Windows 消息机制

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。