Qt的双缓冲技术（double buffering）

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

Qt的双缓冲技术（double buffering）是Qt绘画机制的一部分，是一种在Qt4中被全面采用的技术。其核心是：把一个窗口部件渲染到一个脱屏pixmap（off- screen pixmap）中，然后再把这个pixmap复制到显示屏幕上。这样做的目的是用于消除屏幕的闪烁并且因而界面会显得更漂亮。Qt4中，Qt会自动处理这些情况，所以在普通的绘画中，我们不必要关注这些内容。

QT取消双缓冲的方法是setAttribute( Qt::WA_PaintOnScreen)

      在更详细的说明这一技术前，gemfield需要简单介绍一下Qt的绘画机制。Qt的绘画机制本质上是提供了2个工具：QPainter和 QPaintDevice，分别代表人类世界的画笔和画板。Gemfield要完成一次绘画，就必须有个画笔（QPainter），另外，还得解决画笔画在哪儿（画板，QPaintDevice）的问题。Qt中的画板是QPaintDevice，当然，gemfield用到的都是它的子类，也就是具体哪种画板：它们是：QWidget、 QImage、QPicture、 QPixmap等，也就是每一个可见的控件（QWidget的子类）都是画板（在其paintEvent()里绘画）。

      那么gemfield本文开始处提到的双缓冲技术是怎么做到消除屏幕闪烁的呢？其核心原因有2点：

      1、把核心的绘制工作转到屏幕之外完成，而在屏幕显示的时候，只是简单的内存复制。

      2、只对窗口部件的一部分进行重绘时，另外一部分就不需要重绘，也变成了简单的内存复制——将当前界面不需要重绘的像素复制到脱屏像素，再在脱屏像素上完成剩余的绘制，再通过内存复制映射到屏幕显示上。

      Gemfield再通过一个叫做GemfieldFuwaArrow的程序（内含一个简单的绘制函数，其运行在SYSZUXpad上）简单介绍一下：

void SYSZUXArrow::syszuxRotate(float angle)

{

this_angle=angle;

refreshPixmap();

update();

}

      1、当SYSZUXpad通过总线接收到的角度有变化时，就调用refreshPixmap()函数来进行重新绘制，不过这是在脱屏的pixmap上进行绘制。然后再调用update()来执行paintEvent()。

void SYSZUXArrow::refreshPixmap()

{

pixmap->fill(this,0,0);

this_width=width();//控件的宽度

this_height=height();//控件的高度

QColor this_color(127, 0, 127);//颜色

static const QPoint syszux_arrow[3] = {

QPoint(this_width/2, 10),

QPoint(this_width/2+5, 20),

QPoint(this_width/2-5, 20)

};//箭头的坐标

QPainter painter(pixmap);

painter.initFrom(this);

painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);

QPen pen(Qt::white);

painter.setPen(pen);

painter.drawLine(0,this_height/2,this_width,this_height/2);//x

painter.drawLine(this_width/2,0,this_width/2,this_height);//y

QPen syszux_pen(this_color,2);

//QPainter painterArrow(pixmap);

painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing, true);

painter.setPen(syszux_pen);

painter.translate(this_width/2,this_height/2);

painter.setBrush(this_color);

painter.rotate(this_angle);

painter.translate(-this_width/2,-this_height/2);

painter.drawLine(this_width/2,this_height/2,this_width/2,20);

int a=(this_height/2.0-10)-((this_height/2-20)/100.0*gemfield_percent);

painter.drawEllipse(this_width/2-10,a,20,20);

painter.drawConvexPolygon(syszux_arrow, 3);

}

      2、在refreshPixmap()函数中，pixmap->fill(this,0,0);函数使用this控件的背景色或背景图片来填充当前脱屏的这个pixmap，后面两个参数是偏移量，也就是this左上角的点映射到pixmap上的哪里。这里是0，就表明完全重合、一模一样。 painter.initFrom(this);函数可以设置painter所使用的画笔、背景色、字体，让其和this控件一样。

void SYSZUXArrow::paintEvent(QPaintEvent *)

{

QPainter painter(this);

painter.drawPixmap(0,0,*pixmap);

}

      3、通过把pixmap复制到窗口部件的(0,0)位置来完成整个图形的绘制工作。

      其实，在这样一个简单的绘图工作中，这样的技术大可不必。而且随着半导体技术的进步，双缓冲所能发挥出的功能相对减少。

      另外一个不容忽视的问题是，使用双缓冲技术会增加系统的负载。因为相比普通的绘制，它多出了一些工作。比如在SYSZUXpad上运行 GemfieldFuwaArrow程序时，双缓冲时cpu的利用率是50%，而没有采用双缓冲时，cpu的利用率是37%。

      其实这也说明了一个本质的问题，界面的绚烂总是靠硬件性能的提升获得的