1.2??消息和消息循環(huán)

在Windows系列操作系統(tǒng)中，廣泛使用了消息驅(qū)動(dòng)的概念。在MiniGUI中，我們也使用了消息驅(qū)動(dòng)作為應(yīng)用程序的創(chuàng)建構(gòu)架。

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在消息驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序中，計(jì)算機(jī)外設(shè)發(fā)生的事件，例如鍵盤鍵的敲擊、鼠標(biāo)鍵的按擊等，都由支持系統(tǒng)收集，將其以事先的約定格式翻譯為特定的消息。應(yīng)用程序一般包含有自己的消息隊(duì)列，系統(tǒng)將消息發(fā)送到應(yīng)用程序的消息隊(duì)列中。應(yīng)用程序可以建立一個(gè)循環(huán)，在這個(gè)循環(huán)中讀取消息并處理消息，一直處理到特定的消息傳來為止。這樣的循環(huán)稱為消息循環(huán)。一般地，消息由代表消息的一個(gè)整型數(shù)和消息的附加參數(shù)組成。例如，鼠標(biāo)左鍵的按下消息，可能由133這個(gè)數(shù)來表示，其附加參數(shù)可能包含按下時(shí)的鼠標(biāo)所在位置信息。例如，MiniGUI中如下定義消息：

typedef struct
{
????HWND?????????????hwnd;
????int??????????????message;
????WPARAM???????????wParam;
????LPARAM???????????lParam;
????...
}MSG;

message?指定了特定的消息類型，wParam?是以u(píng)nsigned int類型定義的消息的短參數(shù)，lParam?是以?long?類型定義的消息長參數(shù)。

應(yīng)用程序一般要提供一個(gè)處理消息的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。在消息循環(huán)中，系統(tǒng)可以調(diào)用此函數(shù)，應(yīng)用程序在此函數(shù)中處理相應(yīng)消息。

圖?1.2是一個(gè)消息驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序的簡單構(gòu)架示意。

圖?1.2??消息驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序的簡單構(gòu)架

在?MiniGUI?中，消息分為如下幾種類型：

ü?????????系統(tǒng)消息，為系統(tǒng)內(nèi)部管理使用。

ü?????????鼠標(biāo)消息，鼠標(biāo)的點(diǎn)擊、移動(dòng)等產(chǎn)生的消息。

ü?????????鍵盤消息，鍵盤的按鍵消息。

ü?????????窗口消息，窗口管理消息。

ü?????????菜單消息，菜單管理消息。

ü?????????命令消息等。

1.3??窗口過程和窗口類

窗口過程是用來處理窗口消息的函數(shù)過程。對(duì)于同一類型的控件，其窗口過程一般是一樣的。因此，系統(tǒng)一般利用窗口的窗口類名來區(qū)分不同的窗口類并調(diào)用不同的窗口過程。由于幾乎每一個(gè)主窗口均和其他窗口有著不同的窗口過程，因此，在?MiniGUI?中，窗口類的概念只存在于控件和窗片中。對(duì)于主窗口來說，其窗口過程在建立主窗口時(shí)指定，而對(duì)控件和窗片來說，則在注冊(cè)窗口類時(shí)指定，而在建立窗片或控件時(shí)指定所屬窗口類。

1.4??句柄

句柄是?MiniGUI?用來標(biāo)識(shí)對(duì)象的標(biāo)識(shí)符。句柄和指針概念類似，但它不一定是指針值。利用句柄，MiniGUI?將系統(tǒng)變量從應(yīng)用項(xiàng)目中分離了出來，因?yàn)槌绦騿T只能通過句柄訪問對(duì)象，因而就沒有利用指針是可能發(fā)生的因非法訪問而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致問題。

在?MiniGUI?中，窗口、控件、設(shè)備環(huán)境、菜單、圖標(biāo)等均使用句柄訪問。

二、窗口

2.1??應(yīng)用程序和主窗口

我們將基于?MiniGUI?的一個(gè)會(huì)話（session）稱為一個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目，而其中每個(gè)單獨(dú)的線程或線程組稱為應(yīng)用。每個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目可建立多個(gè)應(yīng)用。主窗口是建立在?MiniGUI?基礎(chǔ)上的應(yīng)用的主界面。MiniGUI?為每個(gè)主窗口建立單獨(dú)的消息隊(duì)列，在該主窗口基礎(chǔ)上派生出的窗片、對(duì)話框及其控件均使用同一消息隊(duì)列。在?MiniGUI?中，每個(gè)應(yīng)用對(duì)應(yīng)于一個(gè)線程。理論上講，每個(gè)應(yīng)用可以具備多個(gè)主窗口，但在?MiniGUI?中，主窗口均以單獨(dú)的線程實(shí)現(xiàn)。但多個(gè)主窗口對(duì)應(yīng)單一線程的情況也是可以在?MiniGUI?中實(shí)現(xiàn)的。

每個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目有一個(gè)?MiniGUIMain?函數(shù)，在這個(gè)函數(shù)中，可建立初始的應(yīng)用線程。在調(diào)用?MiniGUIMain?之前，MiniGUI?啟動(dòng)自己的桌面窗口（Desktop）。桌面窗口作為?MiniGUI?的窗口管理器而存在。下面的代碼段在?MiniGUIMain?中啟動(dòng)了三個(gè)主窗口線程：

int MiniGUIMain(int args, char* arg[])
{
?????pthread_t thread, thread2, thread3;

?????CreateThreadForMainWindow(&thread, NULL, TestWindowMain, 0);

?????CreateThreadForMainWindow(&thread2, NULL, TestWindowMain2, 0);

?????CreateThreadForMainWindow(&thread3, NULL, TestWindowMain3, 0);

?????return 0;
}

CreateThreadForMainWindow?函數(shù)為主窗口建立線程，并返回線程標(biāo)識(shí)符。

其中的第三個(gè)參數(shù)是線程的入口函數(shù)地址。如下的代碼段定義了上述代碼中第一個(gè)主窗口線程的入口函數(shù)：

void InitCreateInfo(PMAINWINCREATE pCreateInfo)
{
????pCreateInfo->dwStyle = WS_THICKFRAME;
????pCreateInfo->spCaption = "The first main window" ;
????pCreateInfo->hMenu = 0;
????pCreateInfo->hCursor = GetSystemCursor(2);
????pCreateInfo->hIcon = LoadIconFromFile("res/table.ico");
????pCreateInfo->MainWindowProc = TestMainWinProc;
????pCreateInfo->lx = 50;?
????pCreateInfo->ty = 50;
????pCreateInfo->rx = 300;
????pCreateInfo->by = 480;
????pCreateInfo->iBkColor = COLOR_lightwhite;?
????pCreateInfo->dwAddData1 = 0;
????pCreateInfo->dwAddData2 = 0;
}

void* TestWindowMain(void* data)
{
????MSG Msg;

????MAINWINCREATE CreateInfo;
????HWND hMainWnd;

????InitCreateInfo(&CreateInfo);

????if( !(hMainWnd = CreateMainWindow(&CreateInfo)) )
????????return NULL;

????ShowWindow(hMainWnd, SW_SHOWNORMAL);

????while( GetMessage(&Msg, hMainWnd) ) {
????????DispatchMessage(&Msg);
????}

????MainWindowThreadCleanup(hMainWnd);
????return NULL;
}

在上面的代碼段中，該線程首先調(diào)用?CreateMainWindow建立了主窗口，然后調(diào)用?ShowWindow顯示了主窗口，最后啟動(dòng)了消息循環(huán)。當(dāng)消息循環(huán)因?yàn)榻邮盏?MSG_QUIT?消息而終止時(shí)，該函數(shù)調(diào)用了?MainWindowThreadCleanup?清除了相關(guān)的線程數(shù)據(jù)。

從上述代碼中可看出主函數(shù)不支持窗口類，在調(diào)用?CreateMainWindow?函數(shù)時(shí)直接指定主窗口的窗口過程地址。我們也可以從中看到主窗口所支持的其他屬性：

1．窗口風(fēng)格。表?2.1?給出了所支持的窗口風(fēng)格

表?2.1??MiniGUI?支持的主窗口風(fēng)格

風(fēng)格	描述
WS_BORDER	創(chuàng)建一個(gè)具有單線邊框的窗口
WS_THICKFRAME	創(chuàng)建一個(gè)具有寬邊框的窗口
WS_THINFRAME	創(chuàng)建一個(gè)具有細(xì)邊框的窗口
WS_CAPTION	創(chuàng)建一個(gè)具有標(biāo)題欄的窗口
WS_HSCROLL	創(chuàng)建一個(gè)具有水平滾動(dòng)條的窗口
WS_MAXMIZEBOX	創(chuàng)建一個(gè)具有最大化框的窗口
WS_MINIMIZEBOX	創(chuàng)建一個(gè)具有最小化框的窗口
WS_SYSMENU	創(chuàng)建一個(gè)具有系統(tǒng)菜單的窗口
WS_VSCROLL	創(chuàng)建一個(gè)具有垂直滾動(dòng)條的窗口
WS_DISABLED	創(chuàng)建一個(gè)初始為禁止的窗口
WS_MAXIMIZE	創(chuàng)建一個(gè)初始最大化的窗口
WS_MINIMIZE	創(chuàng)建一個(gè)初始最小化的窗口
WS_VISIBLE	創(chuàng)建一個(gè)初始可見的窗口
WS_EX_TOPMOST	創(chuàng)建一個(gè)頂層窗口，這是一個(gè)?Win32?的擴(kuò)展風(fēng)格

2．窗口標(biāo)題。

3．窗口菜單。

4．窗口圖標(biāo)。

5．窗口背景色。

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理解消息循環(huán)和窗口過程?
　　
　　在利用 MiniGUI 開發(fā)應(yīng)用程序之前，首先要理解的兩個(gè)概念就是消息循環(huán)和窗口過程。消息循環(huán)是事件驅(qū)動(dòng)的 GUI 編程之基礎(chǔ)。而窗口則是圖形用戶界面的最基本交互元素。本文描述了 MiniGUI 中與消息相關(guān)的幾個(gè)重要函數(shù)，也描述了 MiniGUI-Threads 和 MiniGUI-Lite 在消息循環(huán)實(shí)現(xiàn)上的幾個(gè)不同。本文還講述了在 MiniGUI 中的窗口建立和銷毀過程，并解釋了窗口過程的概念以及對(duì)一些重要消息的處理。
　　引言
　　我們知道，流行的 GUI 編程都有一個(gè)重要的概念與之相關(guān)，即"事件驅(qū)動(dòng)編程"。事件驅(qū)動(dòng)的含義就是，程序的流程不再是只有一個(gè)入口和若干個(gè)出口的串行執(zhí)行線路；相反，程序會(huì)一直處于一個(gè)循環(huán)狀態(tài)，在這個(gè)循環(huán)當(dāng)中，程序從外部輸入設(shè)備獲取某些事件，比如用戶的按鍵或者鼠標(biāo)的移動(dòng)，然后根據(jù)這些事件作出某種的響應(yīng)，并完成一定的功能，這個(gè)循環(huán)直到程序接受到某個(gè)消息為止。"事件驅(qū)動(dòng)"的底層設(shè)施，就是常說的"消息隊(duì)列"和"消息循環(huán)"。本文將具體描述 MiniGUI 中用來處理消息的幾個(gè)重要函數(shù)，并描述 MiniGUI-Threads 和 MiniGUI-Lite 在消息循環(huán)實(shí)現(xiàn)上的一些不同。
　　
　　窗口是 MiniGUI 當(dāng)中最基本的 GUI 元素，一旦窗口建立之后，窗口就會(huì)從消息隊(duì)列當(dāng)中獲取屬于自己的消息，然后交由它的窗口過程進(jìn)行處理。這些消息當(dāng)中，有一些是基本的輸入設(shè)備事件，而有一些則是與窗口管理相關(guān)的邏輯消息。本文將講述 MiniGUI 中的窗口建立和銷毀過程，并解釋了窗口過程的概念以及對(duì)一些重要消息的處理。
　　
　　2 消息和消息循環(huán)
　　在 MiniGUI 中，消息被如下定義（include/window.h）：
　　
　　352 typedef struct _MSG
　　 353 {
　　 354 HWND hwnd;
　　 355 int message;
　　 356 WPARAM wParam;
　　 357 LPARAM lParam;
　　 358 #ifdef _LITE_VERSION
　　 359 unsigned int time;
　　 360 #else
　　 361 struct timeval time;
　　 362 #endif
　　 363 POINT pt;
　　 364 #ifndef _LITE_VERSION
　　 365 void* pAdd;
　　 366 #endif
　　 367 }MSG;
　　 368 typedef MSG* PMSG;
　　
　　一個(gè)消息由該消息所屬的窗口（hwnd）、消息編號(hào)（message）、消息的 WPARAM 型參數(shù)（wParam）以及消息的 LPARAM 型參數(shù)（lParam）組成。消息的兩個(gè)參數(shù)中包含了重要的內(nèi)容。比如，對(duì)鼠標(biāo)消息而言，lParam 中一般包含鼠標(biāo)的位置信息，而 wParam 參數(shù)中則包含發(fā)生該消息時(shí)，對(duì)應(yīng)的 SHIFT 鍵的狀態(tài)信息等。對(duì)其他不同的消息類型來講，wParam 和 lParam 也具有明確的定義。當(dāng)然，用戶也可以自定義消息，并定義消息的 wParam 和 lParam 意義。為了用戶能夠自定義消息，MiniGUI 定義了 MSG_USER 宏，可如下定義自己的消息：
　　
　　#define MSG_MYMESSAGE1 (MSG_USER + 1)
　　#define MSG_MYMESSAGE2 (MSG_USER + 2)
　　
　　用戶可以在自己的程序中使用自定義消息，并利用自定義消息傳遞數(shù)據(jù)。
　　
　　在理解消息之后，我們看消息循環(huán)。簡而言之，消息循環(huán)就是一個(gè)循環(huán)體，在這個(gè)循環(huán)體中，程序利用 GetMessage 函數(shù)不停地從消息隊(duì)列中獲得消息，然后利用 DispatchMessage 函數(shù)將消息發(fā)送到指定的窗口，也就是調(diào)用指定窗口的窗口過程，并傳遞消息及其參數(shù)。典型的消息循環(huán)如下所示：
　　
　　while (GetMessage (&Msg, hMainWnd)) {
　　 TranslateMessage (&Msg);
　　 DispatchMessage (&Msg);
　　}
　　
　　如上所示，GetMessage 函數(shù)從 hMainWnd 窗口所屬的消息隊(duì)列當(dāng)中獲得消息，然后調(diào)用 TranslateMessage 函數(shù)將 MSG_KEYDOWN 和 MSG_KEYUP 消息翻譯成 MSG_CHAR 消息，最后調(diào)用 DispatchMessage 函數(shù)將消息發(fā)送到指定的窗口。
　　
　　
　　在 MiniGUI-Threads 版本中，每個(gè)建立有窗口的 GUI 線程有自己的消息隊(duì)列，而且，所有屬于同一線程的窗口共享同一個(gè)消息隊(duì)列。因此，GetMessage 函數(shù)將獲得所有與 hMainWnd 窗口在同一線程中的窗口的消息。
　　
　　而在 MiniGUI-Lite 版本中，只有一個(gè)消息隊(duì)列，GetMessage 將從該消息隊(duì)列當(dāng)中獲得所有的消息，而忽略 hMainWnd 參數(shù)。
　　
　　3 幾個(gè)重要的消息處理函數(shù)
　　除了上面提到的 GetMessage 和 TranslateMessage、DispatchMessage 函數(shù)以外，MiniGUI 支持如下幾個(gè)消息處理函數(shù)。
　　
　　PostMessage：該函數(shù)將消息放到指定窗口的消息隊(duì)列后立即返回。這種發(fā)送方式稱為"郵寄"消息。如果消息隊(duì)列中的郵寄消息緩沖區(qū)已滿，則該函數(shù)返回錯(cuò)誤值。在下一個(gè)消息循環(huán)中，由 GetMessage 函數(shù)獲得這個(gè)消息之后，窗口才會(huì)處理該消息。PostMessage 一般用于發(fā)送一些非關(guān)鍵性的消息。比如在 MiniGUI 中，鼠標(biāo)和鍵盤消息就是通過 PostMessage 函數(shù)發(fā)送的。
　　
　　SendMessage：該函數(shù)和 PostMessage 函數(shù)不同，它在發(fā)送一條消息給指定窗口時(shí)，將等待該消息被處理之后才會(huì)返回。當(dāng)需要知道某個(gè)消息的處理結(jié)果時(shí)，使用該函數(shù)發(fā)送消息，然后根據(jù)其返回值進(jìn)行處理。在 MiniGUI-Threads 當(dāng)中，如果發(fā)送消息的線程和接收消息的線程不是同一個(gè)線程，發(fā)送消息的線程將阻塞并等待另一個(gè)線程的處理結(jié)果，然后繼續(xù)運(yùn)行；否則，SendMessage 函數(shù)將直接調(diào)用接收消息窗口的窗口過程函數(shù)。MiniGUI-Lite 則和上面的第二種情況一樣，直接調(diào)用接收消息窗口的窗口過程函數(shù)。
　　
　　SendNotifyMessage：該函數(shù)和 PostMessage 消息類似，也是不等待消息被處理即返回。但和 PostMessage 消息不同，通過該函數(shù)發(fā)送的消息不會(huì)因?yàn)榫彌_區(qū)滿而丟失，因?yàn)橄到y(tǒng)采用鏈表的形式處理這種消息。通過該函數(shù)發(fā)送的消息一般稱為"通知消息"，一般用來從控件向其父窗口發(fā)送通知消息。
　　
　　PostQuitMessage：該消息在消息隊(duì)列中設(shè)置一個(gè) QS_QUIT 標(biāo)志。GetMessage 在從指定消息隊(duì)列中獲取消息時(shí)，會(huì)檢查該標(biāo)志，如果有 QS_QUIT 標(biāo)志，GetMessage 消息將返回 FALSE，從而可以利用該返回值終止消息循環(huán)。
　　
　　4 MiniGUI-Threads 和 MiniGUI-Lite 在消息處理上的不同
　　表 1 總結(jié)了 MiniGUI-Threads 和 MiniGUI-Lite 在消息處理上的不同
　　
　　表 1 MiniGUI-Threads 和 MiniGUI-Lite 在消息處理上的不同
　　
　　 MiniGUI-Threads MiniGUI-Lite?
　　多消息隊(duì)列 每個(gè)創(chuàng)建窗口的線程擁有獨(dú)立的消息隊(duì)列 只有一個(gè)消息隊(duì)列。所有窗口共享一個(gè)消息隊(duì)列。除非嵌套消息循環(huán)，否則一個(gè)程序中只有一個(gè)消息循環(huán)。?
　　內(nèi)建多線程處理 是?？梢宰詣?dòng)處理跨線程的消息傳遞 不能。從一個(gè)線程向另外一個(gè)線程發(fā)送或者郵寄消息時(shí)，必須通過互斥處理保護(hù)消息隊(duì)列。?
　　其他 可以利用 PostSyncMessage 函數(shù)跨線程發(fā)送消息，并等待消息的處理結(jié)果 不能使用 PostSyncMessage、SendAsynMessage 等消息。?
　　
　　5 窗口的建立和銷毀
　　
　　5.1 窗口的建立
　　我們知道，MiniGUI 的 API 類似 Win32 的 API。因此，窗口的建立過程和 Windows 程序基本類似。不過也有一些差別。首先我們回顧一下 Windows 應(yīng)用程序的框架：
　　
　　在 WinMain () 中創(chuàng)建窗口，使用以下步驟：創(chuàng)建窗口類、登記窗口類、創(chuàng)建并顯示窗口、啟動(dòng)消息循環(huán)。?
　　在 WndProc () 中，負(fù)責(zé)對(duì)發(fā)到窗口中的各種消息進(jìn)行響應(yīng)。?
　　在 MiniGUI 中也同樣要有這兩個(gè)函數(shù)。不過稍微有點(diǎn)不同。程序的入口函數(shù)名字叫MiniGUIMain ()，它負(fù)責(zé)創(chuàng)建程序的主窗口。在建立主窗口之后，程序進(jìn)入消息循環(huán)。
　　
　　
　　在 Win32 程序中，在建立一個(gè)主窗口之前，程序首先要注冊(cè)一個(gè)窗口類，然后創(chuàng)建一個(gè)屬于該窗口類的主窗口。MiniGUI 卻沒有在主窗口中使用窗口類的概念。在 MiniGUI 程序中，首先初始化一個(gè) MAINWINCREATE 結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中元素的含義是：
　　
　　CreateInfo.dwStyle： 窗口風(fēng)格?
　　CreateInfo.spCaption： 窗口的標(biāo)題?
　　CreateInfo.dwExStyle ： 窗口的附加風(fēng)格?
　　CreateInfo.hMenu： 附加在窗口上的菜單句柄?
　　CreateInfo.hCursor： 在窗口中所使用的鼠標(biāo)光標(biāo)句柄?
　　CreateInfo.hIcon： 程序的圖標(biāo)?
　　CreateInfo.MainWindowProc： 該窗口的消息處理函數(shù)指針?
　　CreateInfo.lx： 窗口左上角相對(duì)屏幕的絕對(duì)橫坐標(biāo)，以象素點(diǎn)表示?
　　CreateInfo.ty： 窗口左上角相對(duì)屏幕的絕對(duì)縱坐標(biāo)，以象素點(diǎn)表示?
　　CreateInfo.rx： 窗口的長，以象素點(diǎn)表示?
　　CreateInfo.by： 窗口的高，以象素點(diǎn)表示?
　　CreateInfo.iBkColor： 窗口背景顏色?
　　CreateInfo.dwAddData： 附帶給窗口的一個(gè) 32 位值?
　　CreateInfo.hHosting： 窗口消息隊(duì)列所屬?
　　
　　其中有如下幾點(diǎn)要特別說明：
　　
　　CreateInfo.dwAddData：在程序編制過程中，應(yīng)該盡量減少靜態(tài)變量，但是如何不使用靜態(tài)變量而給窗口傳遞參數(shù)呢？這時(shí)可以使用這個(gè)域。該域是一個(gè) 32 位的值，因此可以把所有需要傳遞給窗口的參數(shù)編制成一個(gè)結(jié)構(gòu)，而將結(jié)構(gòu)的指針賦予該域。在窗口過程中，可以使用 GetWindowAdditionalData 函數(shù)獲取該指針，從而獲得所需要傳遞的參數(shù)。?
　　CreateInfo.hHosting：該域表示的是將要建立的主窗口使用哪個(gè)主窗口的消息隊(duì)列。使用其他主窗口消息隊(duì)列的主窗口，我們稱為"被托管"的主窗口。當(dāng)然，這只在 MiniGUI-Threads 版本中有效。?
　　MainWinProc 函數(shù)負(fù)責(zé)處理窗口消息。這個(gè)函數(shù)就是主窗口的"窗口過程"。窗口過程一般有四個(gè)入口參數(shù)，第一個(gè)是窗口句柄，第二個(gè)是消息類型，第三個(gè)和第四個(gè)是消息的兩個(gè)參數(shù)。?
　　
　　在準(zhǔn)備好MAINWINCREATE 結(jié)構(gòu)之

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的理解MiniGUI消息循环和窗口过程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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