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Windows 消息机制

时间:09-08-28 栏目:系统技术篇 作者:鲁智森也有文化 评论:0 点击: 1,424 次

Windows操作系统最大的特点就是其图形化的操作界面,其图形化界面是建立在其消息处理机制这个基础之上的。如果不理解Windows消息处理机制,肯定无法深入的理解Windows编程。可惜很多程序员对Windows消息只是略有所闻,对其使用知之甚少,更不了解其内部实现原理,本文试着一步一步向大家披露我理解的Windows消息机制。可以说,掌握了这一部分知识,就是掌握了Windows编程中的神兵利器,灵活运用它,将会极大的提高我们的编程能力。

一、       消息概述
Windows窗体是怎样展现在屏幕上的呢?众所周知,是通过API绘制实现的。Windows操作系统提供了一系列的API函数来实现界面的绘制功能,例如:

        DrawText 绘制文字

        DrawEdge 绘制边框

        DrawIcon 绘制图标

        BitBlt 绘制位图

        Rectangle 绘制矩形

        …

再复杂的程序界面都是通过这个函数来实现的。

那什么时候调用这些函数呢?显然我们需要一个控制中心,用来进行“发号施令”,我们还需要一个命令传达机制,将命令即时的传达到目的地。这个控制中心,就是一个动力源,就像一颗心脏,源源不断地将血液送往各处。这个命令传达机制就是Windows消息机制,Windows消息就好比是身体中的血液,它是命令传达的使者。

Windows消息控制中心一般是三层结构,其顶端就是Windows内核。Windows内核维护着一个消息队列,第二级控制中心从这个消息队列中获取属于自己管辖的消息,后做出处理,有些消息直接处理掉,有些还要发送给下一级窗体(Window)或控件(Control)。第二级控制中心一般是各Windows应用程序的Application对象。第三级控制中心就是Windows窗体对象,每一个窗体都有一个默认的窗体过程,这个过程负责处理各种接收到的消息。

消息是以固定的结构传送给应用程序的,结构如下:

Public Type MSG

     hwnd As Long

     message As Long

     wParam As Long

     lParam As Long

     time As Long

     pt As POINTAPI

End Type

其中hwnd是窗体的句柄,message是一个消息常量,用来表示消息的类型,wParam和lParam都是32位的附加信息,具体表示什么内容,要视消息的类型而定,time是消息发送的时间,pt是消息发送时鼠标所在的位置。

Windows操作系统中包括以下几种消息:

1、标准Windows消息:

这种消息以WM_打头。

2、通知消息

通知消息是针对标准Windows控件的消息。这些控个包括:按钮(Button)、组合框(ComboBox)、编辑框(TextBox)、列表框(ListBox)、ListView控件、Treeview控件、工具条(Toolbar)、菜单(Menu)等。每种消息以不同的字符串打头。

3、自定义消息

编程人员还可以自定义消息。

二、            关于Windows句柄
不是每个控件都能接收消息,转发消息和绘制自身,只有具有句柄(handle)的控件才能做到。有句柄的控件本质上都是一个窗体(window),它们可以独立存在,可以作为其它控件的容器,而没有句柄的控件,如Label,是不能独立存在的,只能作为窗口控件的子控件,它不能绘制自身,只能依靠父窗体将它绘制来。

句柄的本质是一个系统自动维护的32位的数值,在整个操作系统的任一时刻,这个数值是唯一的。但该句柄代表的窗体释放后,句柄也会被释放,这个数值又可能被其它窗体使用。也就是说,句柄的数值是动态的,它本身只是一个唯一性标识,操作系统通过句柄来识别和查找它所代表的对象。

然而,并非所有的句柄都是窗体的句柄,Windows系统中还中很多其它类型的句柄,如画布(hdc)句柄,画笔句柄,画刷句柄,应用程序句柄(hInstance)等。这种句柄是不能接收消息的。但不管是哪种句柄,都是系统中对象的唯一标识。本文只讨论窗体句柄。

那为什么句柄使窗口具有了如此独特的特性呢?实际是都是由于消息的原因。由于有了句柄,窗体能够接收消息,也就知道了该什么时候绘制自己,绘制子控件,知道了鼠标在什么时候点击了窗口的哪个部分,从而作出相应的处理。句柄就好像是一个人的身份证,有了它,你就可以从事各种社会活动;否则的话,你要么是一个社会看不到的黑户,要么跟在别人后面,通过别人来证明你的存在。

三、            消息的传送
1、从消息队列获取消息:

可以通过PeekMessage或GetMessage函数从Windows消息队列中获取消息。Windows保存的消息队列是以线程(Thread)来分组的,也就是说每个线程都有自己的消息队列。

2、发送消息

发送消息到指定窗体一般通过以下两个函数完成:SendMessage和PostMessage。两个函数的区别在于:PostMessage函数只是向线程消息队列中添加消息,如果添加成功,则返回True,否则返回False,消息是否被处理,或处理的结果,就不知道了。而SendMessage则有些不同,它并不是把消息加入到队列里,而是直接翻译消息和调用消息处理,直到消息处理完成后才返回。所以,如果我们希望发送的消息立即被执行,就应该调用SendMessage。

还有一点,就是SendMessage发送的消息由于不会被加入到消息队列中,所以通过PeekMessage或GetMessage是不能获取到由SendMessage发送的消息。

另外,有些消息用PostMessage不会成功,比如wm_settext。所以不是所有的消息都能够用PostMessage的。

还有一些其它的发送消息API函数,如PostThreadMessage,SendMessageCallback,SendMessageTimeout,SendNotifyMessage等。

四、            消息循环与窗体过程
消息循环是应用程序能够持续存在的根本原因。如果循环退出,则应用程序就结束了。

我们来看一看Delphi中封装的消息循环是怎样的:

第一步:程序开始运行(Run)

   Application.Initialize;  //初始化

   Application.CreateForm(TForm1, Form1); //创建主窗体

   Application.Run;  //开始运行,准备进行消息循环

如果不创建主窗体,应用程序同样可以存在和运行。

第二步:开始调用消息循环(HandleMessage)

procedure TApplication.Run;

begin

   FRunning := True;

   try

     AddExitProc(DoneApplication);

     if FMainForm <> nil then

     begin

       case CmdShow of

         SW_SHOWMINNOACTIVE: FMainForm.FWindowState := wsMinimized;

         SW_SHOWMAXIMIZED: MainForm.WindowState := wsMaximized;

       end;

       if FShowMainForm then

         if FMainForm.FWindowState = wsMinimized then

           Minimize else

           FMainForm.Visible := True;

       Repeat   //注:循环开始

         try

           HandleMessage;

         except

           HandleException(Self);

         end;

       until Terminated;  //循环结束条件

     end;

   finally

     FRunning := False;

   end;

end;

第三步:消息循环中对消息的处理。

procedure TApplication.HandleMessage;

var

   Msg: TMsg;

begin

   if not ProcessMessage(Msg) then Idle(Msg);

end;

function TApplication.ProcessMessage(var Msg: TMsg): Boolean;

var

   Handled: Boolean;

begin

   Result := False;

   if PeekMessage(Msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE) then

   begin

     Result := True;

     if Msg.Message <> WM_QUIT then

     begin

       Handled := False;

       if Assigned(FOnMessage) then FOnMessage(Msg, Handled);

       if not IsHintMsg(Msg) and not Handled and not IsMDIMsg(Msg) and

         not IsKeyMsg(Msg) and not IsDlgMsg(Msg) then

       begin

         TranslateMessage(Msg);

         DispatchMessage(Msg);

       end;

     end

     else

       FTerminate := True;

   end;

end;

窗体过程实际上是一个回调函数。所谓的回调函数,实际上就是由Windows操作系统或外部程序调用的函数。回调函数一般都有规定的参数格式,以地址方式传递给调用者。窗口过程中是Windows操作系统调用了,在一个窗口创建的时候,在分配窗体句柄的时候就需要传入回调函数地址。那为什么我们平时编程看不到这个回调函数呢?这是由于我们的编程工具已经为我们生成了默认的窗体过程,这个过程的要做的事情就是判断不同的消息类型,然后做出不同的处理。例如可以为键盘或鼠标输入生成事件等。

五、            消息与事件
事件本质上是对消息的封装,是IDE编程环境为了简化编程而提供的有用的工具。这个封装是在窗体过程中实现的。每种IDE封装了许多Windows的消息,例如:

事件
 消息
 
OnActivate
 WM_ACTIVATE
 
OnClick
 WM_XBUTTONDOWN
 
OnCreate
 WM_CREATE
 
OnDblClick
 WM_XBUTTONDBLCLICK
 
OnKeyDown
 WM_KEYDOWN
 
OnKeyPress
 WM_CHAR
 
OnKeyUp
 WIN_KEYUP
 
OnPaint
 WM_PAINT
 
OnResize
 WM_SIZE
 
OnTimer
 WM_TIMER
 

了解了这一点后,我们完成可以封装自己的事件。

通过上面的介绍,相信各位已经对Windows消息机制有了一定的理解了。通过Windows消息编程,我们不但可以实现很多常规功能,而且可以实现很多IDE类库没有提供的功能;另外,我们还可以通过消息钩子,对消息进行截获,改变其默认的处理函数,从而突破平台或软件功能的限制,极大的扩展程序的功能;我们还可以修改默认的窗体过程,按自己的要求来响应消息;或者自定义消息,实现程序之间的即时通讯等等。通过更加深入的学习,我们还会接触到更多与Windows消息机制相关其它Windows相对比较底层的知识,如果能够这样,蓦然回首,你会发现自己原来离“高手”不远了。

本文来自CSDN博客,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/ccy3253/archive/2007/12/03/1913775.aspx

声明: 本文由( 鲁智森也有文化 )原创编译,转载请保留链接: Windows 消息机制

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