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【轉】深度解析VC中的消息傳遞機制(下)

消息的接收

   消息的接收主要有3個函數:GetMessage、PeekMessage、WaitMessage。

    GetMessage原型如下:BOOL GetMessage(LPMSG lpMsg,HWND hWnd,UINT wMsgFilterMin,UINT wMsgFilterMax);

   該函數用來獲取與hWnd參數所指定的窗口相關的且wMsgFilterMin和wMsgFilterMax參數所給出的消息值范圍內的消息。需要注意的是,如果hWnd為NULL,則GetMessage獲取屬于調用該函數應用程序的任一窗口的消息,如果wMsgFilterMin和wMsgFilterMax都是0,則GetMessage就返回所有可得到的消息。函數獲取之后將刪除消息隊列中的除WM_PAINT消息之外的其他消息,至于WM_PAINT則只有在其處理之后才被刪除。

   PeekMessage原型如下:BOOL PeekMessage(LPMSG lpMsg,HWND hWnd,UINT wMsgFilterMin,UINT wMsgFilterMax,UINT wRemoveMsg);

   該函數用于查看應用程序的消息隊列,如果其中有消息就將其放入lpMsg所指的結構中,不過,與GetMessage不同的是,PeekMessage函數不會等到有消息放入隊列時才返回。同樣,如果hWnd為NULL,則PeekMessage獲取屬于調用該函數應用程序的任一窗口的消息,如果hWnd=-1,那么函數只返回把hWnd參數為NULL的PostAppMessage函數送去的消息。如果wMsgFilterMin和wMsgFilterMax都是0,則PeekMessage就返回所有可得到的消息。函數獲取之后將刪除消息隊列中的除WM_PAINT消息之外的其他消息,至于WM_PAINT則只有在其處理之后才被刪除。

   WaitMessage原型如下:BOOL VaitMessage();當一個應用程序無事可做時,該函數就將控制權交給另外的應用程序,同時將該應用程序掛起,直到一個新的消息被放入應用程序的隊列之中才返回。 //多線程特點的體現

   消息的處理

   接下來我們談一下消息的處理,首先我們來看一下VC中的消息泵:

   while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
{
if(!TranslateAccelerator(msg.hWnd, hAccelTable, &msg))
{
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
}

   首先,GetMessage從進程的主線程的消息隊列中獲取一個消息并將它復制到MSG結構,如果隊列中沒有消息,則GetMessage函數將等待一個消息的到來以后才返回。 如果你將一個窗口句柄作為第二個參數傳入GetMessage,那么只有指定窗口的的消息可以從隊列中獲得。GetMessage也可以從消息隊列中過濾消息只接受消息隊列中落在范圍內的消息。這時候就要利用GetMessage/PeekMessage指定一個消息過濾器。這個過濾器是一個消息標識符的范圍或者是一個窗體句柄,或者兩者同時指定。當應用程序要查找一個后入消息隊列的消息是很有用。WM_KEYFIRST 和 WM_KEYLAST 常量用于接受所有的鍵盤消息。 WM_MOUSEFIRST 和 WM_MOUSELAST 常量用于接受所有的鼠標消息。

   然后TranslateAccelerator判斷該消息是不是一個按鍵消息并且是一個加速鍵消息,如果是,則該函數將把幾個按鍵消息轉換成一個加速鍵消息傳遞給窗口的回調函數。處理了加速鍵之后,函數TranslateMessage將把兩個按鍵消息WM_KEYDOWN和WM_KEYUP轉換成一個WM_CHAR,不過需要注意的是,消息WM_KEYDOWN,WM_KEYUP仍然將傳遞給窗口的回調函數。

   處理完之后,DispatchMessage函數將把此消息發送給該消息指定的窗口中已設定的回調函數。如果消息是WM_QUIT,則GetMessage返回0,從而退出循環體。應用程序可以使用PostQuitMessage來結束自己的消息循環。通常在主窗口的WM_DESTROY消息中調用。

   下面我們舉一個常見的小例子來說明這個消息泵的運用:

   if (::PeekMessage(&msg, m_hWnd, WM_KEYFIRST,WM_KEYLAST, PM_REMOVE))
{
if (msg.message == WM_KEYDOWN && msg.wParam == VK_ESCAPE)...
}

   這里我們接受所有的鍵盤消息,所以就用WM_KEYFIRST 和 WM_KEYLAST作為參數。最后一個參數可以是PM_NOREMOVE 或者 PM_REMOVE,表示消息信息是否應該從消息隊列中刪除。

   所以這段小代碼就是判斷是否按下了Esc鍵,如果是就進行處理。

窗口過程

   窗口過程是一個用于處理所有發送到這個窗口的消息的函數。任何一個窗口類都有一個窗口過程。同一個類的窗口使用同樣的窗口過程來響應消息。 系統發送消息給窗口過程將消息數據作為參數傳遞給他,消息到來之后,按照消息類型排序進行處理,其中的參數則用來區分不同的消息,窗口過程使用參數產生合適行為。

   一個窗口過程不經常忽略消息,如果他不處理,它會將消息傳回到執行默認的處理。窗口過程通過調用DefWindowProc來做這個處理。窗口過程必須return一個值作為它的消息處理結果。大多數窗口只處理小部分消息和將其他的通過DefWindowProc傳遞給系統做默認的處理。窗口過程被所有屬于同一個類的窗口共享,能為不同的窗口處理消息。下面我們來看一下具體的實例:

    LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
    {
int wmId, wmEvent;
PAINTSTRUCT ps;
HDC hdc;
TCHAR szHello[MAX_LOADSTRING];
LoadString(hInst, IDS_HELLO, szHello, MAX_LOADSTRING);

switch (message)
{
case WM_COMMAND:
wmId = LOWORD(wParam);
wmEvent = HIWORD(wParam);
// Parse the menu selections:
switch (wmId)
{
case IDM_ABOUT:
DialogBox(hInst, (LPCTSTR)IDD_ABOUTBOX, hWnd, (DLGPROC)About);
break;
case IDM_EXIT:
DestroyWindow(hWnd);
break;
default:
return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
}
break;
case WM_PAINT:
hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
// TODO: Add any drawing code here...
RECT rt;
GetClientRect(hWnd, &rt);
DrawText(hdc, szHello, strlen(szHello), &rt, DT_CENTER);
EndPaint(hWnd, &ps);
break;
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
break;
default:
return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
    }
   return 0;
    }

   消息分流器

   通常的窗口過程是通過一個switch語句來實現的,這個事情很煩,有沒有更簡便的方法呢?有,那就是消息分流器,利用消息分流器,我們可以把switch語句分成更小的函數,每一個消息都對應一個小函數,這樣做的好處就是對消息更容易管理。

   之所以被稱為消息分流器,就是因為它可以對任何消息進行分流。下面我們做一個函數就很清楚了:

   void MsgCracker(HWND hWnd,int id,HWND hWndCtl,UINT codeNotify)
{
switch(id)
{
case ID_A:
if(codeNotify==EN_CHANGE)...
break;
case ID_B:
if(codeNotify==BN_CLICKED)...
break;
....
}
}

   然后我們修改一下窗口過程:

   LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch(message)
{
HANDLE_MSG(hWnd,WM_COMMAND,MsgCracker);
HANDLE_MSG(hWnd,WM_DESTROY,MsgCracker);
default:
return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
    }
   return 0;
    }

   在WindowsX.h中定義了如下的HANDLE_MSG宏:

    #define HANDLE_MSG(hwnd,msg,fn) \
switch(msg): return HANDLE_##msg((hwnd),(wParam),(lParam),(fn));

   實際上,HANDLE_WM_XXXX都是宏,例如:HANDLE_MSG(hWnd,WM_COMMAND,MsgCracker);將被轉換成如下定義:

    #define HANDLE_WM_COMMAND(hwnd,wParam,lParam,fn)\
((fn)((hwnd),(int)(LOWORD(wParam)),(HWND)(lParam),(UINT)HIWORD(wParam)),0L);

   好了,事情到了這一步,應該一切都明朗了。

   不過,我們發現在windowsx.h里面還有一個宏:FORWARD_WM_XXXX,我們還是那WM_COMMAND為例,進行分析:

    #define FORWARD_WM_COMMAND(hwnd, id, hwndCtl, codeNotify, fn) \
(void)(fn)((hwnd), WM_COMMAND, MAKEWPARAM((UINT)(id),(UINT)(codeNotify)), (LPARAM)(HWND)(hwndCtl))

   所以實際上,FORWARD_WM_XXXX將消息參數進行了重新構造,生成了wParam && lParam,然后調用了我們定義的函數。

MFC消息的處理實現方式

   初看MFC中的各種消息,以及在頭腦中根深蒂固的C++的影響,我們可能很自然的就會想到利用C++的三大特性之一:虛擬機制來實現消息的傳遞,但是經過分析,我們看到事情并不是想我們想象的那樣,在MFC中消息是通過一種所謂的消息映射機制來處理的。

   為什么呢?在潘愛民老師翻譯的《Visual C++技術內幕》(第4版)中給出了詳細的原因說明,我再簡要的說一遍。在CWnd類中大約有110個消息,還有其它的MFC的類呢,算起來消息太多了,在C++中對程序中用到的每一個派生類都要有一個vtable,每一個虛函數在vtable中都要占用一個4字節大小的入口地址,這樣一來,對于每個特定類型的窗口或控件,應用程序都需要一個440KB大小的表來支持虛擬消息控件函數。

   如果說上面的窗口或控件可以勉強實現的話,那么對于菜單命令消息及按鈕命令消息呢?因為不同的應用程序有不同的菜單和按鈕,我們怎么處理呢?在MFC庫的這種消息映射系統就避免了使用大的vtable,并且能夠在處理常規Windows消息的同時處理各種各樣的應用程序的命令消息。

   說白了,MFC中的消息機制其實質是一張巨大的消息及其處理函數的一一對應表,然后加上分析處理這張表的應用框架內部的一些程序代碼.這樣就可以避免在SDK編程中用到的繁瑣的CASE語句。

   MFC的消息映射的基類CCmdTarget

   如果你想讓你的控件能夠進行消息映射,就必須從CCmdTarget類中派生。CCmdTarget類是MFC處理命令消息的基礎、核心。MFC為該類設計了許多成員函數和一些成員數據,基本上是為了解決消息映射問題的,所有響應消息或事件的類都從它派生,例如:應用程序類、框架類、文檔類、視圖類和各種各樣的控件類等等,還有很多。

   不過這個類里面有2個函數對消息映射非常重要,一個是靜態成員函數DispatchCmdMsg,另一個是虛函數OnCmdMsg。

   DispatchCmdMsg專門供MFC內部使用,用來分發Windows消息。OnCmdMsg用來傳遞和發送消息、更新用戶界面對象的狀態。

   CCmdTarget對OnCmdMsg的默認實現:在當前命令目標(this所指)的類和基類的消息映射數組里搜索指定命令消息的消息處理函數。

   這里使用虛擬函數GetMessageMap得到命令目標類的消息映射入口數組_messageEntries,然后在數組里匹配命令消息ID相同、控制通知代碼也相同的消息映射條目。其中GetMessageMap是虛擬函數,所以可以確認當前命令目標的確切類。

   如果找到了一個匹配的消息映射條目,則使用DispachCmdMsg調用這個處理函數;

   如果沒有找到,則使用_GetBaseMessageMap得到基類的消息映射數組,查找,直到找到或搜尋了所有的基類(到CCmdTarget)為止;

   如果最后沒有找到,則返回FASLE。

   每個從CCmdTarget派生的命令目標類都可以覆蓋OnCmdMsg,利用它來確定是否可以處理某條命令,如果不能,就通過調用下一命令目標的OnCmdMsg,把該命令送給下一個命令目標處理。通常,派生類覆蓋OnCmdMsg時 ,要調用基類的被覆蓋的OnCmdMsg。

   在MFC框架中,一些MFC命令目標類覆蓋了OnCmdMsg,如框架窗口類覆蓋了該函數,實現了MFC的標準命令消息發送路徑。必要的話,應用程序也可以覆蓋OnCmdMsg,改變一個或多個類中的發送規定,實現與標準框架發送規定不同的發送路徑。例如,在以下情況可以作這樣的處理:在要打斷發送順序的類中把命令傳給一個非MFC默認對象;在新的非默認對象中或在可能要傳出命令的命令目標中。

   消息映射的內容

   通過ClassWizard為我們生成的代碼,我們可以看到,消息映射基本上分為2大部分:

   在頭文件(.h)中有一個宏DECLARE_MESSAGE_MAP(),他被放在了類的末尾,是一個public屬性的;與之對應的是在實現部分(.cpp)增加了一章消息映射表,內容如下:

BEGIN_MESSAGE_MAP(當前類, 當前類的基類)
file://{{AFX_MSG_MAP(CMainFrame)

  消息的入口項

file://}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()

   但是僅是這兩項還遠不足以完成一條消息,要是一個消息工作,必須有以下3個部分去協作:
1.在類的定義中加入相應的函數聲明;

  2.在類的消息映射表中加入相應的消息映射入口項;

  3.在類的實現中加入相應的函數體;

   消息的添加

   有了上面的這些只是作為基礎,我們接下來就做我們最熟悉、最常用的工作:添加消息。MFC消息的添加主要有2種方法:自動/手動,我們就以這2種方法為例,說一下如何添加消息。

   1、利用Class Wizard實現自動添加

   在菜單中選擇View-->Class Wizard,也可以用單擊鼠標右鍵,選擇Class Wizard,同樣可以激活Class Wizard。選擇Message Map標簽,從Class name組合框中選取我們想要添加消息的類。在Object IDs列表框中,選取類的名稱。此時, Messages列表框顯示該類的大多數(若不是全部的話)可重載成員函數和窗口消息。類重載顯示在列表的上部,以實際虛構成員函數的大小寫字母來表示。其他為窗口消息,以大寫字母出現,描述了實際窗口所能響應的消息ID。選中我們向添加的消息,單擊Add Function按鈕,Class Wizard自動將該消息添加進來。

   有時候,我們想要添加的消息本應該出現在Message列表中,可是就是找不到,怎么辦?不要著急,我們可以利用Class Wizard上Class Info標簽以擴展消息列表。在該頁中,找到Message Filter組合框,通過它可以改變首頁中Messages列表框中的選項。這里,我們選擇Window,從而顯示所有的窗口消息,一把情況下,你想要添加的消息就可以在Message列表框中出現了,如果還沒有,那就接著往下看:)

   2、手動地添加消息處理函數

   如果在Messages列表框中仍然看不到我們想要的消息,那么該消息可能是被系統忽略掉或者是你自己創建的,在這種情況下,就必須自己手工添加。根據我們前面所說的消息工作的3個部件,我們一一進行處理:

   1) 在類的. h文件中添加處理函數的聲明,緊接在//}}AFX_MSG行之后加入聲明,注意:一定要以afx_msg開頭。

   通常,添加處理函數聲明的最好的地方是源代碼中Class Wizard維護的表下面,但是在它標記其領域的{{}}括弧外面。這些括弧中的任何東西都將會被Class Wizard銷毀。

   2) 接著,在用戶類的.cpp文件中找到//}}AFX_MSG_MAP行,緊接在它之后加入消息入口項。同樣,也是放在{ {} }的外面

   3) 最后,在該文件中添加消息處理函數的實體

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posted on 2007-10-15 09:49 Tim 閱讀(630) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: windows系統

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