【超解説】Qt GUIアプリケーションのキーボードイベント処理：QGuiApplication::queryKeyboardModifiers()で奥深い世界を探求

**QGuiApplication::queryKeyboardModifiers()**は、Qt GUIアプリケーションにおいて、現在押されている修飾キーの状態を取得する関数です。修飾キーとは、Ctrl、Shift、Alt、Windowsなどのキーを指します。

この関数は、キーボードイベントが処理される前に修飾キーの状態を取得するため、イベント処理中の修飾キーの状態を正確に把握することができます。

用途

QGuiApplication::queryKeyboardModifiers()は以下の用途でよく使用されます。

• 入力フォームにおける入力制限
  特定の修飾キーが押されている場合、入力フォームに入力できる文字の種類を制限することができます。
• ドラッグ操作時の修飾キーによる動作変更
  ドラッグ操作中に修飾キーが押されている場合、ドラッグ操作の動作を変更することができます。
• ショートカットキーの実装
  特定の修飾キーが押されている場合にのみ、特定のアクションを実行するショートカットキーを実装することができます。

使い方

QGuiApplication::queryKeyboardModifiers()は以下の構文で使用します。

Qt::KeyboardModifiers modifiers = QGuiApplication::queryKeyboardModifiers();

このコードは、現在押されているすべての修飾キーをQt::KeyboardModifiers型の変数modifiersに格納します。

Qt::KeyboardModifiers型は、以下のフラグをビットフラグとして定義しています。

フラグ	説明
Qt::NoModifier	修飾キーが押されていない
Qt::ShiftModifier	Shiftキーが押されている
Qt::ControlModifier	Ctrlキーが押されている
Qt::AltModifier	Altキーが押されている
Qt::MetaModifier	Metaキーが押されている (Macの場合)
Qt::KeypadModifier	テンキーが使用されている (Windowsの場合)

特定の修飾キーが押されているかどうかを確認するには、以下のコードのようにビットマスクを使用します。

if (modifiers & Qt::ShiftModifier) {
    // Shiftキーが押されている
}

if (modifiers & Qt::ControlModifier) {
    // Ctrlキーが押されている
}

if (modifiers & Qt::AltModifier) {
    // Altキーが押されている
}

例

以下のコードは、CtrlキーとShiftキーが同時に押されている場合に、"Ctrl+Shiftキーが押されました"とメッセージボックスを表示する例です。

Qt::KeyboardModifiers modifiers = QGuiApplication::queryKeyboardModifiers();

if (modifiers & (Qt::ControlModifier | Qt::ShiftModifier)) {
    QMessageBox::information(this, "修飾キー", "Ctrl+Shiftキーが押されました");
}

• QGuiApplication::queryKeyboardModifiers()は、スレッドセーフではありません。マルチスレッド環境で使用する場合は、QMutexなどの同期機構を使用する必要があります。
• QGuiApplication::queryKeyboardModifiers()は、静的関数です。そのため、QGuiApplicationのインスタンスを作成する必要はありません。

---

#include <QApplication>
#include <QTextEdit>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    QTextEdit editor;
    editor.show();

    editor.installEventFilter(&editor);

    return app.exec();
}

bool QTextEdit::eventFilter(QEvent *event) {
    if (event->type() == QEvent::KeyPress) {
        QKeyEvent *keyEvent = static_cast<QKeyEvent *>(event);

        Qt::KeyboardModifiers modifiers = QGuiApplication::queryKeyboardModifiers();

        if (modifiers & (Qt::ControlModifier | Qt::ShiftModifier)) {
            if (keyEvent->key() == Qt::Key_S) {
                // Ctrl+Sキーが押された
                editor.insertPlainText("Hello, World!");
                return true; // イベントを処理して、他のキーイベントに伝達しない
            }
        }
    }

    return QObject::eventFilter(event);
}

例2：ドラッグ操作時の修飾キーによる動作変更

この例では、ドラッグ操作中にCtrlキーが押されている場合のみ、ドラッグされたアイテムをコピーするドラッグ動作を実装します。

#include <QApplication>
#include <QListView>
#include <QMimeData>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    QListView listView;
    listView.setModel(new QStringListModel({"Item 1", "Item 2", "Item 3"}));
    listView.show();

    return app.exec();
}

void QListView::dragMoveEvent(QDragMoveEvent *event) {
    Qt::KeyboardModifiers modifiers = QGuiApplication::queryKeyboardModifiers();

    if (modifiers & Qt::ControlModifier) {
        // Ctrlキーが押されている
        QMimeData *mimeData = new QMimeData;
        mimeData->setText(selectedItems().data().toString());

        QDrag *drag = new QDrag(this);
        drag->setMimeData(mimeData);
        drag->exec(Qt::CopyAction | Qt::MoveAction);

        delete mimeData;
    } else {
        // Ctrlキーが押されていない場合は、デフォルトのドラッグ動作を行う
        QListView::dragMoveEvent(event);
    }
}

例3：入力フォームにおける入力制限

この例では、入力フォームに入力できる文字を英数字とスペースに制限する入力制限を実装します。

#include <QApplication>
#include <QLineEdit>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QApplication app(argc, argv);

    QLineEdit lineEdit;
    lineEdit.show();

    lineEdit.installEventFilter(&lineEdit);

    return app.exec();
}

bool QLineEdit::eventFilter(QEvent *event) {
    if (event->type() == QEvent::KeyPress) {
        QKeyEvent *keyEvent = static_cast<QKeyEvent *>(event);

        Qt::KeyboardModifiers modifiers = QGuiApplication::queryKeyboardModifiers();

        if (!(modifiers & Qt::ControlModifier) &&
            !(modifiers & Qt::AltModifier) &&
            !(modifiers & Qt::MetaModifier)) {
            QChar ch = keyEvent->key();

            if (!ch.isDigit() && !ch.isLetter() && !ch.isSpace()) {
                // 英数字とスペース以外のキーが押された
                return true; // イベントを処理して、入力に反映しない
            }
        }
    }

    return QObject::eventFilter(event);
}

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QGuiApplication::queryKeyboardModifiers()は、現在押されている修飾キーの状態を取得する便利な関数ですが、いくつかの代替方法があります。

代替方法

1. QInputMethod::keyboardModifiers(): この関数は、現在フォーカスを持っている入力メソッドが報告する修飾キーの状態を取得します。QGuiApplication::queryKeyboardModifiers()よりも精度が高い場合がありますが、すべての入力メソッドが修飾キーの状態を報告するわけではないことに注意が必要です。

2. QKeyEvent::modifiers(): この関数は、特定のキーイベントに関連する修飾キーの状態を取得します。特定のキーイベントにのみ修飾キーの状態が必要な場合に有用です。

3. グローバルイベントフック: この方法は、すべてのウィジェットのすべてのキーイベントを処理するイベントフックをインストールすることで、修飾キーの状態を取得します。柔軟性が高い方法ですが、複雑でパフォーマンスへの影響が大きい可能性があります。

各方法の詳細

QInputMethod::keyboardModifiers()

QInputMethod *inputMethod = QInputMethod::instance();
Qt::KeyboardModifiers modifiers = inputMethod->keyboardModifiers();

利点

• QGuiApplication::queryKeyboardModifiers()よりも精度が高い場合がある。

欠点

• すべての入力メソッドが修飾キーの状態を報告するわけではない。

QKeyEvent::modifiers()

QKeyEvent *keyEvent = ...;
Qt::KeyboardModifiers modifiers = keyEvent->modifiers();

利点

• 特定のキーイベントにのみ修飾キーの状態が必要な場合に有用。

欠点

• QGuiApplication::queryKeyboardModifiers()よりも汎用性がない。

グローバルイベントフック

class KeyboardEventListener : public QObject {
public:
    KeyboardEventListener() {
        qApp->installEventFilter(this);
    }

protected:
    bool eventFilter(QObject *object, QEvent *event) override {
        if (event->type() == QEvent::KeyPress || event->type() == QEvent::KeyRelease) {
            QKeyEvent *keyEvent = static_cast<QKeyEvent *>(event);
            Qt::KeyboardModifiers modifiers = keyEvent->modifiers();

            // ... 修飾キーの状態を処理 ...
        }

        return QObject::eventFilter(object, event);
    }
};

利点

• すべてのウィジェットのすべてのキーイベントを処理できるため、柔軟性が高い。

欠点

• 複雑で、パフォーマンスへの影響が大きい可能性がある。