Windows消息编程

Windows消息编程
韩耀旭

本文主要包括以下内容：

1、简单理解Windows的消息
2、通过一个简单的Win32程序理解Windows消息
3、通过几个Win32程序实例进一步深入理解Windows消息
4、队列消息和非队列消息
5、WM_COMMAND和WM_NOTIFY
6、MFC的消息映射
7、消息反射机制

1、简单理解Windows的消息

消息，就是指Windows发出的一个通知，告诉应用程序某个事情发生了。
举个例子来说，鼠标单击某应用程序的一个按钮。这时，Windows（操作系统）给应用程序发送这个消息，通知应用程序该按钮被点击，应用程序将进行相应反应。
消息一般用一个32位的数来标识，这个数唯一地标识这个消息。这些消息的标识符一般在头文件winuser.h 中定义，如：

#define WM_PAINT 0x000F
#define WM_QUIT 0x0012

其实消息本身是一个MSG结构。MSG结构定义如下：

typedef struct tagMSG {
HWND hwnd; //接受消息的窗口句柄
UINT message; //消息标识符
WPARAM wParam; //32位附加信息
LPARAM lParam; //32位附加信息
DWORD time; //消息创建的时间
POINT pt; //消息创建时鼠标在屏幕坐标系中的位置
} MSG;

也就是说，对于任何一个消息，都有一个MSG变量与之对应，该变量包含了消息的相关信息。而我们在一般情况下，只使用消息的消息标识符，该标识符也唯一地代表了这个消息。
举个例子来说，当我们收到一个字符消息的时候，message成员变量的值就是WM_CHAR，但用户到底输入的是什么字符，那么就由wParam和lParam来说明。wParam、lParam表示的信息随消息的不同而不同。
Windows操作系统已经给我们定义了大量的消息，这些消息我们称为系统消息。除了系统消息，我们还可以自己定义消息，即自定义消息。
值小于0x0400的消息都是系统消息，自定义消息一般都大于0x0400。
系统消息取值一般有如下规律，如表1：

范围	意义
0x0001——0x0087	主要是窗口消息
0x00A0——0x00A9	非客户区消息
0x0100——0x0108	键盘消息
0x0111——0x0126	菜单消息
0x0132——0x0138	颜色控制消息
0x0200——0x020A	鼠标消息
0x0211——0x0213	菜单循环消息
0x0220——0x0230	多文档消息
0x03E0——0x03E8	DDE消息
0x0400	WM_USER
0x0400——0x7FFF	自定义消息

表1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

在WINUSER.H中，我们有定义：

#define WM_USER 0x0400

对于自定义消息，我们一般采用WM_USER 加一个整数值的方法定义自定义消息，如：

#define WM_RECVDATA WM_USER + 1

如果您初次接触Windows编程，或是初次接触Windows消息，对于上述解释可能没有看懂，这也不要着急，后面的实例将会逐步带您对Windows的消息编程有一个了解。

2、通过一个简单的Win32程序理解Windows消息
例程1：一个简单的Win32程序代码（见附带源码 工程M1）
打开VC++ 6.0，新建一个Win32 Application，工程名为M1，在该工程添加C++ Source File，文件名为M1，在该文件中添加如下代码：

 

 

//一个简单的Win32应用程序

//通过这个简单的实例讲解Windows消息是如何传递的

#include <windows.h>

//声明窗口过程函数

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM);

//定义一个全局变量，作为窗口类名

TCHAR szClassName[] = TEXT("SimpleWin32");

//应用程序主函数

int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance,
                                  HINSTANCE hPrevInstance,
                                  LPSTR szCmdLine,
                                  int iCmdShow)
{

    //窗口类
    WNDCLASS wndclass;

    //当窗口水平方向的宽度和垂直方向的高度变化时重绘整个窗口
    wndclass.style = CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;

    //关联窗口过程函数
    wndclass.lpfnWndProc = WndProc;
    wndclass.cbCl***tra = 0;
    wndclass.cbWndExtra = 0;
    wndclass.hInstance = hInstance;//实例句柄
    wndclass.hIcon = LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);//图标
    wndclass.hCursor = LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);//光标
    wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);//画刷
    wndclass.lpszMenuName = NULL;//菜单
    wndclass.lpszClassName = szClassName;//类名称

    //注册窗口类
    if(!RegisterClass (&wndclass))
    {
           MessageBox (NULL, TEXT ("RegisterClass Fail!"),
                   szClassName, MB_ICONERROR);
           return 0;
    }



    //建立窗口
    HWND hwnd;
    hwnd = CreateWindow(szClassName,//窗口类名称
           TEXT ("The Simple Win32 Application"),//窗口标题
           WS_OVERLAPPEDWINDOW,//窗口风格,即通常我们使用的windows窗口样式
           CW_USEDEFAULT,//指定窗口的初始水平位置,即屏幕坐标系的窗口的左上角的X坐标
           CW_USEDEFAULT,//指定窗口的初始垂直位置,即屏幕坐标系的窗口的左上角的Y坐标
           CW_USEDEFAULT,//窗口的宽度
           CW_USEDEFAULT,//窗口的高度
           NULL,//父窗口句柄
           NULL,//窗口菜单句柄
           hInstance,//实例句柄
           NULL);

    ShowWindow(hwnd,iCmdShow);//显示窗口
    UpdateWindow(hwnd);//立即显示窗口

    //消息循环
    MSG msg;
    while(GetMessage(&msg,NULL,0,0))//从消息队列中取消息
    {
           TranslateMessage (&msg); //转换消息
           DispatchMessage (&msg); //派发消息
    }
    return msg.wParam;
}

//消息处理函数

//参数:窗口句柄，消息，消息参数，消息参数

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    //处理感兴趣的消息
    switch (message)
    {
    case WM_DESTROY:
           //当用户关闭窗口，窗口销毁，程序需结束，发退出消息，以退出消息循环
           PostQuitMessage(0);
           return 0;
    }
    //其他消息交给由系统提供的缺省处理函数
    return ::DefWindowProc (hwnd, message, wParam, lParam);
}


这是一个非常简单的Win32小程序，编译运行会显示一个窗口，关闭窗口程序会结束运行。 代码中已经做了简单注解，这里我们不作过多说明。我在这里再着重讲解一下消息循环部分。

//消息循环

MSG msg;
while(GetMessage(&msg,NULL,0,0))//从消息队列中取消息
{
      TranslateMessage (&msg); //转换消息
      DispatchMessage (&msg); //派发消息
}

这段代码是消息循环部分，它的作用是循环检测消息队列（不懂消息队列？没关系，后面会详细说明）中的消息并进行处理。这段代码涉及GetMessage，TranslateMessage，DispatchMessage这三个函数，相关函数还有PeekMessage,WaitMessage。在此，我们先对这五个函数简单讲解。

1、GetMessage

函数原型：

BOOL GetMessage(LPMSG lpMsg, HWND hWnd, UINT wMsgFilterMin, UINT wMsgFilterMax);

参数：

lpMsg：一个指向MSG结构的指针，该结构用于存放从消息队列里取出的消息。
hWnd：窗口句柄。如果该参数是非零值，则GetMessage只检索该窗口（也包括其子窗口）消息，如果为零，则GetMessage检索整个进程内的消息。
wMsgFilterMin：指定被检索的最小消息值，也就是消息范围的下界限参数。
wMsgFilterMax：上界限参数。如果wMsgFilterMin和wMsgFilterMax都为零，则不进行消息过滤，GetMessage检索所有有效的消息。

返回值

GetMessage检索到WM_QUIT消息，返回值是零；其它情况，返回非零值。

函数功能：

这个API函数用来从消息队列中“摘取”一个消息，放到lpMsg所指的变量里。（注：如果所取窗口的消息队列中没有消息，则程序会暂停在GetMessage(…) 函数里，不会返回。）
再通俗一点讲解GetMessage函数：
当程序执行GetMessage()的时候，会检查消息队列，如果有消息在消息队列里，它取出该消息，将该消息填充到lpMsg所指的MSG结构，并返回TRUE值。如果此时消息队列里没有消息（消息队列为空），它会将线程阻塞，也就是将控制权交给系统，直到消息队列中有内容时，才唤醒线程继续执行。
对于GetMessage()函数，还有一点需要说明，就是当从消息队列中取出的消息是WM_QUIT时，函数返回值是0。我们一般利用这一点退出消息循环，结束程序。

如语句：


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

……


2 、PeekMessage

函数原型：

BOOL PeekMessage(LPMSG lpMsg,HWND hWnd,UINT wMsgFilterMin,UINT wMsgFilterMax,UINT wRemoveMsg);

参数：

lpMsg、hWnd、wMsgFilterMin、wMsgFilterMax这四个参数的意义和GetMessage对应参数的意义相同，在此不再赘述。
wRemoveMsg：这个参数决定读消息时是否删除消息，可选值有PM_NOREMOVE和PM_REMOVE。如果您选PM_NOREMOVE，执行该函数后消息仍然留在消息队列（我称为读消息）；如果您选PM_REMOVE，执行该函数后将在消息队列中移除该消息（同GetMessage()）。

返回值：

消息队列中有消息，返回值为TRUE；消息队列中没有消息，返回值为FALSE。

函数功能：

PeekMessage()也是从消息队列中取消息，但它是GetMessage()不同，主要在以下两点：

（一）、GetMessage()只能从消息队列中取走消息，也就是说，GetMessage()执行后，该消息将从消息队列中移除。
PeekMessage()可以从消息队列中取走消息。也可以读消息，让消息继续留在消息队列里。

（二）、当消息队列中没有消息时，GetMessage()将会阻塞线程，等待消息；而PeekMessage()与GetMessage()不同，它执行后会立刻返回，消息队列中有消息时，返回值为TRUE；消息队列中没有消息时，返回值为FALSE。

3 、WaitMessage

函数原型：

BOOL WaitMessage(VOID);

函数功能：

这个函数的作用是当消息队列中没有消息时，将控制权交给其它线程。该函数将会使线程挂起，直到消息队列中又有新消息。
这个函数专门和PeekMessage配合使用，当消息队列中没有消息时，挂起线程，等待消息队列中新消息的到来，这样可以减轻CPU的运算负担。

4 、TranslateMessage

函数原型：

BOOL TranslateMessage（CONST MSG*lpMsg）；

参数：

　　IpMsg：指向MSG结构的指针，该结构是函数GetMessage或PeekMessage从消息队列里取得的消息。
　 函数功能：该函数将虚拟键消息转换为字符消息。字符消息被寄送到调用线程的消息队列里，当下一次线程调用函数GetMessage或PeekMessage时被读出。
什么是虚拟键码呢？Windows为了方便输入管理，减少程序对设备的依赖性，将键盘上所有的按键都用一个两位十六进制数对应，这些数称为虚拟键码。虚拟键码一般以VK_开头，如：Esc键对应的虚拟键码是VK_ESCAPE；空格键对应的虚拟键码是VK_SPACE；VK_LWIN与左边的Windows徽标键相对应。
当一个按键被按下时，会触发WM_KEYDOWN消息， WM_KEYDOWN消息的wParam参数值就是虚拟键值。通过这个值就可以判断哪个键被按下了。
为什么我们要把虚拟键码转换为字符码呢？
比如我们按下了‘A’键，此时我们得到的字符可能是‘A’，也可能是小写的‘a’，这由当时的大写状态（Caps Lock）以及是否同时按下了Shift键有关。TranslateMessage（）函数的作用就是不用我们考虑这些问题，而是根据这些情况，自动返回一个ASCII码值，以方便用户使用。
并不是所有的虚拟键码值都会Translate成字符码。字母、数字键都有字符码相对应，而像方向箭头键、F1—F12功能键这些按键就没有字符码相对应。当虚拟键码需要转化成字符码时，TranslateMessage（）函数就在消息队列里放一条WM_CHAR消息，WM_CHAR消息的wParam参数值就是转换后的ASCII码值。

5、DispatchMessage

函数原型：

LONG DispatchMessage(CONST MSG *lpmsg);

函数功能：
它的作用很简单，就是分派消息到窗口的消息处理函数去执行。
了解了这5个函数，消息循环这段代码就不难理解：

GetMessage()从消息队列中取消息，对取出的消息进行转换(TranslateMessage)，对于能够将虚拟键码转化成字符码的消息，会在消息队列里放一条WM_CHAR消息，最后将消息发送到相应的消息处理函数进行处理。循环执行这个处理过程，直到收到WM_QUIT消息，才退出循环，结束程序。

3、通过几个Win32程序实例进一步深入理解Windows消息

例程2：对比使用GetMessage和PeekMessage处理消息循环（见附带源码 工程M2）
同工程M1，新建工程M2，将工程M1的源代码全部拷贝到M2，并将消息循环部分的代码改为：

//消息循环

MSG msg;

while(true)
{
      if(PeekMessage(&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE)) //从消息队列中取消息
      {
              if(msg.message == WM_QUIT)
                    break;
              TranslateMessage (&msg); //转换消息
              DispatchMessage (&msg); //派发消息
       }
       else
              WaitMessage();

} //End of while(true)


编译、运行工程M2，观察运行效果，可以看出，使用PeekMessage处理消息循环同样能够达到与GetMessage相同的效果。
PeekMessage处理消息循环比GetMessage还要灵活，尤其体现在游戏编程中。游戏编程者不希望玩家在没有键盘或鼠标输入时游戏是静止不动的，他们希望怪兽从后面冲出来，围攻玩家，追捕玩家。为了做到这样的效果，需要这样一种消息循环：当遇到需要处理的消息时去处理消息，其余的时间都让程序代码自动产生激烈的场面。
下面的例程3将模拟这种消息循环。
例程3：模拟演示游戏编程如何进行消息处理（见附带源码工程M3）。
详细的代码参看工程M3，编译并执行，您会发现程序不停地自己画圆，这模拟游戏自动产生激烈的场面。当您按下上、下、左、右箭头键，您就会发现您在相应的方向画线，这模拟游戏程序及时处理玩家的消息。

4、队列消息和非队列消息
Windows把消息分为两种：一种是需要立即处理的消息，另一种是不需要立即处理的消息。
对于需要立即处理的消息，Windows直接把它送给窗口的消息处理函数进行处理，这类消息我们叫做非队列消息；
而对于不需要立即处理的消息，Windows会把它发送给应用程序的消息队列进行排队，由应用程序逐个进行处理，我们把这类消息叫做队列消息。
为了更清楚地说明这个问题，我们参看图1：