Window程序内部机制（上）

叁歲伎倆 2022-02-03 04:39 280阅读 0赞

**Window****程序内部机制**

**API****：**Windows操作系统本身提供各种各样的函数，而这些函数是应用程序开发人员编程时调用的接口，即应用程序接口（API，Application Programming Interface）。  
**SDK****：**软件开发包（Software Development Kit），包含了API函数库、帮助文档、使用手册、辅助工具等资源。

**窗口：**  
1.一个应用程序至少要有一个窗口，称为主窗口。  
2.一个应用程序窗口通常包含：标题栏、菜单栏、系统菜单、最小化框、最大化框、可调边框，滚动条。（注：包含的这些不能说是窗口）  
**窗口分为：**客户区（windows应用程序管理）和非客户区（应用程序管理外观与操作）。

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3.电脑开机启动，进入windows系统后，显示的桌面，是一个桌面窗口。

4.父窗口与子窗口，子窗口的形式有按钮、单选按钮、复选框、组框、文本框等。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoZW4xMDgzMzc2NTEx_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

**句柄：**  
**句柄有两种含义：**  
1.是一个特殊的智能指针，当一个应用程序引用其他系统的内存块或者对象的时候，就用到了这种句柄。  
2.我们现在所讲编写Win32窗口程序的这种句柄，它不是一个智能指针。它是用来标识应用程序中的不同对象和同类中的不同的实例，是windows用来标识应用程序中使用唯一的整数值，即大小为4字节（在64位程序中是8字节）。windows系统大量使用了句柄来标识对象，比如：一个窗口、按钮、图标、滚动条、输出设备、控件、文件等对象，均是通过句柄来访问相应的对象的信息。

**消息：**

typedef struct tagMSG{
    
        HWND hwnd;         //标识窗口，标识某个活动窗口
    
        UINT messge;       //消息的标识符，不同消息对应的数值不同，数值一般为WM_XXX
    
        WPARAM wParam;    //消息的附加消息
    
        LPARAM lParam;
    
        DWORD time;
    
        POINT pt;
    
    }MSG;

**详细说明各个参数：**  
\------------------  
**HWND****：**一个消息一般都是和某一个窗口有关系的，用来**标识窗口**。发送一个消息， 就表明该消息由指定的窗口接受。  
比如有A、B、C三个窗口。如果A窗口发送给C窗口，就标识一个窗口进行传送数据，而不是B窗口去接收数据。。

\-----------------  
**UINT messge;**消息的标识符，即**消息的名称**。不同消息对应的数值不同，数值由于不方便记忆，所以一般定义为为WM\_XXX宏（XXX是相应的字母），在查看定义中有各自确切的数值。比如WM\_CHAR，表示消息是字符消息，在VS查看定义中的确切数值为0x0102。  
\------------------  
**WPARAM****和****LPARAM****：****WPARAM****是****16****位短整数**（查看定义为WPARAM->ULONG\_PTR- >unsigned int）,而**LPARAM****是****32****位整型变量**（查看定义：LPARAM->LONG\_PTR->long ）。这两个都是Win16系统遗留下来的产物，**到了****Win32API****，都是****32****位**，大小是一 样的。  
**两者分别代表不同的含义：**  
在孙鑫教程中是这样说的：  
**WPARAM****：**消息投递到消息队列中的时间（通常也代表控件的ID）  
**LPARAM:**消息投递到消息队列中的鼠标的当前位置  
比如：某控件的通知消息、可接受消息，习惯上用LPARAM。  
使用自定义消息时，程序员可以任意指定这两个参数代表各自不同的含义。

\--------------------

**time:**指定的时间发布的消息,即消息存放消息队列的时间。

\--------------------

**pt****：**消息放入消息队列的鼠标坐标。

\-------------------

**消息队列：**

**含义：**应用程序执行之后，系统会为该程序创建一个消息队列，用来存放程序创建 的窗口的消息。即：执行某操作（比如按下鼠标左键）\-->WM\_LBUTTONDOWN消息存放在消息队列\--> 应用程序取出消息并作出响应。  
  
**进队消息与不进队消息：**  
**进队消息：**由系统存放到应用程序的消息队列中，然后由应用程序取出并发送。  
**不进队消息：系统调用窗口过程时直接发送给窗口。**

**WinMain****函数**

**含义：**Windows程序的入口点函数，与main函数作用相同。

int WINAPI WinMain(
    
        HINSTANCE hInstance,        //该程序当前运行的实例的句柄，是个数值。
    
        HINSTANCE hPrevInstance,    //当前的实例的前一个实例的句柄
    
        LPSTR lpCmdLine,            //指向应用程序命令行的字符串的指针，不包括执行文件名。
    
        int nCmdShow                //指明窗口如何显示
    
    );

该函数的功能是被系统调用，作为一个32位应用程序的入口点。系统调用WinMain函数时，把这4个参数传递给应用程序。  
**参数说明如下：**  
\-------------------------  
**hInstance****：**该程序当前运行的实例的句柄，是个数值。（注意只有运行才算是） 。一个应用程序可以有多个实例，每一个实例都有一个句柄值。  
\-------------------------  
**hPrevInstance****：**当前的实例的前一个实例的句柄。在Win32环境下，不起作用，数值为NULL。  
\-------------------------  
**lpCmdLine****：**是一个以空终止的字符串，指定传递给应用程序的命令行参数。例如：在D盘下有一个sunxin.txt文件，当我们用鼠标双击 这个文件时将启动记事本程序（notepad.exe），此时系统会将D:\\sunxin.txt作为 命令行参数传递给记事本程序的WinMain函数，记事本程序在得到这个文件的全路 径名后，就在窗口中显示该文件的内容。  
\-------------------  
**nCmdShow****：**指明窗口如何显示。比如最大化、最小化、隐藏等。  
例如：  
SW\_HIDE：隐藏窗口并且激活另外一个窗口。  
SW\_SHOW：激活一个窗口并以原来的尺寸和位置显示窗口。

**窗口的创建**

创建一个窗口的步骤：  
1.设计一个窗口类  
2.注册窗口类  
3.创建窗口  
4.显示以及更新窗口

**1.****设计一个窗口类：**

typedef struct _WNDCLASS {
    
    UINT style;       //指定窗口样式。
    
    WNDPROC lpfnWndProc;       //函数指针，指向窗口过程函数
    
    int cbClsExtra;        //类附加内存
    
    int cbWndExtra;     //窗口附加内存
    
    HINSTANCE hInstance;     //包含窗口过程的程序的实例句柄。
    
    HICON hIcon;       //指向窗口的图标句柄
    
    HCURSOR hCursor;         //指向窗口的光标句柄
    
    HBRUSH hbrBackground;      //指向窗口的背景画刷句柄
    
    LPCTSTR lpszMenuName;     //菜单名字
    
    LPCTSTR lpszClassName;     //窗口类的名字
    
    } WNDCLASS, *PWNDCLASS;

**style:**指定窗口样式。  
如：CS\_NOCLOSE(禁用系统菜单的Close命令，这将导致窗口没有关闭按钮)。即命令为CS\_XXX。（Class style类样式，16位常量，都只有某位为1）  
\----------------------  
**lpfnWndProc****：**函数指针，指向窗口过程函数（即回调函数），你必须使用CallWindowProc函数调用窗口过程。

**窗口过程函数被调用的过程：**  
（1）在设计窗口类时，将窗口过程函数的地址赋值给IpfnWndProc成员变量，主要作用是保存窗口过程函数的地址。  
（2）调用RegsiterClass(&wndclass)注册窗口类，从而系统便知道窗口过程函数的地址。（因为窗口类中包含了这个函数的地址）  
（3）当应用程序接收某一窗口的消息时，调用DispatchMessge(&msg)将消息回传给系统。系统则利用先前注册窗口类时得到的函数指针，调用窗口过程函数对消息进行处理。  
**即以上****3****点可这样简单的描述：**  
窗口类(IpfnWndProc保存窗口过程函数的地址)-->RegsiterClass（注册窗口类，间接知道窗口过程函数的地址）\-->调用窗口过程函数对消息进行处理。

在Visual StudioS中，选择代码“WENDCLASS”转到“typedef WNDCLASSA WNDCLASS;”，选择“WNDCLASSA ”转到这个结构体“WNDCLASSA ”，对该结构体一个参数为“ WNDPROC lpfnWndProc;”选择“WNDPROC”转到有以下定义：  
typedef LRESULT (CALLBACK\* WNDPROC)(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

**LRESULT****：**是一个long类型  
**CALLBACK****：**是\_stdcall类型。  
从这可知，WNDPROC是一个CALLBACK类型的函数指针，即被定义为指向窗口过程函数的指针类型。

\------------------------

**cbClsExtra:**为WNDCLASS结构体分配和追加一定字节数的附加内存空间，称为类附加内存，用于存储类的附加信息。一般初始化为0，我们通常把该参数设置为0。

\------------------------

**cbWndExtra****：**窗口附加内存。应用程序可用想和部分内存存储窗口特有的数据。内存初始化为0.

\------------------------

**hInstance:**包含窗口过程的程序的实例句柄。  
\-----------  
**hIcon:**指定窗口的图标句柄。如果设置为NULL，即系统提供默认的图标。自定义图标时，可调用LoadIcon函数加载一个图标资源，返回系统分配给该图标的句柄。

HICON LoadIcon(
    
    HINSTANCE hInstance, // handle to application instance
    
    LPCTSTR lpIconName // name string or resource identifier
    
    );

**hInstance:**图标句柄。如果加载系统的标准图标，该参数为NULL。  
**lpIconName****：**LPCTSTR实际上定义为“CONST CHAR\*”，即指向字符常量的指针。图标的ID是一个整数，我们需要用MAKEINTRESOURCE宏把资源ID标识符转换为LPCTSTR类型，因 此我们编写LoadIcon函数的第二参数，输入字符串即可，即"ID\_IXXX"。

\-----------------  
**hCursor:**指定窗口类的光标句柄。如果该参数为NULL，也将会有光标的形状。通过 LoadCursor函数加载光标，即定义如下：

HCURSOR LoadCursor(
    
    HINSTANCE hInstance, // handle to application instance
    
    LPCTSTR lpCursorName // name or resource identifier
    
    );

作用和用法与hIcon相同。  
\-----------------  
**hbrBackground:**指定窗口类的背景画刷句柄。通过调用GetStockObject函数得到系统的 标准画刷。定义如下：

HGDIOBJ GetStockObject(
    
    int fnObject // stock object type
    
    );

**fnObject****：**获取对象的类型，即比如背静画刷这个对象。  
GetStockObject也可以运用到其他句柄，比如：获取画笔句柄，字体句柄等。  
\------------------  
**lpszMenuName:**以空终止的字符串，指定菜单资源的名字。设置为NULL时，系统默认该窗口没有菜单。  
\------------------  
**lpszClassName:**以空终止的字符串，指定窗口类的名字。

**2.****注册窗口类：**

注册窗口类的定义如下：  
ATOM RegisterClass( CONST WNDCLASS \*lpWndClass // class data);  
**lpWndClass:**指向窗口类对象的指针。

\----------------------

**3.****创建窗口：**

HWND CreateWindow(
    
    LPCTSTR lpClassName,      //注册的窗口类
    
    LPCTSTR lpWindowName,  //窗口的名字，显示在标题栏
    
    DWORD dwStyle,    // 窗口的样式，而注意WNDCLASS中style是窗口类的样式
    
    int x,    //窗口坐标x，CW_USEDEFAULTM默认左上角并忽略y参数
    
    int y,    // 窗口坐标y
    
    int nWidth,    // 窗口的宽度,CW_USEDEFAULTM默认宽度和高度
    
    int nHeight,  // 窗口的高度
    
    HWND hWndParent,  // 当前被创建的父窗口，子窗口有WS_CHILD样式
    
    HMENU hMenu,       //窗口菜单的句柄
    
    HINSTANCE hInstance, //窗口所属的应用程序实例的句柄。（是应用程序的句柄）
    
    LPVOID lpParam    // WM_CREATE消息的附加参数传入的数据指针。创建多文档界面的客户窗口时，
                      //该参数必须指向CLIENTCREATESTRUCT结构体。其他窗口设置为NULL。
    
    );

**dwStyle****：** 窗口的样式。该参数的值比如下：  
**WS\_OVERLAPPED:**层叠的窗口，具有一个标题栏和一个边框。  
**WS\_CAPTION****：**创建一个标题栏的窗口。  
**WS\_SYSMENU:**创建一个带有系统菜单的窗口，必须同时设定WS\_CAPTION。  
\--------------------  
如果CreateWindow函数返回系统为该窗口分配的句柄，否则，返回NULL。

**4.****显示以更新窗口：**

**（****1****）显示窗口**

BOOL ShowWindow(
    
    HWND hWnd, // handle to window
    
    int nCmdShow // show state，比如隐藏该窗口，SW_HIDE
    
    );

\--------------------  
**（****2****）更新窗口**

BOOL UpdateWindow(
    
    HWND hWnd // handle to window
    
    );

UpdateWindow函数发送WM\_PAINT消息刷新窗口，UpdateWindow将WM\_PAINT消息直接发送给了窗口过程函数进行处理，并没有放入消息队列中。

**消息循环**

BOOL GetMessage(
    
    LPMSG lpMsg, // message information
    
    HWND hWnd, // handle to window
    
    UINT wMsgFilterMin, // first message
    
    UINT wMsgFilterMax // last message
    
    );

GetMessage从线程的消息队列中取出的消息信息将保存在该结构体对象中。  
\---------------  
**lpMsg****：**指向消息（MSG）结构体  
\---------------  
**hWnd****：**指定接受属于哪一个窗口的消息。通常设置为NULL，用于接收属于调用线程的所有窗口的窗口消息。   
\---------------  
**wMsgFilterMin****：**指定要获取的消息的最小值，通常设置为0.  
**wMsgFilterMax****：**指定要获取的消息的最大值。  
如果wMsgFilterMin和wMsgFilterMax都设置为0，则接收所有消息。  
\-----------------------------  
**GetMessage****的返回值：**  
1.返回值为\-1：意思是接收出现了错误。比如hWnd是无效的窗口句柄或者lpMsg是无效的指针。   
2.返回值为0：接收到WM\_QUIT的消息并结束消息循环。  
3.返回值为正整数：正常接受消息,保证程序处于运行状态  
\------------------------------------------------------------  
**编写的消息循环代码如下：**

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

**TranslateMessage****函数：**用于将虚拟键消息转换成字符消息。将虚拟键（比如WM\_KEYDOWN）转换成一条WM\_CHAR消息。  
即调用该函数，**字符被取出的过程：**  
1.调用GetMessge函数并在while判断其返回值是否为真。  
2.若为真，执行TranslateMessage函数，转换成字符消息。  
3.下一while循环，调用GetMessge函数时，字符消息被取出，把字符消息放入消息队列中。。  
\-------------------  
DispatchMessage函数分派一个消息到窗口过程（实际上是DispatchMessage函数将消息回传给操作系统，而操作系统调用窗口过程函数对消息进行处理），由窗口过程函数对消息进行处理。  
**DispatchMessage****函数对消息处理的详细步骤：**  
1.操作系统接收到应用程序的窗口消息，将消息放入该应用程序的消息队列中。  
2.应用程序在消息循环中调用GetMessge函数从消息队列中取出一条一条的消息。取出消息后，应用程序可以对消息进行一些预处理。例如：放弃对某些消息的响应，或者调用TranslateMessage产生新的消息。  
3.调用DispatchMessage将消息回传给操作系统。  
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”）。  
\-------------------  
与GetMessge实现相似的功能的**PeerMessage****函数**：

BOOL PeekMessage(
    
    LPMSG lpMsg, // message information
    
    HWND hWnd, // handle to window
    
    UINT wMsgFilterMin, // first message
    
    UINT wMsgFilterMax, // last message
    
    UINT wRemoveMsg // removal options
    
    );

前面4个参数和GetMessage函数的4个参数作用相同。  
**wRemoveMs****：**指定消息获取的方式。若设置PM\_NOREMVE,消息不会从消息队列中被移除。  
\-----------------------  
**SendMessage****函数和****PostMessage****函数的区别：**  
**SendMessage****函数：**SendMessage函数将消息直接发送给窗口，并调用该窗口的窗口过程进行处理。在窗口过程对消息处理完毕之后，该函数才返回（所以SendMessage发送的消息为不进队消息）。  
**PostMessage****函数：**PostMessage将消息放入与创建窗口的线程相关联的消息队列后立即返回。  
**PostThreadMessage****函数：**用于向线程发送消息，MSG结构体中的hwnd为NULL。

[20190508194417713.png]: /images/20220203/6af70602e07248149c66d0f75c77a475.png
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