事件驱动机制和消息循环

http://www.qudong.com/soft/program/C/rumenjiaocheng/20080317/1362.html      

Windows系统是一个消息驱动的OS，什么是消息呢？我很难说得清楚，也很难下一个定义（谁在嘘我），我下面从不同的几个方面讲解一下，希望大家看了后有一点了解。

1、消息的组成：一个消息由一个消息名称（UINT），和两个参数（WPARAM，LPARAM）。当用户进行了输入或是窗口的状态发生改变时系统都会发送消息到某一个窗口。例如当菜单转中之后会有WM_COMMAND消息发送，WPARAM的高字中（HIWORD(wParam)）是命令的ID号，对菜单来讲就是菜单ID。当然用户也可以定义自己的消息名称，也可以利用自定义消息来发送通知和传送数据。

2、谁将收到消息：一个消息必须由一个窗口接收。在窗口的过程（WNDPROC）中可以对消息进行分析，对自己感兴趣的消息进行处理。例如你希望对菜单选择进行处理那么你可以定义对WM_COMMAND进行处理的代码，如果希望在窗口中进行图形输出就必须对WM_PAINT进行处理。

3、未处理的消息到那里去了：M$为窗口编写了默认的窗口过程，这个窗口过程将负责处理那些你不处理消息。正因为有了这个默认窗口过程我们才可以利用Windows的窗口进行开发而不必过多关注窗口各种消息的处理。例如窗口在被拖动时会有很多消息发送，而我们都可以不予理睬让系统自己去处理。

4、窗口句柄：说到消息就不能不说窗口句柄，系统通过窗口句柄来在整个系统中唯一标识一个窗口，发送一个消息时必须指定一个窗口句柄表明该消息由那个窗口接收。而每个窗口都会有自己的窗口过程，所以用户的输入就会被正确的处理。例如有两个窗口共用一个窗口过程代码，你在窗口一上按下鼠标时消息就会通过窗口一的句柄被发送到窗口一而不是窗口二。

5、示例：下面有一段伪代码演示如何在窗口过程中处理消息

LONG yourWndProc(HWND hWnd,UINT uMessageType,WPARAM wP,LPARAM)
{
	switch(uMessageType)
	{//使用SWITCH语句将各种消息分开
		case(WM_PAINT):
			doYourWindow(...);//在窗口需要重新绘制时进行输出
		break;
		case(WM_LBUTTONDOWN):
			doYourWork(...);//在鼠标左键被按下时进行处理
		break;
		default:
			callDefaultWndProc(...);//对于其它情况就让系统自己处理
		break;
	}
}

 

接下来谈谈什么是消息机制：系统将会维护一个或多个消息队列，所有产生的消息都回被放入或是插入队列中。系统会在队列中取出每一条消息，根据消息的接收句柄而将该消息发送给拥有该窗口的程序的消息循环。每一个运行的程序都有自己的消息循环，在循环中得到属于自己的消息并根据接收窗口的句柄调用相应的窗口过程。而在没有消息时消息循环就将控制权交给系统所以Windows可以同时进行多个任务。下面的伪代码演示了消息循环的用法：

while(1)
{
	id=getMessage(...);
	if(id == quit)
		break;
	translateMessage(...);
}

当该程序没有消息通知时getMessage就不会返回，也就不会占用系统的CPU时间。 下图为消息投递模式

 

在16位的系统中系统中只有一个消息队列，所以系统必须等待当前任务处理消息后才可以发送下一消息到相应程序，如果一个程序陷如死循环或是耗时操作时系统就会得不到控制权。这种多任务系统也就称为协同式的多任务系统。Windows3.X就是这种系统。

而32位的系统中每一运行的程序都会有一个消息队列，所以系统可以在多个消息队列中转换而不必等待当前程序完成消息处理就可以得到控制权。这种多任务系统就称为抢先式的多任务系统。Windows95/NT就是这种系统。

1、Windows事件驱动机制

　　我们当中不少使用VC、Delphi等作为开发语言的程序员是一步步从DOS下的Basic、C++中走过来的，而且大多在刚开始学习编程时也是先从DOS下的编程环境入手的，因此在习惯了DOS下的过程驱动形式的顺序程序设计方法后，往往在向Windows下的开发环境转型的过程中会对Windows所采取的事件驱动方式感到无法适应。因为DOS和Windows这两种操作系统的运行机制是截然不同的，DOS下的任何程序都是使用顺序的、过程驱动的程序设计方法。这种程序都有一个明显的开始、明显的过程以及一个明显的结束，因此通过程序就能直接控制程序事件或过程的全部顺序。即使是在处理异常时，处理过程也仍然是顺序的、过程驱动的结构。而Windows的驱动方式则是事件驱动的，即程序的流程不是由事件的顺序来控制，而是由事件的发生来控制，所有的事件是无序的，所为一个程序员，在编写程序时，并不知道用户会先按下哪个按纽，也就不知道程序先触发哪个消息。因此我们的主要任务就是对正在开发的应用程序要发出的或要接收的消息进行排序和管理。事件驱动程序设计是密切围绕消息的产生与处理而展开的，一条消息是关于发生的事件的消息。

2、Windows的消息循环
　　Windows操作系统为每一个正在运行的应用程序保持有一个消息队列。当有事件发生后，Windows并不是将这个激发事件直接送给应用程序，而是先将其翻译成一个Windows消息，然后再把这个消息加入到这个应用程序的消息队列中去。应用程序需要通过消息循环来接收这些消息。在MFC中使用了对WinAPI进行了很好封装的类库，虽然可以为编程提供一个面向对象的界面，使Windows程序员能够以面象对象的方式进行编程，把那些进行SDK编程时最繁琐的部分提供给程序员，使之专注于功能的实现，但是由于引入了很好的封装特性，使我们不能直接操纵部分核心代码。对于消息的循环和接收也只是通过类似于下面的消息映射予以很简单的表示：

　　BEGIN_MESSAGE_MAP(CTEMMSView, CFormView)

　　//{{AFX_MSG_MAP(CTEMMSView)

　　ON_WM_LBUTTONDOWN()

　　ON_COMMAND(ID_OPENDATA, OnOpenData)

　　ON_WM_TIMER()

　　ON_WM_PAINT()

　　//}}AFX_MSG_MAP

　　END_MESSAGE_MAP()

　　虽然上述消息映射在编程过程中处理消息非常简练方便，但显然是难于理解消息是如何参与循环和分发的。因此有必要通过SDK（Software Developers Kit，软件开发工具箱）代码深入到被MFC封装的Windows编程的核心中来研究其具体是如何工作的。在SDK编程中，一般是在Windows应用程序的入口点WinMain函数中添加处理消息循环的代码以检索Windows送来的消息，然后WinMain再把这些消息分配给相应的窗口函数并处理它们：

　　……

　　MSG msg; //定义消息名

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

　　{

　　TranslateMessage (&msg) ; //翻译消息

　　DispatchMessage (&msg) ; //撤去消息

　　}

　　return msg.wParam ;

　　上述几句虽然简单但却是所有Windows程序的关键代码，担负着获取、解释和分发消息的任务，下面就重点对其功能和作用进行分析：

　　MSG结构在头文件中定义如下：

　　typedef struct tagMSG

　　{

　　HWND hwnd;

　　UINT message;

　　WPARAM wParam;

　　LPARAM lParam;

　　DWORD time;

　　POINT pt;

　　} MSG, *PMSG;

　　其数据成员的具体意义如下：

　　hwnd：消息将要发送到的那个窗口的句柄，用这个参数可以决定让哪个窗口接收消息。

　　message：消息号，它唯一标识了一种消息类型。每种消息类型都在Windows文件进行了预定义。

　　wParam：一个32位的消息参数，这个值的确切意义取决于消息本身。

　　lParam：同上。

　　time：消息放入消息队列中的时间，在这个域中写入的并非当时日期，而是从Windows启动后所测量的时间值。Windows用

　　这个域来使用消息保持正确的顺序。

　　pt：消息放入消息队列时的鼠标坐标。

　　消息循环以GetMessage调用开始，它从消息队列中取出一个消息。该函数的四个参数可以有控制地获取消息，第一个参数指定要接收消息的MSG结构的地址，第二个参数表示窗口句柄，一般将其设置为空，表示要获取该应用程序创建的所有窗口的消息；第三、四参数用于指定消息范围。后面三个参数被设置为默认值，用于接收发送到属于这个应用程序的任何一个窗口的所有消息。在接收到除WM_QUIT之外的任何一个消息后，GetMessage()返回TRUE；如果GetMessage收到一个WM_QUIT消息，则返回FALSE以退出消息循环，终止程序运行。因此，在接收到WM_QUIT之前，带有GetMessage()的消息循环可以一直循环下去。当除WM_QUIT的消息用GetMessage读入后，首先要经过函数TranslateMessage()对其进行解释，但对大多数消息来说并不起什么作用。这里起关键作用的是DispatchMessage()函数，把由GetMessage获取的Windows消息传送给在MSG结构中为窗口所指定的窗口过程。在消息处理函数处理完消息之后，代码又循环到开始去接收另一个消息，这样就完成了一个完整的消息循环。

　　由于Windows操作系统是一种非剥夺式多任务操作系统。只有在应用程序主动交出CPU控制权后，Windows才能把控制权交给其他应用程序。在消息循环中，一定要有能交出控制的系统函数才能实现协同式多任务操作。能完成该功能的只有GetMessage、PeekMessage和WaitMessage这三个函数，如果在应用程序中长期不去调用这三个函数之一其他任务则无法执行。GetMessage函数在找不到等待应用程序处理的消息时，会自动交出控制权，由Windows把CPU的控制权交给其他等待获取控制权的应用程序。由于任何Windows应用程序都含有一个消息循环，这种隐式交出控制权的方式可以保证合并各个应用程序共享控制权。一旦发往该应用程序的消息到达应用程序队列，即开始执行GetMessage语句的下一条语句。使用GetMessage函数的消息循环在消息队列中没有消息时将等待，如果需要，可以利用这段时间进行I/O端口操作等耗时操作，不过需要在消息循环中使用PeekMessage函数来代替GetMessage。使用PeekMessage的方法同GetMessage类似，下面是一段使用PeekMessage函数的消息循环的典型例子：

　　MSG msg;

　　BOOL bDone=FALSE;

　　do{

　　if(PeekMessage(&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE)){

　　if(msg.message==WM_QUIT)

　　bDone=TRUE;

　　else{

　　TranslateMessage(&msg);

　　DispatchMessage(&msg);

　　}

　　}

　　//无消息处理，进行长时间操作

　　else{

　　……//长时间操作

　　}

　　}while(!bDone)

　　……

　　无论应用程序消息队列中是否有消息，PeekMessage函数都立即返回，如果希望等待新消息入队，可以利用无返回值的函数WaitMessage配合PeekMessage进行消息循环。

　　四、对Windowds消息的处理

　　窗口过程处理消息通常以switch语句开始，对于它要处理的每一条消息ID都跟有一条case语句，这在功能上同MFC的消息映射有些类似：

　　switch(uMsgId)

　　{

　　case WM_TIMER：

　　//对WM_TIMER定时器消息的处理过程

　　return 0;

　　case WM_LBUTTONDOWN：

　　//对WM_ LBUTTONDOWN鼠标左键单击消息的处理过程

　　ruturn 0;

　　……

　　default:

　　//其他消息由这个默认处理函数来处理

　　return DefWindowProc(hwnd,uMsgId,wParam,lParam);

　　}

　　在处理完消息后必须返回0，这很重要，否则Windows将要不停地重试下去。对于那些在程序中不准备处理的消息，窗口过程会把它们都扔给DefWindowProc进行缺省处理，而且还要返回那个函数的返回值。在消息传递层次中，可以认为DefWindowProc函数是最顶层的函数。该函数发出WM_SYSCOMMAND消息，由系统执行Windows环境中多数窗口所公用的各种通用操作，如更新窗口的正文标题等等。 在MFC下可以用下述部分代码实现与上述SDK代码相同的功能：

　　BEGIN_MESSAGE_MAP(CTEMMSView, CFormView)

　　//{{AFX_MSG_MAP(CTEMMSView)

　　ON_WM_LBUTTONDOWN()

　　ON_WM_TIMER()

　　//}}AFX_MSG_MAP

　　END_MESSAGE_MAP()

　　小结：Windows环境提供有非常丰富的系统资源，在这个基础上可以编制出能满足各种各样目标功能的应用系统。要深入Windows编程就必须首先对Windows系统的运行机理有很好的认识，本文仅针对Windows的一种重要运行机制--消息机制作了较深入的剖析和阐述。对培养在Windows下的编程思想有一定的帮助。对某些相关问题的详细论述可以参考MSDN在线帮助的"SDK Reference"部分。

http://blog.csdn.net/sshhbb/archive/2010/12/14/6076095.aspx

1.窗口（Windows）和句柄（HANDLE,handle）：窗口句柄（HWND）图标句柄（HICON）、光标句柄（HCURSOR）和画刷句柄（HBRUSH）
2.消息，消息队列，消息循环，消息响应
 .OS将操作包装成Message
 .typedef struct MSG {       
      HWND   hwnd; //窗口句柄，即标示消息所属的窗口     
      UINT   message;//标示消息的类别，是鼠标还是键盘等 如鼠标左键按下消息是WM_LBUTTONDOWN，键盘按下消息是WM_KEYDOWN，字符消息是WM_CHAR
      WPARAM wParam;//消息的附加信息
      LPARAM lParam;//消息的附加信息
      DWORD  time;//消息投递到消息队列中的时间
      POINT  pt;//鼠标的当前位置
   } MSG;
 .消息队列，每一个Windows应用程序开始执行后，系统都会为该程序创建一个消息队列，这个消息队列用来存放该程序创建的窗口的消息
 .进队消息(OS将产生的消息放在应用程序的消息队列中，让应用程序来处理)
  不进队消息(OS直接调用窗口的处理过程)
 .Windows应用程序的消息处理机制
  while(GetMessage(&msg,NULL,0,0)){//接收到WM_QUIT消息时，才返回0
     TranslateMessage(&msg);//对消息进行包装处理然后再以消息的形式投放到消息队列
     DispatchMessage(&msg);//消息回传给操作系统，由操作系统调用窗口过程函数对消息进行处理
 }

（1）操作系统接收到应用程序的窗口消息，将消息投递到该应用程序的消息队列中。
（2）应用程序在消息循环中调用GetMessage函数从消息队列中取出一条条的消息。取出后，以对消息进行一些预处理，如放弃对某些消息的响应，或者调用TranslateMessage产生新的消息
（3）应用程序调用DispatchMessage，将消息回传给操作系统。消息是由MSG结构体对象来表示的，其中就包含了接收消息的窗口的句柄。因此，DispatchMessage函数总能进行正确的传递。（4）系统利用WNDCLASS结构体的lpfnWndProc成员保存的窗口过程函数的指针调用窗口过程，对消息进行处理（即“系统给应用程序发送了消息”）。
 .窗口过程函数
   lresult callback windowproc(

        hwnd hwnd,          // 对应消息的窗口句柄

        uint umsg,           // 消息代码，区别消息的类型

        wparam wparam,      // 消息代码的附加参数1

        lparam lparam       // 消息代码的附加参数2

       );
【蔡学镛.揭开消息循环的神秘面纱】

简单归纳如下：
   讯息循环被封装进了 Application 类别的 Run() 静态方法中；Windows Procedure 被封装进了 NativeWindow 与 Control 类别中；
个别的讯息处理动作被封装进 Control 类别的 OnXyz()（例如 OnPaint()）。我们可以覆盖（override）OnXyz()，来提供我们自己的程序。
也可以利用.NET的事件（event）机制，在 Xyz 事件上，加入我们的事件处理函式（Event Handler）。Control 类别的 OnXyz() 会主动呼叫 Xyz 事件的处理函式。
请注意，因为 Xyz 的事件处理函式是由 Control 类别的 OnXyz() 方法所呼叫的，所以当你覆写 OnXyz() 方法时，
不要忘了呼叫 Control 类别的 OnXyz()（除非你有特殊需求），否则 Xyz 事件处理函式将会没有作用。
只要呼叫 base.OnXyz()，就可以呼叫到 Control 类别的 OnXyz() 方法
1. 在 Main() 中，利用 Application.Run() 来将 Form1 窗口显示出来，并进入讯息循环。程序的执行过程中，Application.Run() 一直未结束。
2. OS 在此 Process 的讯息队列内放进一个 WM_PAINT 讯息，好让窗口被显示出来。
3. WM_PAINT 被 Application.Run() 内的讯息循环取出来，发派到 WndProc()。由于多型（Polymorphism）的因素，此次调用（invoke）到的 WndProc() 是属于    Form1 的 WndProc()，也就是上述程序中批注（comment）1 的地方，而不是调用到 Control.WndProc()。
4. 在 Form1.WndProc() 的最后，有调用 base.WndProc()，这实际上调用到 Control.WndProc()。
5. Control.WndProc() 从 Message 参数中得知此讯息是 WM_PAINT，于是调用 OnPaint()。由于多型的因素，此次调用到的 OnPaint() 是属于 Form1 的 OnPaint()，也就是上述程序中批注 2 的地方，而不是调用到 Control.OnPaint()。
6. 在 Form1.OnPaint() 的最后，有调用 base.OnPaint()，这实际上调用到 Control.OnPaint()。
7. 我们曾经在 Form1 的建构式（constructor）中将 Form1_Paint() 与 Form1_Paint2() 登记成为 Paint 事件处理函式（Event Handler）。Control.OnPaint() 会去依序去呼叫这两个函式，也就是上述程序中批注 3 与 4 的地方。

【.NET Windows Message】
1.Control--Button,Form……
  protect vitrual WndProcess(ref Message);
    调用private Wm_(ref Message);//具体某类消息
      调用Oprotect virtual On_xx(EventArg e);//触发相关事件
2.解释事件冒泡：比如键盘消息可先由Form来处理，然后交由相关的Control来处理
3.解释FormPaint：窗口的移动,最小化，最大话都会引起窗口内容的重新Paint,OS产生一个相关消息发给应用程序的消息队列，应用程序得到并处理消息时先是Form依次经过Wn_Process，Wn_..,On_Paint,Form_Paint，之后Form中的每一个Control也会依次做重绘的工作

http://www.cnblogs.com/jeemhu/archive/2009/05/09/1453297.html