windows消息處理機制

消息本身是作為一個記錄傳遞給應用程序的，這個記錄（一般在 C/C++/彙編 中稱為“結構體”）中包含了消息的類型以及其他信息。例如，對單擊鼠標所產生的消息來説，這個記錄（結構體）中包含了單擊鼠標的消息號（WM_LBUTTONDOWN）、單擊鼠標時的座標(由X,Y值連接而成的一個32位整數)。這個記錄類型叫做TMsg。

在Delphi的Windows單元中是這樣聲明的：

type

TMsg = packed record

hwnd: HWND; / /窗口句柄

message: UINT; / /消息常量標識符

wParam: WPARAM ; // 32位消息的特定附加信息（以前是16位）

lParam: LPARAM ; // 32位消息的特定附加信息

time: DWORD; / /消息創建時的時間

pt: TPoint; / /消息創建時的鼠標位置

end ;

其中TPoint定義是：

TPoint= record

x:integer;

y:integer;

end;

在C語言中的定義是：

typedef struct Msg

{HWND hwnd; / /窗口句柄UINT message; / /消息常量標識符WPARAM wParam; // 32位消息的特定附加信息LPARAM lParam; // 32位消息的特定附加信息DWORD time; / /消息創建時的時間TPoint pt; / /消息創建時的鼠標位置}TMsg;typedef struct TPoint}

{int x;int y;}TPoint;

hwnd

32位的窗口句柄。窗口可以是任何類型的屏幕對象，因為Win32能夠維護大多數可視對象的句柄(窗口、對話框、按鈕、編輯框等)。

message

用於區別其他消息的常量值，這些常量可以是Windows單元中預定義的常量，也可以是自定義的常量。

wParam

通常是一個與消息有關的常量值，也可能是窗口或控件的句柄。

lParam

通常是一個指向內存中數據的指針。

由於WParam、lParam和Pointer都是32位的，即等同於DWORD。因此，它們之間可以相互轉換。

Windows的消息系統是由3個部分組成的：

·消息隊列。Windows能夠為所有的應用程序維護一個消息隊列。應用程序必須從消息隊列中獲取

消息，然後分派給某個窗口。

·消息循環。通過這個循環機制應用程序從消息隊列中檢索消息，再把它分派給適當的窗口，然

後繼續從消息隊列中檢索下一條消息，再分派給適當的窗口，依次進行。

· 窗口過程。每個窗口都有一個窗口過程來接收傳遞給窗口的消息，它的任務就是獲取消息然後

響應它。窗口過程是一個回調函數；處理了一個消息後，它通常要返回一個值給Windows。

注意回調函數是程序中的一種函數，它是由Windows或外部模塊調用的。

一個消息從產生到被一個窗口響應，其中有5個步驟：

1) 系統中發生了某個事件。

2) Windows把這個事件翻譯為消息，然後把它放到消息隊列中。

3)應用程序從消息隊列中接收到這個消息，把它存放在TMsg記錄中。

4)應用程序把消息傳遞給一個適當的窗口的窗口過程。

5) 窗口過程響應這個消息並進行處理。

步驟3和4構成了應用程序的消息循環。消息循環往往是Windows應用程序的核心，因為消息循環使一個應用程序能夠響應外部的事件。消息循環的任務就是從消息隊列中檢索消息，然後把消息傳遞給適當的窗口。如果消息隊列中沒有消息，Windows就允許其他應用程序處理它們的消息。

Windows操作系統最大的特點就是其圖形化的操作界面，其圖形化界面是建立在其消息處理機制這個基礎之上的。如果不理解Windows消息處理機制，肯定無法深入的理解Windows編程。可惜很多程序員對Windows消息只是略有所聞，對其使用知之甚少，更不瞭解其內部實現原理，本文試着一步一步向大家披露我理解的Windows消息機制。可以説，掌握了這一部分知識，就是掌握了Windows編程中的神兵利器，靈活運用它，將會極大的提高我們的編程能力。

Windows窗體是怎樣展現在屏幕上的呢？眾所周知，是通過API繪製實現的。Windows操作系統提供了一系列的API函數來實現界面的繪製功能，例如：

DrawText　繪製文字

DrawEdge　繪製邊框

DrawIcon　繪製圖標

Bitmap 繪製位圖

Rectangle　繪製矩形

…

再複雜的程序界面都是通過這些函數來實現的。

那什麼時候調用這些函數呢？顯然我們需要一個控制中心，用來進行“發號施令”，我們還需要一個命令傳達機制，將命令即時的傳達到目的地。這個控制中心，就是一個動力源，就像一顆心臟，源源不斷地將血液送往各處。這個命令傳達機制就是Windows消息機制，Windows消息就好比是身體中的血液，它是命令傳達的使者。

Windows消息控制中心一般是三層結構，其頂端就是Windows內核。Windows內核維護着一個消息隊列，第二級控制中心從這個消息隊列中獲取屬於自己管轄的消息，後做出處理，有些消息直接處理掉，有些還要發送給下一級窗體(Window)或控件（Control）。第二級控制中心一般是各Windows應用程序的Application對象。第三級控制中心就是Windows窗體對象，每一個窗體都有一個默認的窗體過程，這個過程負責處理各種接收到的消息。如圖1所示：

（注：windows指windows操作系統；窗口：即windows窗口；窗體：包括窗口，以及有句柄的控件；control指控件，控件本身也可能是一個window，也可能不是；Application即應用程序，應用程序也可能不會用到Windows消息機制，這裏我們專門討論有消息循環的應用程序）

消息是以固定的結構傳送給應用程序的，結構如下：

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是窗體的句柄，message是一個消息常量，用來表示消息的類型，wParam和lParam都是32位的附加信息，具體表示什麼內容，要視消息的類型而定，time是消息發送的時間，pt是消息發送時鼠標所在的位置。

Windows操作系統中包括以下幾種消息：

1、標準Windows消息：

這種消息以WM_打頭。

2、通知消息

通知消息是針對標準Windows控件的消息。這些控件包括：按鈕(Button)、組合框(ComboBox)、編輯框(TextBox)、列表框（ListBox）、ListView控件、Treeview控件、工具條(Toolbar)、菜單（Menu）等。每種消息以不同的字符串打頭。

3、自定義消息

編程人員還可以自定義消息。

不是每個控件都能接收消息，轉發消息和繪製自身，只有具有句柄（handle）的控件才能做到。有句柄的控件本質上都是一個窗體(window)，它們可以獨立存在，可以作為其它控件的容器，而沒有句柄的控件，如Label，是不能獨立存在的，只能作為窗口控件的子控件，它不能繪製自身，只能依靠父窗體將它繪製來。

句柄的本質是一個系統自動維護的32位的數值，在整個操作系統的任一時刻，這個數值是唯一的。但該句柄代表的窗體釋放後，句柄也會被釋放，這個數值又可能被其它窗體使用。也就是説，句柄的數值是動態的，它本身只是一個唯一性標識，操作系統通過句柄來識別和查找它所代表的對象。

然而，並非所有的句柄都是窗體的句柄，Windows系統中還中很多其它類型的句柄，如畫布（hdc）句柄，畫筆句柄，畫刷句柄，應用程序句柄(hInstance)等。這種句柄是不能接收消息的。但不管是哪種句柄，都是系統中對象的唯一標識。本文只討論窗體句柄。

那為什麼句柄使窗口具有了如此獨特的特性呢？實際是都是由於消息的原因。由於有了句柄，窗體能夠接收消息，也就知道了該什麼時候繪製自己，繪製子控件，知道了鼠標在什麼時候點擊了窗口的哪個部分，從而作出相應的處理。句柄就好像是一個人的身份證，有了它，你就可以從事各種社會活動；否則的話，你要麼是一個社會看不到的黑户，要麼跟在別人後面，通過別人來證明你的存在。

1、從消息隊列獲取消息：

可以通過PeekMessage或GetMessage函數從Windows消息隊列中獲取消息。Windows保存的消息隊列是以線程(Thread)來分組的，也就是説每個線程都有自己的消息隊列。

2、發送消息

發送消息到指定窗體一般通過以下兩個函數完成：SendMessage和PostMessage。兩個函數的區別在於：PostMessage函數只是向線程消息隊列中添加消息，如果添加成功，則返回True,否則返回False，消息是否被處理，或處理的結果，就不知道了。而SendMessage則有些不同，它並不是把消息加入到隊列裏，而是直接翻譯消息和調用消息處理(線程向自己發送消息才是這樣)，直到消息處理完成後才返回。所以，如果我們希望發送的消息立即被執行，就應該調用SendMessage。

還有一點，就是SendMessage發送的消息由於不會被加入到消息隊列中（錯：線程向其他線程發送消息也是追加到其他線程的發送消息隊列的，即使這兩個線程在同一個進程也是如此），所以通過PeekMessage或GetMessage是不能獲取到由SendMessage發送的消息。

另外，有些消息用PostMessage不會成功，比如wm_settext。所以不是所有的消息都能夠用PostMessage的。

還有一些其它的發送消息API函數，如PostThreadMessage，SendMessageCallback，SendMessageTimeout，SendNotifyMessage等。

消息循環是應用程序能夠持續存在的根本原因。如果循環退出，則應用程序就結束了。

我們來看一看Delphi中封裝的消息循環是怎樣的：

第一步：程序開始運行(Run)

Application.Initialize;　//初始化

Application.CreateForm(TForm1, Form1);　//創建主窗體

Application.Run;　//開始運行，準備進行消息循環

如果不創建主窗體，應用程序同樣可以存在和運行。

第二步：開始調用消息循環(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：循環開始

try

HandleMessage;

except

HandleException(Self);

end;

until Terminated;　//循環結束條件

end;

finally

FRunning := False;

end;

end;

第三步：消息循環中對消息的處理。

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;

窗體過程實際上是一個回調函數。所謂的回調函數，實際上就是由Windows操作系統或外部程序調用的函數。回調函數一般都有規定的參數格式，以地址方式傳遞給調用者。窗口過程中是Windows操作系統調用了，在一個窗口創建的時候，在分配窗體句柄的時候就需要傳入回調函數地址。那為什麼我們平時編程看不到這個回調函數呢？這是由於我們的編程工具已經為我們生成了默認的窗體過程，這個過程的要做的事情就是判斷不同的消息類型，然後做出不同的處理。例如可以為鍵盤或鼠標輸入生成事件等。

事件本質上是對消息的封裝，是IDE編程環境為了簡化編程而提供的有用的工具。這個封裝是在窗體過程中實現的。每種IDE封裝了許多Windows的消息，例如：