Windows消息處理

1.窗口
Windows程序是由一系列的窗口構成的，每個窗口都有自己的窗口過程函數，窗口過程函數就是一個擁有有固定 Signature的C函數，具體格式如下：

   LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd,
       UINT uMsg,
       WPARAM wParam,
       LPARAM lParam
   );

   窗口類型：可重疊窗口(Overlapped Window)，彈出窗口(Pop-up Window)，子窗口(Child Window)。

   窗口之間的關係: 父子關係，擁有關係，前後關係。

2.線程
    一個進程至少擁有一個線程，稱爲主線程，如果一個線程創建了窗口，擁有GUI資源，那麼也稱該線程爲GUI線程,否則就爲工作線程。窗口是由線程創建的，創建窗口的線程就擁有該窗口。這種線程擁有關係的概念對窗口有重要的意義：建立窗口的線程必須是爲窗口處理所有消息的線程。爲了使這個概念更加明確具體，可以想像一個線程建立了一個窗口，然後就結束了。在這種情況下，窗口不會收到一個WM_DESTROY或WM_NCDESTROY消息，因爲線程已經結束，不可能被用來使窗口接收和處理這些消息。每個線程，如果它至少建立了一個窗口，都由系統對它分配一個消息隊列。這個隊列用於窗口消息的派送(dispatch)。
爲了使窗口接收這些消息，線程必須有它自己的消息循環，消息循環一般如下：
MSG msg;
while( GetMessage(&msg, NULL, 0, 0) )
{
   TranslateMessage (&msg);
   DispatchMessage (&msg);
}

應用程序不斷的從消息隊列中獲取消息,然後系統通過DispatchMessage函數分派消息到相應窗口的窗口過程，使得消息得到處理。當獲取到WM_QUIT消息時，GetMessage返回0，循環結束。

3.消息
消息，就是指Windows發出的一個通知，告訴應用程序某個事情發生了。例如，單擊鼠標、改變窗口尺寸、按下鍵盤上的一個鍵都會使Windows發送一個消息給應用程序，它被定義爲：
   typedef struct {
   HWND hwnd;     //窗口句柄, 發生在哪個窗口上
   UINT message;    //消息標識號 ( WM_MOUSEMOVE, WM_LBUTTONDOWN, ... )
   WPARAM wParam;    //消息參數1
   LPARAM lParam;    //消息參數2
   DWORD time;
   POINT pt;
} MSG, *PMSG;
一個消息結構體包含了該事件所有完備信息，當應用程序收到該消息時，就可以做出相應處理了。

消息分類

<1>.隊列消息和非隊列消息

從消息的發送途徑上看，消息分兩種：隊列消息和非隊列消息。
隊列消息送到系統消息隊列，然後到線程消息隊列；非隊列消息直接送給目的窗口過程。

   這裏，對消息隊列闡述如下：
   Windows維護一個系統消息隊列(System message queue)，每個GUI線程有一個線程消息隊列(Thread message queue)。鼠標、鍵盤事件由鼠標或鍵盤驅動程序轉換成輸入消息並把消息放進系統消息隊列，例如WM_MOUSEMOVE、WM_LBUTTONUP、WM_KEYDOWN、WM_CHAR等等。Windows每次從系統消息隊列移走一個消息，確定它是送給哪個窗口的和這個窗口是由哪個線程創建的，然後，把它放進窗口創建線程的線程消息隊列。線程消息隊列接收送給該線程所創建窗口的消息。線程從消息隊列取出消息，通過Windows把它送給適當的窗口過程來處理。
   除了鍵盤、鼠標消息以外，隊列消息還有WM_PAINT、WM_TIMER和WM_QUIT。這些隊列消息以外的絕大多數消息是非隊列消息。

<2>.系統消息和應用程序消息

從消息的來源來看，可以分爲：系統定義的消息和應用程序定義的消息。

系統消息ID的範圍是從0到WM_USER-1，或0X80000到0XBFFFF；應用程序消息從WM_USER(0X0400)到0X7FFF，或0XC000到0XFFFF；WM_USER到0X7FFF範圍的消息，由應用程序自己使用；0XC000到0XFFFF範圍的消息用來和其他應用程序通信，爲了ID的唯一性，使用::RegisterWindowMessage來得到該範圍的消息ID。

<3>.窗口消息，命令消息，控件通知消息
   根據處理過程的不同,可以分爲三類：窗口消息，命令消息，控件通知消息。
   (1).窗口消息
    一般以WM_開頭，如WM_CREATE, WM_SIZE, WM_MOUSEMOVE等標準的Windows消息, 用於窗口相關的事件通知，窗口消息將由系統分配到該窗口的窗口過程處理。
   (2).命令消息 (WM_COMMAND)
    一種特殊的窗口消息，它從一個窗口發送到另一個窗口以處理來自用戶的請求，通常是從子窗口發送到父窗口，例如，點擊按鈕時，按鈕的父窗口會收到WM_COMMAND消息，用以通知父窗口按鈕被點擊，經測試：子窗口向父窗口發送WM_COMMAND消息，或者稱爲父窗口會收到WM_COMMAND消息，操作系統並不是通過將WM_COMMAND消息放入到父窗口的消息隊列中去，而是直接調用了父窗口的窗口過程，以 WM_COMMAND 爲消息標識參數(UINT uMsg)，實現這個功能的API函數正是: LRESULT DispatchMessage(const MSG *lpmsg);
   (3).通知消息
Notification Message消息，當用戶與控件交互(Edit, Button...)時，通知消息會從控件窗口發送到父窗口，這種消息的目的不是爲了處理用戶命令，而是爲了讓父窗口能夠適時的改變控件。

4.測試
<1>.測試代碼:
消息循環中，將從消息隊列中取出的消息逐一打印出來，

while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))

{

char buf[1024];

sprintf_s(buf, 1024, "hWnd:%d uMsg: %d WParam: %d LParam: %d\n",

msg.hwnd, msg.message, msg.wParam, msg.lParam);

std::cout<<buf;

TranslateMessage(&msg);

DispatchMessage(&msg);

}

在窗口過程中，如果收到 WM_COMMAND 消息，就在窗口上輸入來。

LRESULT CALLBACK WndProc (HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{

switch (message)

{

case WM_COMMAND:

HDhdc = GetDC (hwnd) ;

SelectObject (hdc, GetStockObject (SYSTEM_FIXED_FONT)) ;

TextOut(hdc, 24 * cxChar, cyChar * (rect.bottom / cyChar - 1),

szBuffer,

wsprintf(szBuffer, szFormat,

TEXT ("WM_COMMAND"),

HIWORD(wParam), LOWORD(wParam),

HIWORD(lParam), LOWORD(lParam))

);

ReleaseDC (hwnd, hdc) ;

ValidateRect (hwnd, &rect) ;

break ;

}

return DefWindowProc (hwnd, message, wParam, lParam) ;

}

       <2>.運行結果
     一個窗口，窗口上有一個按鈕子窗口，然後還有一個控制檯，輸出消息循環中的每條消息，當父窗口收到 WM_COMMAND 消息時，
    會在屏幕上輸出。

(1). 當鼠標在父窗口上移動時：

可見父窗口 hWnd: 461982，uMsg : 521 ( WM_MOUSEMOVE )，從線程消息隊列中取出的。

(2). 當鼠標在按鈕子窗口上移動時：

可見按鈕 hWnd: 462118，uMsg : 521 ( WM_MOUSEMOVE)，從線程消息隊列中取出的。

(3). 當鼠標在父窗口上點擊時：

父窗口收到了 513(WM_LBUTTONDOWN), 514(WM_LBUTTONUP) 消息，從線程消息隊列中取出的。

(4). 當鼠標在按鈕窗口上點擊時：

          按鈕窗口從線程的消息隊列中取出了 513(WM_LBUTTONDOWN), 514(WM_LBUTTONUP) 消息，父窗口收到了WM_COMMAND
          消息，TextOut 繪製出 WM_COMMAND 文本。


          我在 WM_COMMAND 的消息處理語句處打有斷點，看下圖:

          可見，窗口過程是被系統調用的，調用時系統傳入的參數值爲：
                        hwnd:          0x00070c9e，十進制就是461982，父窗口句柄；
                         message:       273 (WM_COMMAND)
                         wParam:       ...
                         lParam:       ...
           具體是WinMain中的哪一個函數中最後調用了窗口過程 WndProc 呢，見下圖：

             原來是在 DispatchMessage 函數中，再看看參數的值：
             msg.hwnd:             0x00070d26，十進制是462118，是按鈕窗口的句柄;
             msg.message:          514 ( WM_LBUTTONUP )
             哦~~~~，原來是操作系統在從該線程的消息隊列中取出按鈕的 WM_LBUTTONUP (鼠標左鍵釋放) 消息後，調用
             DispatchMessage 分派消息，DispatchMessage 會先將 WM_LBUTTONUP 消息分派到按鈕的窗口過程(系統默認有)，
             這裏的分派到按鈕的窗口過程就是調用俺就的窗口過程，然後又以按鈕的父窗口的句柄爲窗口過程的第一個
             參數， WM_COMMAND 爲窗口過程的第二個參數調用了父窗口的窗口過程，也就是將 WM_COMMAND
             消息分發到了父窗口，從而使父窗口得到了通知。這些，都是 Windows 來完成的，應用程序只需要在相應的窗口
             過程中處理相應的消息。
             從上面，我們還可以看出，WM_COMMAND 是非隊列消息，直接分派到目的窗口過程，而不是放入到消息隊列中，
             讓消息循環去取。

5.總結:

            簡而言之，標準消息（WM_XXX)發送到產生窗口，通知消息(WM_COMMAND, NOTIFY)發送到父窗口，這是Windows
的標準消息處理過程，MFC對 Window API 進行了封裝，有自己的一套消息處理流程，消息順着一條路徑流動，需要
            處理的對象可以添加消息響應函數處理之，對於命令消息，它有 CView , CDocument, CMainFram , CWinApp 一系列處理
節點，對於通知消息，MFC還加入一種很好的機制：消息反射，就是父窗口收到子窗口發出的通知消息後，會將此消息
           發送給子窗口，先讓子窗口處理，如果子窗口不處理，父窗口再處理之，這樣有利於將所有消息處理代碼都集成了子窗口
           中，有利於控件的開發。MFC的消息處理，我不予詳細討論了，有興趣的可以參考侯捷的<<深入淺出MFC>>。VCL也封裝了 Windows的消息，隱藏了其消息機制，轉化成控件的事件機制，從而簡化了應用程序的開發。