如何在iOS应用中检测Shift/Cmd/Option/Caps Lock按键是否按下？

问题背景 #

我正在开发一款支持硬件键盘、且可在Apple Silicon Mac上运行的iOS应用。macOS端可通过NSEvent的静态modifierFlags属性，无需监听键盘事件就能在任意位置查询修饰键（如Option键）的按下状态，示例代码：

BOOL alt = [NSEvent modifierFlags] & NSAlternateKeyMask;

但iOS端的UIEvent仅提供实例化的modifierFlags属性，无法实现类似的全局查询能力。

解决方案 #

1. 监听键盘事件维护全局状态 #

通过注册键盘相关通知和事件，实时更新全局变量存储的修饰键状态，实现任意位置查询：

// 全局变量存储当前修饰键状态
static NSUInteger globalModifierFlags = 0;

// 初始化时注册监听
- (void)setupModifierKeyTracking {
    // 监听键盘显示/隐藏事件
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
                                             selector:@selector(updateModifierFlagsFromNotification:)
                                                 name:UIKeyboardWillShowNotification
                                               object:nil];
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
                                             selector:@selector(updateModifierFlagsFromNotification:)
                                                 name:UIKeyboardWillHideNotification
                                               object:nil];
    // 监听键盘按键事件
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
                                             selector:@selector(updateModifierFlagsFromNotification:)
                                                 name:UIKeyboardDidChangeFrameNotification
                                               object:nil];
}

- (void)updateModifierFlagsFromNotification:(NSNotification *)note {
    UIEvent *event = note.userInfo[UIKeyboardEventUserInfoKey];
    if (event) {
        globalModifierFlags = event.modifierFlags;
    }
}

// 提供全局查询方法
+ (NSUInteger)currentModifierFlags {
    return globalModifierFlags;
}

注意：该方案依赖键盘事件触发，若用户未操作键盘，状态可能不精准。

2. 拦截全局事件实时更新（iOS 13+） #

通过自定义UIApplication子类，重写sendEvent:方法拦截所有事件，实时更新修饰键状态：

// 自定义Application类
@interface CustomApplication : UIApplication
@property (nonatomic, assign) NSUInteger currentModifierFlags;
@end

@implementation CustomApplication
- (void)sendEvent:(UIEvent *)event {
    [super sendEvent:event];
    // 仅处理键盘相关事件
    if (event.type == UIEventTypeKeyDown || event.type == UIEventTypeKeyUp) {
        self.currentModifierFlags = event.modifierFlags;
    }
}
@end

之后在Info.plist中设置NSPrincipalClass为CustomApplication，即可全局查询：

NSUInteger flags = [(CustomApplication *)[UIApplication sharedApplication] currentModifierFlags];
BOOL altPressed = flags & UIAlternateModifierFlags;

3. Apple Silicon Mac端的特殊优化 #

当iOS应用在Apple Silicon Mac上运行时，可通过条件编译直接调用macOS原生API：

#if TARGET_OS_MACCATALYST
// 直接使用macOS的静态API
BOOL altPressed = [NSEvent modifierFlags] & NSAlternateKeyMask;
#else
// 使用iOS端的全局状态查询
BOOL altPressed = [YourClass currentModifierFlags] & UIAlternateModifierFlags;
#endif

总结 #

iOS原生没有提供类似macOS的静态修饰键查询API，需通过事件监听维护全局状态实现需求。针对Apple Silicon Mac上的iOS应用，结合Catalyst环境调用macOS API可获得更精准的状态查询能力。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者simd