，然后在程序最大化时，添加一个外边框，让它向内部缩一点。

 

最后的解决方案是：

　　1. 在窗口的构造函数中添加以下代码，改变窗口的样式：

this->setWindowFlags(Qt::FramelessWindowHint | Qt::WindowMinimizeButtonHint);
// QMainWindow透明显示，当设置主显示窗口的外边距时，防止外边距显示出来。
this->setAttribute(Qt::WA_TranslucentBackground, true);

HWND hwnd = (HWND)this->winId();
DWORD style = ::GetWindowLong(hwnd, GWL_STYLE);
::SetWindowLong(hwnd, GWL_STYLE, style | WS_MAXIMIZEBOX | WS_THICKFRAME | WS_CAPTION);

 　　2. 重载nativeEvent函数，处理WM_NCHITTEST、WM_NCCALCSIZE和WM_GETMINMAXINFO消息

bool CustomWindow::nativeEvent(const QByteArray &eventType, void *message, long *result)
{
    MSG* msg = (MSG*)message;
    switch (msg->message) {

    case WM_NCHITTEST:
    {
        int xPos = GET_X_LPARAM(msg->lParam) - this->frameGeometry().x();
        int yPos = GET_Y_LPARAM(msg->lParam) - this->frameGeometry().y();
        if (m_title->isCaption(xPos, yPos)) {
            *result = HTCAPTION;
            return true;
        }
    }
        break;
case WM_NCCALCSIZE:
        return true;

    case WM_GETMINMAXINFO:
    {
        if (::IsZoomed(msg->hwnd)) {
            // 最大化时会超出屏幕，所以填充边框间距
            RECT frame = { 0, 0, 0, 0 };
            AdjustWindowRectEx(&frame, WS_OVERLAPPEDWINDOW, FALSE, 0);
            frame.left = abs(frame.left);
            frame.top = abs(frame.bottom);
             this->setContentsMargins(frame.left, frame.top, frame.right, frame.bottom);
        }
        else {
            this->setContentsMargins(2, 2, 2, 2);
        }

        *result = ::DefWindowProc(msg->hwnd, msg->message, msg->wParam, msg->lParam);
        return true;
    }
        break;
    }

    return QMainWindow::nativeEvent(eventType, message, result);
}

 

显示效果：

　　

 

最后完成的Demo：CustomWindow.zip

如果觉得好用，可以给我留个言，支持一下。