win32汇编编程系列（八）之消息循环
消息循环
1. 消息循环的一般形式
程序中的以下代码就是通常的消息循环：
.while TRUE
invoke GetMessage,addr @stMsg,NULL,0,0
.break .if eax == 0
invoke TranslateMessage,addr @stMsg
invoke DispatchMessage,addr @stMsg
.endw
消息循环中的几个函数要用到一个MSG结构，用来做消息传递：
MSG STRUCT
Hwnd DWORD ?
Message DWORD ?
WParam DWORD ?
LParam DWORD ?
Time DWORD ?
Pt POINT <>
MSG ENDS
它的各个字段的含义是：
● hwnd——消息要发向的窗口句柄。
● message——消息标识符，在头文件中以WM_开头的预定义值（意思为Windows Message）。
● wParam——消息的参数之一。
● lParam——消息的参数之二。
● time——消息放入消息队列的时间。
● pt——这是一个POINT数据结构，表示消息放入消息队列时的鼠标坐标。
这个结构定义了消息的所有属性，GetMessage函数就是从消息队列中取出这样一条消息来的：
invoke GetMessage,lpMsg,hWnd,wMsgFilterMin,wMsgFilterMax
函数的lpMsg指向一个MSG结构，函数会在这里返回取到的消息，hWnd参数指定要获取哪个窗口的消息，例子中指定为NULL，表示获取的是所有本程序所属窗口的消息，wMsgFilterMin和wMsgFilterMax为0表示获取所有编号的消息。
GetMessage函数从消息队列里取得消息，填写好MSG结构并返回，如果获取的消息是WM_QUIT消息，那么eax中的返回值是0，否则eax返回非零值，所以用 .break .if eax == 0来检查返回值，如果消息队列中有WM_QUIT则退出消息循环。
TranslateMessage将MSG结构传给Windows进行一些键盘消息的转换，当有键盘按下和放开时，Windows产生WM_KEYDOWN和WM_KEYUP或WM_SYSKEYDOWN和WM_SYSKEYUP消息，但这些消息的参数中包含的是按键的扫描码，转换成常用的ASCII码要经过查表，很不方便，TranslateMessage遇到键盘消息则将扫描码转换成ASCII码并在消息队列中插入WM_CHAR或WM_SYSCHAR消息，参数就是转换好的ASCII码，如此一来，要处理键盘消息的话只要处理WM_CHAR消息就好了。遇到别的消息则TranslateMessage不做处理。
最后，由DispatchMessage将消息发送到窗口对应的窗口过程去处理。窗口过程返回后DispatchMessage函数才返回，然后开始新一轮消息循环。
2. 其他形式的消息循环
GetMessage函数是程序空闲的时候主动将控制权交还给Windows的一种方式，Windows是一个抢占式的多任务系统，任务之间每20 ms切换一次，试想一下，如果窗口程序在主窗口中采用死循环等待，消息由Windows直接发送到窗口过程，那么程序会是下列这种样子：
invoke CreateWindow，…
invoke ShowWindow，…
invoke UpdateWindow，…
.while dwQuitFlag == 0 ；要退出时在窗口过程中设置dwQuitFlag
.endw
invoke ExitProcess，…
但这样一来，即使程序在空闲状态，轮到自己的20 ms时间片的时候，CPU时间就会全部消耗在 .while循环中，使用GetMessage的时候，轮到应用程序时间片的时候，如果消息队列里还没有消息，那么程序还是停留在GetMessage内部，这时就可以由Windows当家做主没收这20 ms的时间片，如此保证了CPU资源的合理应用。
如果应用程序想把所有时间充分用回来，消息队列里没有消息的时候不让GetMessage在Windows内部等待，拱手交出属于自己的CPU时间，那么消息循环可以是下列这种样子：
.while TRUE
invoke PeekMessage,addr @stMsg,NULL,0,0,PM_REMOVE
.if eax
.break .if @stMsg.message == WM_QUIT
invoke TranslateMessage,addr @stMsg
invoke DispatchMessage,addr @stMsg
.else
<做其他工作>
.endif
.endw
PeekMessage是一个类似于GetMessage的函数，区别在于当消息队列里有消息的时候，PeekMessage取回消息，并在eax中返回非零值，没有消息的时候它会直接返回，并在eax中返回零。所以在返回非零值的时候，程序检查消息是否是WM_QUIT，是则结束消息循环，不是则用标准流程处理消息；返回零的时候，表示是空闲时间，程序就可以做其他工作了，但插入做其他工作的代码执行时间不能过长，以不超过10 ms为好，否则会影响正常的消息处理，使窗口的反应看起来很迟钝。如果必须处理很长时间的工作，那么应该将它分成很多小部分处理，以便有足够的频率来用PeekMessage来检查消息。PeekMessage的前面4个参数和GetMessage是相同的，增加了最后一个参数，PM_REMOVE表示取回消息的同时从消息队列里删除，否则用PM_NOREMOVE。
窗口过程是给Windows回调用的，它必须遵循规定的格式。对窗口过程的子程序名并没有规定，对Windows来说，窗口过程的地址才是惟一需要的，例子程序中的子程序名是_ProcWinMain，读者可以改用任何名称。窗口过程子程序的参数格式为：
WindowProc proc hwnd,uMsg,wParam,lParam
第一个参数是窗口句柄，一个窗口过程可能为多个基于同一个窗口类的窗口服务，所以Windows回调的时候必须指出要操作的窗口，否则窗口过程不知道要去处理哪个窗口，FirstWindow程序只建立了一个窗口，所以每次传递过来的hwnd和用CreateWindowEx函数返回的窗口句柄是一样的；第二个参数是消息标识，后面两个参数是消息的两个参数。这4个参数和消息循环中MSG结构中的前4个字段是一样的。
1. 窗口过程的结构
窗口过程一般有如下的结构：
WindowProc proc uses ebx edi esi,hWnd,uMsg,wParam,lParam
mov eax,uMsg
.if eax == WM_XXX
<处理WM_XXX消息>
.elseif eax == WM_YYY
<处理WM_YYY消息>
.elseif eax == WM_CLOSE
invoke DestroyWindow,hWinMain
invoke PostQuitMessage,NULL
.else
invoke DefWindowProc,hWnd,uMsg,wParam,lParam
ret
.endif
xor eax,eax
ret
WindowProc endp
该过程主要是对uMsg参数中的消息编号构成一个分支结构，对于需要处理的消息分别处理。不感兴趣的消息则交给DefWindowProc来处理。
要注意的是窗口过程中要注意保存ebx，edi，esi和ebp寄存器，高级程序中不用自己操心这一点，汇编中就要注意了，Windows内部将这4个寄存器当指针使用，如果返回时改变了它们的值，程序会马上崩溃。proc后面的uses伪操作在子程序进入和退出时自动安插上push和pop寄存器指令，来保护这些寄存器的值。其实不仅是在窗口过程中是这样，所有由应用程序提供给Windows的回调函数都必须遵循这个规定，如定时器回调函数等，所有Win32 API也遵循这个规定，所以调用API后，ebx，edi，esi和ebp寄存器的值总是不会被改变的，但ecx和edx的值就不一定了。
uMsg参数指定的消息有一定的范围，Windows标准窗口中已经预定义的值在0～03ffh之间，用户可以自定义一些消息，通过SendMessage等函数传给窗口过程做自定义的处理工作，这时可以使用的值是从0400h开始的，WM_USER就定义为00000400h，当程序员定义多个用户消息的时候，一般使用WM_USER+1，WM_USER+2，…之类的定义方法。
wParam和lParam参数是消息所附带的参数，它随消息的不同而不同，对于不同的消息，它们的含义必须分别从手册中查明：如WM_MOUSEMOVE消息中，wParam是标志，lParam是鼠标位置；而在WM_GETTEXT消息中，wParam是要获取的字符数，lParam是缓冲区地址；而对于WM_COPY消息来说，它不需要额外的信息，所以两个参数都没有定义。
处理了不同的消息，必须返回规定的值给Windows，返回值也需要分别从手册中查明，比如处理WM_CREATE消息的时候，如果返回0表示成功；如果程序无法初始化，如申请内存失败，那么可以返回－1，Windows就不会继续窗口的创建过程。一些消息的返回值则没有定义，但大部分的消息处理以后都以返回0表示成功，所以程序中把默认的返回语句放在最后，将eax清零后返回，如果在处理某个消息的时候需要返回不同的值，可以在分支中将eax赋值后直接用ret指令返回。对于DefWindowProc的返回值，我们不对它进行干涉，所以直接将eax不做修改地用ret返回。
WM_CLOSE消息是按下了窗口右上角的“关闭”按钮后收到的，程序可以在这里处理和关闭窗口相关的事情，一般是相关资源的释放工作，如释放内存、保存工作和提示用户是否保存工作等，如记事本程序在未保存的时候单击“关闭”按钮，会有提示框提示是否先保存文件，单击“取消”按钮的话，记事本不会关闭，这个步骤就是在WM_CLOSE消息处理中完成的。如果处理WM_CLOSE消息时直接返回，那么窗口不会关闭，因为这个消息只是Windows通知窗口用户单击了“关闭”按钮而已，窗口采取什么样的行为是窗口的事。当窗口决定关闭的时候，需要程序自己调用DestroyWindow来摧毁窗口，并用PostQuitMessage向消息循环发送WM_QUIT消息来退出消息循环。调用PostQuitMessage时的参数是退出码，就是GetMessage收到WM_QUIT后MSG结构wParam字段中的东西，在这里使用NULL。
Windows 为什么不在窗口摧毁的时候自动发送一个 WM_QUIT 消息，而必须由用户程序自己通过 PostQuitMessage 函数发送呢？其实很好理解：因为屏幕上可能不止一个窗口， Windows 无法确定哪个窗口关闭代表着程序结束。试想一下，用户打开了一个输入参数的小窗口，单击“确定”按钮后关闭并回到主窗口， Windows 却不分三七二十一自动发送了一个 WM_QUIT ，程序就会莫名其妙地退出了。
该过程主要是对uMsg参数中的消息编号构成一个分支结构，对于需要处理的消息分别处理。不感兴趣的消息则交给DefWindowProc来处理。
要注意的是窗口过程中要注意保存ebx，edi，esi和ebp寄存器，高级程序中不用自己操心这一点，汇编中就要注意了，Windows内部将这4个寄存器当指针使用，如果返回时改变了它们的值，程序会马上崩溃。proc后面的uses伪操作在子程序进入和退出时自动安插上push和pop寄存器指令，来保护这些寄存器的值。其实不仅是在窗口过程中是这样，所有由应用程序提供给Windows的回调函数都必须遵循这个规定，如定时器回调函数等，所有Win32 API也遵循这个规定，所以调用API后，ebx，edi，esi和ebp寄存器的值总是不会被改变的，但ecx和edx的值就不一定了。
uMsg参数指定的消息有一定的范围，Windows标准窗口中已经预定义的值在0～03ffh之间，用户可以自定义一些消息，通过SendMessage等函数传给窗口过程做自定义的处理工作，这时可以使用的值是从0400h开始的，WM_USER就定义为00000400h，当程序员定义多个用户消息的时候，一般使用WM_USER+1，WM_USER+2，…之类的定义方法。
wParam和lParam参数是消息所附带的参数，它随消息的不同而不同，对于不同的消息，它们的含义必须分别从手册中查明：如WM_MOUSEMOVE消息中，wParam是标志，lParam是鼠标位置；而在WM_GETTEXT消息中，wParam是要获取的字符数，lParam是缓冲区地址；而对于WM_COPY消息来说，它不需要额外的信息，所以两个参数都没有定义。
处理了不同的消息，必须返回规定的值给Windows，返回值也需要分别从手册中查明，比如处理WM_CREATE消息的时候，如果返回0表示成功；如果程序无法初始化，如申请内存失败，那么可以返回－1，Windows就不会继续窗口的创建过程。一些消息的返回值则没有定义，但大部分的消息处理以后都以返回0表示成功，所以程序中把默认的返回语句放在最后，将eax清零后返回，如果在处理某个消息的时候需要返回不同的值，可以在分支中将eax赋值后直接用ret指令返回。对于DefWindowProc的返回值，我们不对它进行干涉，所以直接将eax不做修改地用ret返回。
WM_CLOSE消息是按下了窗口右上角的“关闭”按钮后收到的，程序可以在这里处理和关闭窗口相关的事情，一般是相关资源的释放工作，如释放内存、保存工作和提示用户是否保存工作等，如记事本程序在未保存的时候单击“关闭”按钮，会有提示框提示是否先保存文件，单击“取消”按钮的话，记事本不会关闭，这个步骤就是在WM_CLOSE消息处理中完成的。如果处理WM_CLOSE消息时直接返回，那么窗口不会关闭，因为这个消息只是Windows通知窗口用户单击了“关闭”按钮而已，窗口采取什么样的行为是窗口的事。当窗口决定关闭的时候，需要程序自己调用DestroyWindow来摧毁窗口，并用PostQuitMessage向消息循环发送WM_QUIT消息来退出消息循环。调用PostQuitMessage时的参数是退出码，就是GetMessage收到WM_QUIT后MSG结构wParam字段中的东西，在这里使用NULL。
Windows 为什么不在窗口摧毁的时候自动发送一个 WM_QUIT 消息，而必须由用户程序自己通过 PostQuitMessage 函数发送呢？其实很好理解：因为屏幕上可能不止一个窗口， Windows 无法确定哪个窗口关闭代表着程序结束。试想一下，用户打开了一个输入参数的小窗口，单击“确定”按钮后关闭并回到主窗口， Windows 却不分三七二十一自动发送了一个 WM_QUIT ，程序就会莫名其妙地退出了。
2. 收到消息的顺序
窗口过程收到消息是有一定顺序的，收到第一条消息并不是从消息循环开始以后，而是在CreateWindowEx中就开始了，显示和刷新窗口的函数ShowWindow和UpdateWindow也向窗口过程发送消息，这一点并不奇怪，因为Windows在CreateWindowEx前调用RegisterClassEx的时候就已经得到窗口过程的地址了。并且在建立窗口的过程中需要窗口过程的配合。表4.6和表4.7分别列出了调用CreateWindowEx和ShowWindow的时候窗口过程收到的消息。
表4.6 调用CreateWindowEx时窗口过程收到的消息
| 消息发生
|
说 明
|
| WM_GETMINMAXINFO
|
获取窗口大小，以便初始化
|
| WM_NCCREATE
|
非客户区开始建立
|
| WM_NCCALCSIZE
|
计算客户区大小
|
| WM_CREATE
|
窗口建立
|
表4.7 调用ShowWindow时窗口过程收到的消息
| 消息发生
|
说 明
|
| WM_SHOWWINDOW
|
显示窗口
|
| WM_WINDOWPOSCHANGING
|
窗口位置准备改变
|
| WM_ACTIVATEAPP
|
窗口准备激活
|
| WM_NCACTIVATE
|
激活状态改变
|
| WM_GETTEXT
|
取窗口名称（显示标题栏用）
|
| WM_ACTIVATE
|
窗口准备激活
|
| WM_SETFOCUS
|
窗口获得焦点
|
| WM_NCPAINT
|
需要绘画窗口边框
|
| WM_ERASEBKGND
|
需要擦除背景
|
| WM_WINDOWPOSCHANGED
|
窗口位置已经改变
|
| WM_SIZE
|
窗口大小已经改变
|
| WM_MOVE
|
窗口位置已经移动
|
然后程序执行UpdateWindow，这个函数向窗口过程发送一条WM_PAINT消息，接着，主程序开始进入消息循环，Windows根据各种因素给窗口过程发送相应的消息，一直到调用DestroyWindows为止。表4.8列出了DestoryWindow向窗口过程发送的消息。
表4.8 调用DestroyWindow时窗口过程收到的消息
| 消息发生
|
说 明
|
| WM_NCACTIVATE
|
窗口激活状态改变
|
| WM_ACTIVATE
|
窗口准备非激活
|
| WM_ACTIVATEAPP
|
窗口准备非激活
|
| WM_KILLFOCUS
|
失去焦点
|
| WM_DESTROY
|
窗口即将被摧毁
|
| WM_NCDESTROY
|
窗口的非客户区及所有子窗口已经被摧毁
|
在所有这些阶段的消息中，大部分的消息都不需要程序自己关心，Windows只是尽义务通知窗口过程而已，窗口过程转手就交给DefWindowProc去处理了。程序需要关心的消息有下面这些，可以根据需要选择使用：
● WM_CREATE——放置窗口初始化代码，如建立各种子窗口（状态栏和工具栏等）。
● WM_SIZE——放置位置安排的代码，因为建立的子窗口可能需要随窗口大小的改变而移动位置。
● WM_PAINT——如果需要自己绘制客户区，则在这里安排代码。
● WM_CLOSE——向用户确认是否退出，如果退出则摧毁窗口并发送WM_QUIT消息。
● WM_DESTROY——窗口摧毁，在这里放置释放资源等扫尾代码。
在例子程序中，我们处理了WM_PAINT消息来绘制客户区，功能就是在窗口的中间写上一行字：“Win32 Assembly, Simple and powerful !”过程是先通过BeginPaint获取窗口客户区的“设备环境”句柄，然后通过GetClientRect获取客户区的大小，最后通过DrawText函数将字符串按照取得的屏幕大小居中写到“设备环境”中，也就是窗口上。如果不需要显示这个字符串，则连WM_PAINT消息也不用处理。
3. 消息的默认处理——DefWindowProc
Windows预定义的消息范围是0～03ffh，共1 024个消息，查看一下头文件Windows.inc，可以发现实际已定义的消息数目有几百个，这些消息中的大部分对于窗口的运行来说都是必需的，如果窗口过程要处理每一种消息，那么窗口过程中的elseif语句就会绵延数千行，但是窗口的行为就是由处理这些消息的方法来表现的，不处理又不行，怎么办呢？
实际上大部分窗口的行为都是差不多的，这意味着如果要窗口过程处理全部的消息，不同窗口的窗口过程代码应该是大同小异的，那么可以用一个模块来以默认的方式处理消息，Win32中的DefWindowProc函数实现的就是这个功能。
不要小看了这个DefWindowProc，正是它用默认的方式处理了几百种消息，才使用户能用区区百来行代码写出一个全功能的窗口。也正是所有的窗口都用DefWindowProc默认处理程序自己不处理的消息，才使它们的行为看上去大同小异，因为它们背后实际上是同一块代码在处理。
在窗口过程的分支语句中，用户处理所有需要个性化处理的消息，对于表现行为是默认行为的消息，则在else分支中用DefWindowProc来处理，对于Windows来说，它并不关心消息在窗口过程中是程序用自己的代码处理的还是用DefWindowProc处理的，它只看eax中的返回值来了解处理结果，所以不管消息是谁处理的，都必须在eax中返回正确的值。DefWindowProc返回时eax中就是它对消息的处理结果，程序只要直接把eax传回给Windows就行了，所以在例子程序中，DefWindowProc后面直接用一句ret指令返回。
表4.9中列出了DefWindowProc中对一些消息的处理方法，如果和用户期望的不同，就必须在窗口过程中自己处理。
表4.9 DefWindowProc对一些消息的默认处理方式
| 消 息
|
DefWindowProc的处理方式
|
| WM_PAINT
|
发送WM_ERASEBKGND消息来擦除背景
|
| WM_ERASEBKGND
|
用窗口类结构中的hbrBackground刷子来绘画窗口背景
|
| WM_CLOSE
|
调用DestroyWindow来摧毁窗口
|
| WM_NCLBUTTONDBLCLK
|
这是非客户区（如标题栏）鼠标双击消息，DefWindowProc测试鼠标的位置，然后再采取相应的措施，如标题栏双击将最大化和恢复窗口
|
| WM_NCLBUTTONUP
|
这是非客户区鼠标释放消息，同样，DefWindowProc测试鼠标的位置然后再采取相应的措施，如鼠标在“关闭”按钮的位置释放将导致发送WM_CLOSE消息
|
| WM_NCPAINT
|
非客户区绘制消息，DefWindowProc将绘制边框和客户区
|
从这些默认的处理方法可以看出，想要一个窗口和别的窗口看起来不一样，比如想要窗口看起来像苹果机的窗口一样，并且把关闭按钮移到标题栏最左边去，那么可以自己处理WM_NCPAINT消息，把非客户区画成苹果机窗口的样子，并把关闭按钮画到标题栏左边去，并且自己处理WM_NCLBUTTONUP消息，当检测到鼠标按下的位置在自己的关闭按钮上的时候，则发送WM_CLOSE消息。对别的消息的处理思路也可以按这种方法类推。
另外，可以发现DefWindowProc对WM_CLOSE的默认处理是调用DestroyWindow摧毁窗口，DestroyWindow会引发一个WM_DESTROY消息，WM_CLOSE和WM_DESTROY的不同之处是：WM_CLOSE代表用户有关闭的意向，窗口过程有权不“服从”，但收到WM_DESTROY的时候窗口已经在关闭过程中了，不管窗口过程愿不愿意，窗口的关闭已经是不可挽回的事了。
对于这两个消息，窗口过程必须处理其中的一个，因为必须有个地方发送WM_QUIT消息来结束消息循环，例子程序中处理WM_CLOSE消息，在其中用DestoryWindow摧毁窗口，再调用PostQuitMessage结束消息循环；程序也可以不处理WM_CLOSE消息，让DefWindowProc以默认处理的方式摧毁窗口，但这时候必须处理WM_DESTROY消息，在其中调用PostQuitMessage发送WM_QUIT以结束消息循环。