如何获取文件（夹）图标 without Cache

本文最后更新于：2024年8月1日 晚上

前情提要（迫真）

书接上回，我们已经介绍了如何设置文件夹图标，想必大家都意犹未尽

那么根据有Set必有Get定理，本节我们来讲讲图标的获取（on Windows）

众所周知，Qt是一个Convenient的C++库

So，长话短说，两行代码秒了

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QFileIconProvider iconPro;
QIcon icon = iconPro.icon(dirPath);

好的，请大家有序退场👋

新吃席观众还在懵逼，老吃席观众已经开始排排坐了：都知道笔者出手必有大坑

缓存（Cache）

大家看看这是什么☝，老朋友了

缓存是个好东西啊，空间换时间，现代CPU都上到三级缓存了

可是没有什么是永恒的，是非好坏、真假对错，甚至是这句话本身 —— MrBeanC

和文件系统打交道，时效性确实不太能保证，无论是HDD亦或是SSD，在Memory面前就是弟弟

那么Qt给QFileIconProvider上缓存也不难理解了

文件夹图标缓存

没错，在程序生命周期内，使用QFileIconProvider::icon获取文件夹图标，会在全局范围内进行缓存

无论后续文件夹图标是否改变，都只会返回第一次缓存的结果

基操分割线

到目前为止，都是基操（基本操作）

但是捏，对于缓存这件事，QFileIconProvider的文档里只字未提，甚至查不到Cache这个词

而且哈，这个类，也没有提供任何方法（method）来清除缓存或选择不缓存

No, Nothing

这或许就是无形的手吧.🤌

😠😾🤬💬🗯︎

So What

可能（不可能）有人觉得这没什么

万一，我是说万一哈，有这么一款软件，它的功能是修改文件夹图标

// 源码级广告植入：Dr.Folder

修改完成后，软件会重新获取并展示该图标（或者是不重启的情况下刷新）

然后假如获取的还是旧图标，你说这不完犊子了😑

返璞归真

那没办法了，你仁我义（的反义词）

还是看看远方的Windows API吧，家人们

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QIcon getFileIcon(QString filePath) {
    filePath = QDir::toNativeSeparators(filePath); // IMPORTANT: 否则会找不到文件

    CoInitialize(NULL); // important for SHGetFileInfo，否则失败
    SHFILEINFO sfi;
    memset(&sfi, 0, sizeof(SHFILEINFO));

    QIcon icon;
    if (SHGetFileInfo(filePath.toStdWString().c_str(), 0, &sfi, sizeof(SHFILEINFO), SHGFI_ICON)) {
        icon = QtWin::fromHICON(sfi.hIcon); // 貌似Qt6删除了这个模块 哭
        DestroyIcon(sfi.hIcon);
    }
    CoUninitialize();

    return icon;
}

Okay，完美，兄弟们，可以获取到原汁原味的图标了

小丑

好的，缓存是没缓存了，但是卡炸了

这波啊，这波是时间换时效

系统级缓存（Attention）

注意，除了Qt内部的图标缓存外，Windows文件系统也会对进行一定的缓存

参考我的上一篇文章：更改文件夹图标 & 使其立即生效 - MrBeanC-Blog (cls.ink)

这么说吧，在一定时间内连续调用SHGetFileInfo，其速度会越来越快

但是第一次的调用时长可达数秒（最多）或数百毫秒（常见），这是不可接受的

姜还是老的辣

但是QFileIconProvider人家就不卡，这可和什么内部缓存无关啊

人家第一次获取就不卡的

而且比SHGetFileInfo快了一个数量级（WTF？）

这不科学吧，用了什么黑科技

QFileIconProvider源码剖析

都把自己的心肺肠子翻出来，晒一晒，洗一洗，拾掇拾掇 —— 康熙

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QIcon QFileIconProviderPrivate::getIcon(const QFileInfo &fi) const {
    return QGuiApplicationPrivate::platformTheme()->fileIcon(fi, toThemeIconOptions(options));
}
QIcon QFileIconProvider::icon(const QFileInfo &info) const {
	...
    QIcon retIcon = d->getIcon(info);
    if (!retIcon.isNull())
        return retIcon;
    ...
}

我们可以看到实现细节隐藏在了platformTheme()->fileIcon()

这也是Qt实现跨平台的秘诀：每个平台写一份代码

这里我们来重点关注一下Windows的实现（qtbase/src/plugins/platforms/windows/qwindowstheme.cpp）

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QIcon QWindowsTheme::fileIcon(const QFileInfo &fileInfo, QPlatformTheme::IconOptions iconOptions) const {
    return QIcon(new QWindowsFileIconEngine(fileInfo, iconOptions));
}

看到这里不禁感叹：妙哉妙哉

原来我们通过QFileIconProvider::icon获取的图标里并没有真正的图像数据，而是封装了一个Engine（用于获取图标的中介）

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class QWindowsFileIconEngine : public QAbstractFileIconEngine
{
public:
    explicit QWindowsFileIconEngine(const QFileInfo &info, QPlatformTheme::IconOptions opts) :
        QAbstractFileIconEngine(info, opts) {}

    QList<QSize> availableSizes(QIcon::Mode = QIcon::Normal, QIcon::State = QIcon::Off) const override
    { return QWindowsTheme::instance()->availableFileIconSizes(); }

protected:
    QString cacheKey() const override;
    QPixmap filePixmap(const QSize &size, QIcon::Mode mode, QIcon::State) override;
};

怪不得.icon()获取图标那么快呢，敢情是没有真数据啊

好的，盯帧一下我们就能发现filePixmap这个函数才是真正的重点

QWindowsFileIconEngine::filePixmap

文件夹缓存

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bool cacheableDirIcon = fileInfo().isDir() && !fileInfo().isRoot();
if (cacheableDirIcon) {
    QMutexLocker locker(&mx);
    int iIcon = (useDefaultFolderIcon && defaultFolderIIcon >= 0) ? defaultFolderIIcon
        													 : **dirIconEntryCache.object(filePath);
    if (iIcon) {
        QPixmapCache::find(dirIconPixmapCacheKey(iIcon, iconSize, requestedImageListSize), &pixmap);
        if (pixmap.isNull()) // Let's keep both caches in sync
            dirIconEntryCache.remove(filePath);
        else
            return pixmap;
    }
}
...
...
if (cacheableDirIcon) {
    QMutexLocker locker(&mx);
    QPixmapCache::insert(key, pixmap);
    dirIconEntryCache.insert(filePath, FakePointer<int>::create(info.iIcon));
}

从这里我们可以发现：

  • 只对文件夹（Directory）进行了缓存（cacheableDirIcon），没有缓存文件（file）； // Why?
  • 使用了QPixmapCache进行缓存，而且是::insert静态方法

静态方法说明是全局状态

[现在可以公开的情报]

！！因此，可以使用QPixmapCache::clear()来清除QFileIconProvider的缓存

😑还得是源码

深入虎穴

Okay，都到这里了，让我们看看Qt到底用了什么方法来获取图标吧

filePixmap()中调用了以下函数：

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static bool shGetFileInfoBackground(const QString &fileName, DWORD attributes,
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                                    qint64 timeOutMSecs = 5000)
{
    static QShGetFileInfoThread *getFileInfoThread = nullptr;
    if (!getFileInfoThread) {
        getFileInfoThread = new QShGetFileInfoThread;
        getFileInfoThread->start(); //启动线程，调用run()函数
    }

    bool result = false;
    QShGetFileInfoParams params(fileName, attributes, info, flags, &result);
    if (!getFileInfoThread->runWithParams(&params, timeOutMSecs)) {
        // Cancel and reset getFileInfoThread. It'll
        // be reinitialized the next time we get called.
        getFileInfoThread->cancel();
        getFileInfoThread = nullptr;
        qWarning().noquote() << "SHGetFileInfo() timed out for " << fileName;
        return false;
    }
    return result;
}

首先这个命名非常有意思，为什么是Background呢，难道是多线程？（第一行代码就结束了比赛

好吧，关注点难道不应该是shGetFileInfoBackground把SHGetFileInfoAPI写脸上了吗

这里有一点比较疑惑：为什么Qt在这里要使用多线程呢？

首先，这是一个filePixmap()是一个同步函数，也没法异步返回

其次，在主线程中调用了m_doneCondition.wait进行等待，等待被子线程唤醒或超时（5s），意味着还是会阻塞主线程，所以子线程有什么意义

其实最主要的意义就是这个超时机制，由于前面说的SHGetFileInfo可能非常耗时，我们不能无限期等待下去（GUI会卡死）

所以利用多线程 + 条件变量的方式实现超时机制

仅单线程的话，控制权会陷入API调用SHGetFileInfo，无法退出

下面附上QShGetFileInfoThread的代码：

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class QShGetFileInfoThread : public QThread {
...
    void run() override {
        m_init = CoInitializeEx(nullptr, COINIT_MULTITHREADED);

        QMutexLocker readyLocker(&m_readyMutex);
        while (!m_cancelled.loadRelaxed()) {
            if (!m_params && !m_cancelled.loadRelaxed()
                && !m_readyCondition.wait(&m_readyMutex, QDeadlineTimer(1000ll)))
                continue;

            if (m_params) {
                const QString fileName = m_params->fileName;
                SHFILEINFO info;
                const bool result = SHGetFileInfo(reinterpret_cast<const wchar_t *>(fileName.utf16()),
                                                  m_params->attributes, &info, sizeof(SHFILEINFO),
                                                  m_params->flags);
                m_doneMutex.lock();
                if (!m_cancelled.loadRelaxed()) {
                    *m_params->result = result;
                    memcpy(m_params->info, &info, sizeof(SHFILEINFO));
                }
                m_params = nullptr;

                m_doneCondition.wakeAll();
                m_doneMutex.unlock();
            }
        }

        if (m_init != S_FALSE)
            CoUninitialize();
    }

    bool runWithParams(QShGetFileInfoParams *params, qint64 timeOutMSecs) {
        QMutexLocker doneLocker(&m_doneMutex);

        m_readyMutex.lock();
        m_params = params;
        m_readyCondition.wakeAll();
        m_readyMutex.unlock();

        return m_doneCondition.wait(&m_doneMutex, QDeadlineTimer(timeOutMSecs));
    }
...
};

Why QFileIconProvider Fast

好的，接下来还剩下一个问题，为什么用QFileIconProvider 比直接用SHGetFileInfo更快（在加载大量图标的时候）

首先就是内部缓存机制，其次是延迟获取机制（先返回QIcon + Engine，在合适的时候再调用filePixmap）

这样可以结合Qt的绘制机制进行一些奇怪的优化（多线程、局部重绘之类的）

以上，我猜的

好的，Peace

Ref

MrBeanCpp/Dr-Folder: Select icons for your software folders automatically. (github.com)

更改文件夹图标 & 使其立即生效 - MrBeanC-Blog

Windows
#Qt #Windows #Icon #QFileIconProvider
如何获取文件（夹）图标 without Cache
https://mrbeancpp.github.io/2024/08/01/How-to-get-file-folder-icon/
作者
MrBeanC
发布于
2024年8月1日
许可协议