Ctrl+C 和 Ctrl+V 如何工作？

Question

我总是想知道引擎盖下发生的（操作系统）时，我的图像（选择它并使用复制Ctrl+ C）到Word文件（粘贴Ctrl+ V），例如。

Answer 1

在Windows 中，剪贴板 API 和存储缓冲区由操作系统在内核级别提供。（剪贴板属于“窗口站”内核对象。）

• Ctrl+C告诉程序使用 Win32 API 函数存储“复制”的数据SetClipboardData()，这也对应NtUserSetClipboardData()于 Native API。

  通常，复制的数据会立即存储在操作系统管理的剪贴板缓冲区中，不再依赖于源程序。该程序可以提供多种不同的格式——例如，从 MS Word 复制的文本可以同时采用 HTML、RTF 和纯文本格式。

  （但是，程序可能会存储“空”数据并推迟转换，直到使用 请求粘贴WM_RENDERFORMAT。在这种情况下，程序关闭时数据会丢失。我不确定这种方法有多普遍。）

• Ctrl+V告诉程序选择所需的格式并使用GetClipboardData(). 某些程序，例如写字板或画图，具有“粘贴为”功能，可让您选择首选格式（例如，如果您复制了 HTML 但不想格式化）。

• 另请参阅“NT 调试：剪贴板的工作原理”博客文章。

在Linux中，有没有全系统的剪贴板，而是由提供任何图形您正在使用环境（即，X11，韦兰无）：

在 X11（不一定限于 Linux）中，剪贴板传输被推迟。也就是说，存储由“源”程序提供。交换是根据 ICCCM 协议通过 X11 消息完成的（因此剪贴板与 X 服务器隔离）：

• Ctrl+C告诉源程序将“复制”的数据保留在它自己的内存中，并声明名为“CLIPBOARD”的 X11选择。这是使用 完成的XSetSelectionOwner()，所有权由 X 服务器 (Xorg) 跟踪。

  如果您之前复制了某些内容，则会通知之前的选择所有者并丢弃现在不需要的数据。

  如果关闭程序，复制的数据将丢失。（剪贴板管理器可用于通过查看和复制当前选择来避免这种情况。）

• Ctrl+V告诉目标程序使用 查找“剪贴板”选择的当前所有者XGetSelectionOwner()，然后使用直接询问它的首选类型XConvertSelection()。然后源程序通过另一个 X11 消息返回数据，按需转换为请求的类型。（还有一种特殊类型，它返回可能类型的列表。）

• 有关实际示例，请参阅此链接。

（注意：当您通过选择文本并使用中键单击粘贴来“复制”文本时，机制是相同的，但使用的是“主要”选择。这就是术语“X11 选择”的来源。）

在 Wayland - 我实际上并不了解它是如何工作的，我所拥有的只是协议文档：

• https://wayland.freedesktop.org/docs/html/ch04.html#sect-Protocol-data-sharing

• https://wayland.freedesktop.org/docs/html/apa.html#protocol-spec-wl_data_device

• 有关命令行工具，请参阅https://github.com/bugaevc/wl-clipboard。

传统的文本编辑器（Vim、emacs、nano）通常有自己的内部剪贴板（又名寄存器/killrings）。它们可能也可能不与 X11 剪贴板集成。

在macOS 中，似乎使用了一种称为“粘贴板服务器”的东西（我认为这意味着程序通过 Mach API 与其通信）。除此之外，它的行为类似于 Windows 剪贴板并存储当前复制的数据本身。

• https://developer.apple.com/documentation/appkit/nspasteboard

• 有一个示例应用程序：https : //developer.apple.com/library/archive/samplecode/ClipboardViewer/Introduction/Intro.html

我对图像更感兴趣，它们怎么能这么容易被复制

图像只是二进制数据块，如文本或音频。剪贴板通常会以操作系统通用的格式保存图像，例如Windows 上的BMP，Linux 上的image/png。

在Linux 上，X11 剪贴板协议实际上允许一个 X 客户端向其他客户端提供不同的选择“编码”，并且接收 X 客户端可以选择编码，因此发送 X 客户端可以将选择转换为任何格式客户了解。至少在理论上；不确定像 GTK 或 Qt 这样的现代工具包库是否确实提供了很多选择。