windows Qt 剪贴板失效问题

现象

Qt 的应用进行 ctrl+c 后使用 setMimeData 写入数据，但是 ctrl+v 后并没有数据。只有极少数出现这样的 case。

QClipboard

在 Qt 中，QClipboard 类用来访问系统的剪贴板。它可以让你：

• 读取剪贴板中的数据。
• 把应用的数据放到剪贴板中。
• 监听剪贴板内容变化。

使用方式如下，QClipboard 是一个应用级别的单例：

QClipboard *clipboard = QGuiApplication::clipboard();
//写入自定义数据
clipboard->setMimeData(data);
//获取自定义数据
auto data = clipboard->mimeData();

在问题排查过程中通过 ownsClipboard （判断当前应用是否为剪贴板的拥有者）来发现问题。在异常 case 中，使用 setMimeData 后，通过 ownsClipboard 发现当前应用并不是剪贴板的拥有者，推断可能是部分用户电脑上的一些软件导致。

• QClipboard windows 关键实现

Qt 中的源码如下，核心是使用了 OleSetClipboard 系统 API 实现了剪贴板的功能。剪贴板的使用在 windows 上，还可以用SetClipboardData 系统 API。

void QWindowsClipboard::setMimeData(QMimeData *mimeData, QClipboard::Mode mode)
{
    qCDebug(lcQpaMime) << __FUNCTION__ <<  mode << mimeData;
    if (mode != QClipboard::Clipboard)
        return;

    const bool newData = !m_data || m_data->mimeData() != mimeData;
    if (newData) {
        releaseIData();
        if (mimeData)
            m_data = new QWindowsOleDataObject(mimeData);
    }

    HRESULT src = S_FALSE;
    int attempts = 0;
    for (; attempts < 3; ++attempts) {
        src = OleSetClipboard(m_data);
        if (src != CLIPBRD_E_CANT_OPEN || QWindowsContext::isSessionLocked())
            break;
        QThread::msleep(100);
    }

    if (src != S_OK) {
        QString mimeDataFormats = mimeData ?
            mimeData->formats().join(u", ") : QString(QStringLiteral("NULL"));
        qErrnoWarning("OleSetClipboard: Failed to set mime data (%s) on clipboard: %s",
                      qPrintable(mimeDataFormats),
                      QWindowsContext::comErrorString(src).constData());
        releaseIData();
        return;
    }
}

SetClipboardData vs OleSetClipboard

• OleSetClipboard
  • 用途：把一个实现了 IDataObject 接口的 COM 对象 注册到系统剪贴板中。
  • 核心特点：
    • 支持延迟渲染（Lazy Rendering）。
    • 可以同时声明支持多种数据格式（例如 CF_UNICODETEXT、自定义 MIME 等）。
    • 引用一个接口指针到剪贴板，而不是直接拷贝数据。
    • 目标应用通过 OleGetClipboard 获取数据对象。
  • 优势：适合复杂对象、多格式、延迟渲染、跨进程拖放。
  • 劣势：需要 COM 编程，依赖拥有者进程不能退出，否则剪贴板失效。
• SetClipboardData
  • 用途：将某个具体格式的数据立即放入剪贴板。
  • 核心特点：
    • 必须指定具体的 UINT format（例如 CF_UNICODETEXT, CF_BITMAP）。
    • 直接拷贝或句柄传递数据到系统，数据立即可由其他应用读取。
    • 不涉及 COM/OLE 接口，没有延迟渲染能力。
    • 只能一次注册单个格式；要支持多格式，需要多次调用。
  • 优势：简单易用，数据持久化到系统，无需 COM 环境。
  • 劣势：一次只写单一格式，多格式需多次调用；没有延迟渲染能力，拷贝大数据会变慢。

通过对比发现两个系统 API 在机制上存在一定的不同，特别是 OleSetClipboard支持延迟渲染。通过翻阅 chrome 源码发现 OleSetClipboard 这个系统 API 并没有使用。

实现增强版本的 SetClipboardData

通过前面的一些分析，发现 SetClipboardData 系统 API 在一些极端（万分之一的概率跟设备环境有关）情况下可能会出现剪贴板失效的问题，像 chrome 这样的客户端并没有使用这个 API。在业务场景中需要一次性写入多种数据，这个时候怎么办呢？结合OleSetClipboard 和 OleFlushClipboard 两个系统 API，放弃OleSetClipboard本身延迟渲染的机制，采用立即渲染的模式。