Windows消息機制學習筆記（三）—— 消息的接收與分發

• • 要點回顧
  • 消息循環
  • 消息隊列
  • 消息的接收
  • • GetMessage
    • 實驗1：理解GetMessage
    • • 第一步：編譯并運行程序A
      • 第二步：編譯并運行程序B
    • 同步與異步
    • 實驗2：理解同步與異步
    • • 第一步：編譯并運行實驗1中的程序A
      • 第二步：編譯并運行實驗1中的程序B
      • 第三步：點擊確定按鈕
      • 第四步：修改程序B的代碼，再次運行
  • 消息的分發
  • • DispatchMessage
    • 實驗3：理解DispatchMessage
    • • 第一步：編譯并運行以下代碼
      • 第二步：操作窗口
      • 第三步：去掉DispatchMessage注釋，重新運行
      • 第四步：再次操作窗口
    • TranslateMessage
    • 實驗4：理解TranslateMessage
    • • 第一步：編譯并運行以下代碼
      • 第二步：敲擊不同按鍵
      • 第三步：修改代碼并重新運行程序
      • 第四步：敲擊不同按鍵
  • 總結

要點回顧

1）一個GUI線程包含一個消息隊列

普通線程 ↓ GUI線程 ↓ THEWAD.W32THREAD ↓ THREADINFO ↓ 消息隊列

2）一個線程可以包含多個窗口，所有窗口共享一個消息隊列

_WINDOW_OBJECT //0環創建 ↓ PTHREADINFO pti //所屬線程 ↓ WNDPROC lpfnWndProc //窗口過程（窗口回調函數）

消息循環

MSG msg; while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) //從消息隊列中取出消息 {TranslateMessage(&msg); //加工消息DispatchMessage(&msg); //分發消息 }

思考：使用SendMessage與PostMessage發送的消息位于同一組隊列中嗎？
答案：不同類型的消息被置于不同隊列。

消息隊列

描述：消息隊列共有七組，用于存放不同類型的消息。
例如：

1）SentMessagesListHead //接收SendMessage發來的消息 2）PostedMessagesListHead //接收PostMessage發來的消息 3）HardwareMessagesListHead //接收鍵盤、鼠標等硬件設備的消息 ...

完整隊列：

//ReactOS v3.12 typedef struct _USER_MESSAGE_QUEUE {.../* Owner of the message queue */struct _ETHREAD *Thread;/* Queue of messages sent to the queue. */LIST_ENTRY SentMessagesListHead;/* Queue of messages posted to the queue. */LIST_ENTRY PostedMessagesListHead;/* Queue of sent-message notifies for the queue. */LIST_ENTRY NotifyMessagesListHead;/* Queue for hardware messages for the queue. */LIST_ENTRY HardwareMessagesListHead;.../* messages that are currently dispatched by other threads */LIST_ENTRY DispatchingMessagesHead;/* messages that are currently dispatched by this message queue, required for cleanup */LIST_ENTRY LocalDispatchingMessagesHead;... }

消息的接收

GetMessage

描述：從消息隊列中取出消息

BOOL?WINAPI?GetMessage(LPMSG lpMsg, //返回從隊列中取出的消息HWND hWnd, //過濾條件一：窗口句柄UINT wMsgFilterMin, //過濾條件二：最小值UINT wMsgFilterMax //過濾條件三：最大值 );

主要功能：循環判斷是否存在屬于該窗口的消息，若存在，則將消息存儲到MSG指定的結構中，并將消息從列表中刪除。

注意：事實上，GetMessage還做了一件很重要的事情，即在接收消息時，將SentMessagesListHead中的消息進行處理

大致流程：

User32!GetMessage ↓ w32k!NtUsrGetMessage ↓ do {//先判斷SentMessagesListHead中是否存在消息，若存在則進行處理do{...KeUserModeCallback(USER32_CALLBACK_WINDOWPROC,Arguments,ArgumentLength,&ResultPinter,&ResultLength);...} }while(SentMessagesListHead != NULL)

源碼（ReactOS v3.12）：

BOOL APIENTRY NtUserGetMessage( PNTUSERGETMESSAGEINFO UnsafeInfo,HWND hWnd,UINT MsgFilterMin,UINT MsgFilterMax ) {...do{GotMessage = co_IntPeekMessage(&Msg, Window, MsgFilterMin, MsgFilterMax, PM_REMOVE);...}while (! GotMessage); //對應外層循環... } BOOL FASTCALL co_IntPeekMessage( PUSER_MESSAGE Msg,PWINDOW_OBJECT Window,UINT MsgFilterMin,UINT MsgFilterMax,UINT RemoveMsg ) {.../* Dispatch sent messages here. */while (co_MsqDispatchOneSentMessage(ThreadQueue)); //對應內層循環... } BOOLEAN FASTCALL co_MsqDispatchOneSentMessage(PUSER_MESSAGE_QUEUE MessageQueue) {...if (Message->HookMessage == MSQ_ISHOOK){...}else if (Message->HookMessage == MSQ_ISEVENT){...}else{/* 發送消息 */Result = co_IntSendMessage(Message->Msg.hwnd,Message->Msg.message,Message->Msg.wParam,Message->Msg.lParam);}/* 從消息隊列中刪除該消息 */RemoveEntryList(&Message->ListEntry);.../* 調用回調函數 */if (Message->CompletionCallback != NULL){co_IntCallSentMessageCallback(Message->CompletionCallback,Message->Msg.hwnd,Message->Msg.message,Message->CompletionCallbackContext,Result);}... } VOID APIENTRY co_IntCallSentMessageCallback(SENDASYNCPROC CompletionCallback,HWND hWnd,UINT Msg,ULONG_PTR CompletionCallbackContext,LRESULT Result) {.../* 回到三環進行處理 */Status = KeUserModeCallback(USER32_CALLBACK_SENDASYNCPROC,&Arguments,sizeof(SENDASYNCPROC_CALLBACK_ARGUMENTS),&ResultPointer,&ResultLength);... }

實驗1：理解GetMessage

第一步：編譯并運行程序A

#include <windows.h>LRESULT CALLBACK WindowProc(IN HWND hwnd,IN UINT uMsg,IN WPARAM wParam,IN LPARAM lParam ){switch(uMsg){case 0x401:MessageBoxA(NULL, "測試窗口接收到消息", "新消息", MB_OK);return false;}return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam); }int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nShowCmd ){//窗口的類名TCHAR className[] = "My First Window";//創建一個自己的窗口WNDCLASS wndclass = {0};wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)COLOR_MENU;wndclass.lpfnWndProc = WindowProc;wndclass.lpszClassName = className;wndclass.hInstance = hInstance;//注冊RegisterClass(&wndclass);//創建窗口HWND hwnd = CreateWindow(className,TEXT("測試窗口"),WS_OVERLAPPEDWINDOW,10,10,600,300,NULL,NULL,hInstance,NULL);if(hwnd == NULL)return 0;//顯示窗口ShowWindow(hwnd, SW_SHOW);//消息循環MSG msg;while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)){//TranslateMessage(&msg);//DispatchMessage(&msg);}return 0; }

運行結果：

注意：不要關閉窗口

第二步：編譯并運行程序B

#include <stdio.h> #include <windows.h>int main() {HWND hwnd = FindWindow("My First Window", "測試窗口");SendMessage(hwnd, 0x401, 0, 0);return 0; }

運行結果：

同步與異步

描述：

使用SendMessage發送消息時，會等待消息處理之后再返回，這個過程稱為同步。

使用PostMessage發送消息時，不會等待消息處理，直接返回，這種方式稱為異步。

實驗2：理解同步與異步

第一步：編譯并運行實驗1中的程序A

運行結果：

第二步：編譯并運行實驗1中的程序B

在return處設置斷點：
運行結果：
此時，程序B并未繼續向下執行。

第三步：點擊確定按鈕

執行結果：
程序A處理消息后，程序B繼續向下執行。

第四步：修改程序B的代碼，再次運行

新代碼：

#include <stdio.h> #include <windows.h>int main() {HWND hwnd = FindWindow("My First Window", "測試窗口");PostMessage(hwnd, 0x401, 0, 0); //SendMessage改為PostMessagereturn 0; }

執行結果：
程序B發送消息后未等待目標處理繼續向下執行，程序A并未處理消息。

消息的分發

描述：GetMessage能夠處理SentMessagesListHead隊列中的消息，其他隊列中的消息則由DispatchMessage進行分發處理。

大致流程：

根據窗口句柄找到窗口對象。

根據窗口對象得到窗口過程函數，由0環進行調用。

源碼（ReactOS v3.12）：

LRESULT APIENTRY NtUserDispatchMessage(PMSG UnsafeMsgInfo) {...if (!Hit) Res = IntDispatchMessage(&SafeMsg);... } LRESULT FASTCALL IntDispatchMessage(PMSG pMsg) {...retval = co_IntCallWindowProc( Window->Wnd->lpfnWndProc,!Window->Wnd->Unicode,pMsg->hwnd,pMsg->message,pMsg->wParam,lParamPacked,lParamBufferSize);... } LRESULT APIENTRY co_IntCallWindowProc(WNDPROC Proc,BOOLEAN IsAnsiProc,HWND Wnd,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam,INT lParamBufferSize) {.../* 回到三環，調用窗口過程函數 */Status = KeUserModeCallback(USER32_CALLBACK_WINDOWPROC,Arguments,ArgumentLength,&ResultPointer,&ResultLength);... }

DispatchMessage

描述：用于消息分發，根據窗口句柄調用相關的窗口過程，通常用于分發由GetMessage函數檢索到的消息。

LRESULT DispatchMessage(CONST MSG *lpmsg // message information );

思考：為什么DispatchMessage要對消息進行分發而不統一處理？
答案：所有窗口共享一個消息隊列，且每個窗口都擁有屬于自己的回調函數。

MSG結構體成員：

typedef struct tagMSG {HWND hwnd; //窗口句柄UINT message; WPARAM wParam; LPARAM lParam; DWORD time; POINT pt; } MSG, *PMSG;

DispatchMessage根據MSG->hwnd調用各句柄對應窗口對象的回調函數。

思考：既然GetMessage已經得到了句柄信息，為什么不能直接調用對應的回調函數而需要分發。
答案：因為句柄指向的是句柄表，而不是窗口對象，需要進入0環通過句柄表找到窗口對象，才能調用對應的回調函數。

實驗3：理解DispatchMessage

第一步：編譯并運行以下代碼

#include <stdio.h> #include <windows.h>LRESULT CALLBACK WindowProc(IN HWND hwnd,IN UINT uMsg,IN WPARAM wParam,IN LPARAM lParam ){switch(uMsg){case 0x401:{MessageBoxA(NULL, "測試窗口接收到消息", "新消息", MB_OK);return 0;}case WM_DESTROY:{ExitProcess(0);return 0;}}return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam); }int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nShowCmd ){//窗口的類名TCHAR className[] = "My First Window";//創建一個自己的窗口WNDCLASS wndclass = {0};wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)COLOR_MENU;wndclass.lpfnWndProc = WindowProc;wndclass.lpszClassName = className;wndclass.hInstance = hInstance;//注冊RegisterClass(&wndclass);//創建窗口HWND hwnd = CreateWindow(className,TEXT("測試窗口"),WS_OVERLAPPEDWINDOW,10,10,600,300,NULL,NULL,hInstance,NULL);if(hwnd == NULL)return 0;//顯示窗口ShowWindow(hwnd, SW_SHOW);//消息循環MSG msg;while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)){//TranslateMessage(&msg);//DispatchMessage(&msg);}return 0; }

運行結果：

第二步：操作窗口

拖動窗口、點擊最小化、縮放、關閉按鈕均無反應。

第三步：去掉DispatchMessage注釋，重新運行

MSG msg; while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {//TranslateMessage(&msg);DispatchMessage(&msg); }

第四步：再次操作窗口

拖動窗口、點擊最小化、縮放、關閉按鈕均得到相應。

TranslateMessage

描述：用于將虛擬鍵碼轉換為字符消息。該字符消息又被發送給對應線程（調用TranslateMessage的線程）的消息隊列，當線程再次調用GetMessage函數或PeekMessage函數獲取消息的時候被讀取。

實驗4：理解TranslateMessage

第一步：編譯并運行以下代碼

#include <stdio.h> #include <windows.h>LRESULT CALLBACK WindowProc(IN HWND hwnd,IN UINT uMsg,IN WPARAM wParam,IN LPARAM lParam ){TCHAR szBuffer[MAX_PATH];switch(uMsg){/*case WM_KEYDOWN:{sprintf(szBuffer, "鍵%d被你按下了\x00", wParam);MessageBox(NULL, szBuffer, "WM_KEYDOWN", MB_OK);return 0;}*/case WM_CHAR:{sprintf(szBuffer, "你按下了%c鍵\x00", wParam);MessageBox(NULL, szBuffer, "WM_CHAR", MB_OK);return 0;}}return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam); }int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nShowCmd ){//窗口的類名TCHAR className[] = "My First Window";//創建一個自己的窗口WNDCLASS wndclass = {0};wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)COLOR_MENU;wndclass.lpfnWndProc = WindowProc;wndclass.lpszClassName = className;wndclass.hInstance = hInstance;//注冊RegisterClass(&wndclass);//創建窗口HWND hwnd = CreateWindow(className,TEXT("測試窗口"),WS_OVERLAPPEDWINDOW,10,10,600,300,NULL,NULL,hInstance,NULL);if(hwnd == NULL)return 0;//顯示窗口ShowWindow(hwnd, SW_SHOW);//消息循環MSG msg;while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)){TranslateMessage(&msg);DispatchMessage(&msg);}return 0; }

運行結果：

第二步：敲擊不同按鍵

1）小寫模式，按下"A"：

2）按下大小寫鍵，切換到大寫模式：
無彈窗

3）大寫模式，按下”A“：

4）按下shift鍵：
無彈窗

5）小寫模式，按下shift+“A”：

第三步：修改代碼并重新運行程序

新代碼：

#include <stdio.h> #include <windows.h>LRESULT CALLBACK WindowProc(IN HWND hwnd,IN UINT uMsg,IN WPARAM wParam,IN LPARAM lParam ){TCHAR szBuffer[MAX_PATH];switch(uMsg){case WM_KEYDOWN:{sprintf(szBuffer, "鍵%d被你按下了\x00", wParam);MessageBox(NULL, szBuffer, "WM_KEYDOWN", MB_OK);return 0;}/*case WM_CHAR:{sprintf(szBuffer, "你按下了%c鍵\x00", wParam);MessageBox(NULL, szBuffer, "WM_CHAR", MB_OK);return 0;}*/}return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam); }int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nShowCmd ){//窗口的類名TCHAR className[] = "My First Window";//創建一個自己的窗口WNDCLASS wndclass = {0};wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)COLOR_MENU;wndclass.lpfnWndProc = WindowProc;wndclass.lpszClassName = className;wndclass.hInstance = hInstance;//注冊RegisterClass(&wndclass);//創建窗口HWND hwnd = CreateWindow(className,TEXT("測試窗口"),WS_OVERLAPPEDWINDOW,10,10,600,300,NULL,NULL,hInstance,NULL);if(hwnd == NULL)return 0;//顯示窗口ShowWindow(hwnd, SW_SHOW);//消息循環MSG msg;while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)){//TranslateMessage(&msg);DispatchMessage(&msg);}return 0; }

運行結果：

第四步：敲擊不同按鍵

1）小寫模式，按下"A"：
2）按下大小寫鍵，切換到大寫模式：

3）大寫模式，按下”A“：

4）按下shift鍵：

總結

GetMessage的不止能夠取出消息，還能夠處理消息。

GetMessage處理消息時，從0環回到3環調用窗口過程函數進行處理。

SendMessage發送消息后會等待目標處理完畢，PostMessage不會。

GetMessage只會處理SentMessagesListHead列表中的消息。

DispatchMessage的作用是分發除了SentMessagesListHead隊列以外的消息給各窗口對象進行處理。

TranslateMessage只處理鍵盤消息，將虛擬鍵碼轉換為字符消息，再由DispatchMessage進行分發。

未經過TranslateMessage處理的鍵盤消息，虛擬鍵碼由WM_KEYDOWN進行處理；經過TranslateMessage處理的鍵盤消息，字符消息由WM_CHAR進行處理

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Windows消息机制学习笔记（三）—— 消息的接收与分发的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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