Windows消息机制详解

Windows消息机制详解

消息可以由系统或者应用程序产生。系统在发生输入事件时产生消息。举个例子, 当用户敲键, 移动鼠标或者单击控件。系统也产生消息以响应由应用程序带来的变化, 比如应用程序改变系统字体改变窗体大小。应用程序可以产生消息使窗体执行任务，或者与其他应用程序中的窗口通讯。

消息中有什么？   我们给出了上面的注释，是不是会对消息结构有了一个比较清楚的认识？如果还没有，那么我们再试着给出下面的解释：     hwnd 32位的窗口句柄。窗口可以是任何类型的屏幕对象，因为Win32能够维护大多数可视对象的句柄(窗口、对话框、按钮、编辑框等)。     message用于区别其他消息的常量值，这些常量可以是Windows单元中预定义的常量，也可以是自定义的常量。消息标识符以常量命名的方式指出消息的含义。当窗口过程接收到消息之后，他就会使用消息标识符来决定如何处理消息。例如、WM_PAINT告诉窗口过程窗体客户区被改变了需要重绘。符号常量指定系统消息属于的类别，其前缀指明了处理解释消息的窗体的类型。     wParam 通常是一个与消息有关的常量值，也可能是窗口或控件的句柄。     lParam 通常是一个指向内存中数据的指针。由于WParam、lParam和Pointer都是32位的，因此，它们之间可以相互转换。

消息标识符的值     系统保留消息标识符的值在0x0000在0x03ff(WM_USER-1)范围。这些值被系统定义消息使用。应用程序不能使用这些值给自己的消息。应用程序消息从WM_USER（0X0400）到0X7FFF，或0XC000到0XFFFF；WM_USER到 0X7FFF范围的消息由应用程序自己使用；0XC000到0XFFFF范围的消息用来和其他应用程序通信，我们顺便说一下具有标志性的消息值：     WM_NULL---0x0000    空消息。     0x0001----0x0087    主要是窗口消息。     0x00A0----0x00A9    非客户区消息      0x0100----0x0108    键盘消息     0x0111----0x0126    菜单消息     0x0132----0x0138    颜色控制消息     0x0200----0x020A    鼠标消息     0x0211----0x0213    菜单循环消息     0x0220----0x0230    多文档消息     0x03E0----0x03E8    DDE消息     0x0400              WM_USER     0x8000              WM_APP     0x0400----0x7FFF    应用程序自定义私有消息

消息的接收　消息的接收主要有３个函数：GetMessage、PeekMessage、WaitMessage。　 GetMessage原型如下：BOOL GetMessage(LPMSG lpMsg,HWND hWnd,UINT wMsgFilterMin,UINT wMsgFilterMax);该函数用来获取与hWnd参数所指定的窗口相关的且wMsgFilterMin和wMsgFilterMax参数所给出的消息值范围内的消息。需要注意的是，如果hWnd为NULL，则GetMessage获取属于调用该函数应用程序的任一窗口的消息，如果 wMsgFilterMin和wMsgFilterMax都是０，则GetMessage就返回所有可得到的消息。函数获取之后将删除消息队列中的除 WM_PAINT消息之外的其他消息，至于WM_PAINT则只有在其处理之后才被删除。　　　PeekMessage原型如下：BOOL PeekMessage(LPMSG lpMsg,HWND hWnd,UINT wMsgFilterMin,UINT wMsgFilterMax,UINT wRemoveMsg）；该函数用于查看应用程序的消息队列，如果其中有消息就将其放入lpMsg所指的结构中，不过，与GetMessage不同的是，PeekMessage函数不会等到有消息放入队列时才返回。同样，如果hWnd为NULL，则PeekMessage获取属于调用该函数应用程序的任一窗口的消息，如果hWnd=-1，那么函数只返回把hWnd参数为NULL的PostAppMessage函数送去的消息。如果 wMsgFilterMin和wMsgFilterMax都是０，则PeekMessage就返回所有可得到的消息。函数获取之后将视最后一个参数来决定是否删除消息队列中的除 WM_PAINT消息之外的其他消息，至于WM_PAINT则只有在其处理之后才被删除。　　　WaitMessage原型如下：BOOL WaitMessage();当一个应用程序无事可做时，该函数就将控制权交给另外的应用程序，同时将该应用程序挂起，直到一个新的消息被放入应用程序的队列之中才返回。

消息的处理　　接下来我们谈一下消息的处理，首先我们来看一下VC中的消息泵：

首先，GetMessage从进程的主线程的消息队列中获取一个消息并将它复制到MSG结构，如果队列中没有消息，则GetMessage函数将等待一个消息的到来以后才返回。如果你将一个窗口句柄作为第二个参数传入GetMessage，那么只有指定窗口的的消息可以从队列中获得。GetMessage也可以从消息队列中过滤消息只接受消息队列中落在范围内的消息。这时候就要利用GetMessage／PeekMessage指定一个消息过滤器。这个过滤器是一个消息标识符的范围或者是一个窗体句柄，或者两者同时指定。当应用程序要查找一个后入消息队列的消息是很有用。WM_KEYFIRST 和 WM_KEYLAST 常量用于接受所有的键盘消息。 WM_MOUSEFIRST 和 WM_MOUSELAST 常量用于接受所有的鼠标消息。 　然后TranslateAccelerator判断该消息是不是一个按键消息并且是一个加速键消息，如果是，则该函数将把几个按键消息转换成一个加速键消息传递给窗口的回调函数。处理了加速键之后，函数TranslateMessage将把两个按键消息WM_KEYDOWN和WM_KEYUP转换成一个 WM_CHAR，不过需要注意的是，消息WM_KEYDOWN,WM_KEYUP仍然将传递给窗口的回调函数。     　处理完之后，DispatchMessage函数将把此消息发送给该消息指定的窗口中已设定的回调函数。如果消息是WM_QUIT，则 GetMessage返回0，从而退出循环体。应用程序可以使用PostQuitMessage来结束自己的消息循环。通常在主窗口的 WM_DESTROY消息中调用。　下面我们举一个常见的小例子来说明这个消息泵的运用：

这里我们接受所有的键盘消息，所以就用WM_KEYFIRST 和 WM_KEYLAST作为参数。最后一个参数可以是PM_NOREMOVE 或者 PM_REMOVE，表示消息信息是否应该从消息队列中删除。                    所以这段小代码就是判断是否按下了Esc键，如果是就进行处理。

窗口过程　窗口过程是一个用于处理所有发送到这个窗口的消息的函数。任何一个窗口类都有一个窗口过程。同一个类的窗口使用同样的窗口过程来响应消息。系统发送消息给窗口过程将消息数据作为参数传递给他，消息到来之后，按照消息类型排序进行处理，其中的参数则用来区分不同的消息，窗口过程使用参数产生合适行为。　一个窗口过程不经常忽略消息，如果他不处理，它会将消息传回到执行默认的处理。窗口过程通过调用DefWindowProc来做这个处理。窗口过程必须 return一个值作为它的消息处理结果。大多数窗口只处理小部分消息和将其他的通过DefWindowProc传递给系统做默认的处理。窗口过程被所有属于同一个类的窗口共享，能为不同的窗口处理消息。下面我们来看一下具体的实例：

消息分流器　　通常的窗口过程是通过一个switch语句来实现的，这个事情很烦，有没有更简便的方法呢？有，那就是消息分流器，利用消息分流器，我们可以把switch语句分成更小的函数，每一个消息都对应一个小函数，这样做的好处就是对消息更容易管理。　　之所以被称为消息分流器，就是因为它可以对任何消息进行分流。下面我们做一个函数就很清楚了：

然后我们修改一下窗口过程：

在WindowsX.h中定义了如下的HANDLE_MSG宏：

实际上，HANDLE_WM_XXXX都是宏，例如：HANDLE_MSG(hWnd,WM_COMMAND,MsgCracker);将被转换成如下定义：

好了，事情到了这一步，应该一切都明朗了。不过，我们发现在windowsx.h里面还有一个宏：FORWARD_WM_XXXX，我们还是那WM_COMMAND为例，进行分析：

所以实际上，FORWARD_WM_XXXX将消息参数进行了重新构造，生成了wParam && lParam，然后调用了我们定义的函数。

前面，我们分析了消息的基本理论和基本的函数及用法，接下来，我们将进一步讨论消息传递在MFC中的实现。

MFC消息的处理实现方式　　初看MFC中的各种消息，以及在头脑中根深蒂固的C++的影响，我们可能很自然的就会想到利用C++的三大特性之一：虚拟机制来实现消息的传递，但是经过分析，我们看到事情并不是想我们想象的那样，在MFC中消息是通过一种所谓的消息映射机制来处理的。　　为什么呢？在潘爱民老师翻译的《Visual C++技术内幕》（第４版）中给出了详细的原因说明，我再简要的说一遍。在CWnd类中大约有110个消息，还有其它的MFC的类呢，算起来消息太多了，在C++中对程序中用到的每一个派生类都要有一个vtable，每一个虚函数在vtable中都要占用一个4字节大小的入口地址，这样一来，对于每个特定类型的窗口或控件，应用程序都需要一个440KB大小的表来支持虚拟消息控件函数。　　如果说上面的窗口或控件可以勉强实现的话，那么对于菜单命令消息及按钮命令消息呢？因为不同的应用程序有不同的菜单和按钮，我们怎么处理呢？在MFC 库的这种消息映射系统就避免了使用大的vtable，并且能够在处理常规Windows消息的同时处理各种各样的应用程序的命令消息。　　说白了，MFC中的消息机制其实质是一张巨大的消息及其处理函数的一一对应表，然后加上分析处理这张表的应用框架内部的一些程序代码.这样就可以避免在SDK编程中用到的繁琐的CASE语句。MFC的消息映射的基类CCmdTarget　　如果你想让你的控件能够进行消息映射，就必须从CCmdTarget类中派生。CCmdTarget类是MFC处理命令消息的基础、核心。MFC为该类设计了许多成员函数和一些成员数据，基本上是为了解决消息映射问题的，所有响应消息或事件的类都从它派生，例如：应用程序类、框架类、文档类、视图类和各种各样的控件类等等，还有很多。不过这个类里面有2个函数对消息映射非常重要，一个是静态成员函数DispatchCmdMsg，另一个是虚函数OnCmdMsg。DispatchCmdMsg专门供MFC内部使用，用来分发Windows消息。OnCmdMsg用来传递和发送消息、更新用户界面对象的状态。CCmdTarget对OnCmdMsg的默认实现：在当前命令目标(this所指)的类和基类的消息映射数组里搜索指定命令消息的消息处理函数。　　这里使用虚拟函数GetMessageMap得到命令目标类的消息映射入口数组_messageEntries，然后在数组里匹配命令消息ID相同、控制通知代码也相同的消息映射条目。其中GetMessageMap是虚拟函数，所以可以确认当前命令目标的确切类。如果找到了一个匹配的消息映射条目，则使用DispachCmdMsg调用这个处理函数；如果没有找到，则使用_GetBaseMessageMap得到基类的消息映射数组，查找，直到找到或搜寻了所有的基类（到CCmdTarget）为止；如果最后没有找到，则返回FASLE。　　每个从CCmdTarget派生的命令目标类都可以覆盖OnCmdMsg，利用它来确定是否可以处理某条命令，如果不能，就通过调用下一命令目标的 OnCmdMsg，把该命令送给下一个命令目标处理。通常，派生类覆盖OnCmdMsg时，要调用基类的被覆盖的OnCmdMsg。　　在MFC框架中，一些MFC命令目标类覆盖了OnCmdMsg，如框架窗口类覆盖了该函数，实现了MFC的标准命令消息发送路径。必要的话，应用程序也可以覆盖OnCmdMsg，改变一个或多个类中的发送规定，实现与标准框架发送规定不同的发送路径。例如，在以下情况可以作这样的处理：在要打断发送顺序的类中把命令传给一个非MFC默认对象；在新的非默认对象中或在可能要传出命令的命令目标中。

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