WINDOWS的消息機(jī)制與回調(diào)機(jī)制

WINDOWS的消息機(jī)制與回調(diào)機(jī)制聲明CALLBACK調(diào)用（calling）機(jī)制從匯編時(shí)代起已經(jīng)大量使用：準(zhǔn)備一段現(xiàn)成的代碼，調(diào)用者可以隨時(shí)跳轉(zhuǎn)至此段代碼的起始地址，執(zhí)行完后再返回跳轉(zhuǎn)時(shí)的后續(xù)地址。CPU為此準(zhǔn)備了現(xiàn)成的調(diào)用指令，調(diào)用時(shí)可以壓棧保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)用結(jié)束后從堆棧中彈出現(xiàn)場(chǎng)地址，以便自動(dòng)返回。借堆棧保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，它使調(diào)用者和被調(diào)者可以互不相識(shí)，于是才有了后來(lái)的函數(shù)和構(gòu)件.此調(diào)用機(jī)制并非完美?；卣{(diào)函數(shù)就是一例。例如，寫(xiě)一個(gè)快速排序函數(shù)供他人調(diào)用，其中必包含比較大小。麻煩來(lái)了：此時(shí)并不知要比較的是何類(lèi)數(shù)據(jù)--整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串？于是只好為每類(lèi)數(shù)據(jù)制作一個(gè)不同的排序函數(shù)。更通行的辦法是在函數(shù)參數(shù)中列一個(gè)回調(diào)函數(shù)地址，并通知調(diào)用者：君需自己準(zhǔn)備一個(gè)比較函數(shù)，其中包含兩個(gè)指針類(lèi)參數(shù)，函數(shù)要比較此二指針?biāo)笖?shù)據(jù)之大小，并由函數(shù)返回值說(shuō)明比較結(jié)果。排序函數(shù)借此調(diào)用者提供的函數(shù)來(lái)比較大小，借指針傳遞參數(shù)，可以全然不管所比較的數(shù)據(jù)類(lèi)型。被調(diào)用者回頭調(diào)用調(diào)用者的函數(shù)（夠咬嘴的），故稱(chēng)其為回調(diào)（callback）。Windows系統(tǒng)還包含著另一種更為廣泛的回調(diào)機(jī)制，即消息機(jī)制。消息本是Windows的基本控制手段，乍看與函數(shù)調(diào)用無(wú)關(guān)，其實(shí)是一種變相的函數(shù)調(diào)用。發(fā)送消息的目的是通知收方運(yùn)行一段預(yù)先準(zhǔn)備好的代碼，相當(dāng)于調(diào)用一個(gè)函數(shù)。消息所附帶的WParam和LParam相當(dāng)于函數(shù)的參數(shù)，只不過(guò)比普通參數(shù)更通用一些。應(yīng)用程序可以主動(dòng)發(fā)送消息，更多情況下是坐等Windows發(fā)送消息。一旦消息進(jìn)入所屬消息隊(duì)列，便檢感興趣的那些，跳轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的消息處理代碼。操作系統(tǒng)本是為應(yīng)用程序服務(wù)，由應(yīng)用程序來(lái)調(diào)用。而應(yīng)用程序一旦啟動(dòng)，卻要反過(guò)來(lái)等待操作系統(tǒng)的調(diào)用。這分明也是一種回調(diào)，或者說(shuō)是一種廣義回調(diào)。其實(shí)，應(yīng)用程序之間也可以形成這種回調(diào)。假如進(jìn)程B收到進(jìn)程A發(fā)來(lái)的消息，啟動(dòng)了一段代碼，其中又向進(jìn)程A發(fā)送消息，這就形成了回調(diào)。這種回調(diào)比較隱蔽，弄不好會(huì)搞成遞歸調(diào)用，若缺少終止條件，將會(huì)循環(huán)不已，直至把程序搞垮。若是故意編寫(xiě)成此遞歸調(diào)用，并設(shè)好終止條件，倒是很有意思。但這種程序結(jié)構(gòu)太隱蔽，除非十分必要，還是不用為好。利用消息也可以構(gòu)成狹義回調(diào)。上面所舉排序函數(shù)一例，可以把回調(diào)函數(shù)地址換成窗口handle。如此，當(dāng)需要比較數(shù)據(jù)大小時(shí)，不是去調(diào)用回調(diào)函數(shù)，而是借API函數(shù)SendMessage向指定窗口發(fā)送消息。收到消息方負(fù)責(zé)比較數(shù)據(jù)大小，把比較結(jié)果通過(guò)消息本身的返回值傳給消息發(fā)送方。所實(shí)現(xiàn)的功能與回調(diào)函數(shù)并無(wú)不同。當(dāng)然，此例中改為消息純屬畫(huà)蛇添腳，反倒把程序搞得很慢。但其他情況下并非總是如此，特別是需要異步調(diào)用時(shí)，發(fā)送消息是一種不錯(cuò)的選擇。假如回調(diào)函數(shù)中包含文件處理之類(lèi)的低速處理，調(diào)用方等不得，需要把同步調(diào)用改為異步調(diào)用，去啟動(dòng)一個(gè)單獨(dú)的線(xiàn)程，然后馬上執(zhí)行后續(xù)代碼，其余的事讓線(xiàn)程慢慢去做。一個(gè)替代辦法是借API函數(shù)PostMessage發(fā)送一個(gè)異步消息，然后立即執(zhí)行后續(xù)代碼。這要比自己搞個(gè)線(xiàn)程省事許多，而且更安全。如今我們是活在一個(gè)object時(shí)代。只要與編程有關(guān)，無(wú)論何事都離不開(kāi)object。但object并未消除回調(diào)，反而把它發(fā)揚(yáng)光大，弄得到處都是，只不過(guò)大都以事件（event）的身份出現(xiàn)，鑲嵌在某個(gè)結(jié)構(gòu)之中，顯得更正統(tǒng)，更容易被人接受。應(yīng)用程序要使用某個(gè)構(gòu)件，總要先弄清構(gòu)件的屬性、方法和事件，然后給構(gòu)件屬性賦值，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)用適當(dāng)?shù)臉?gòu)件方法，還要給事件編寫(xiě)處理例程，以備構(gòu)件代碼來(lái)調(diào)用。何謂事件？它不過(guò)是一個(gè)指向事件例程的地址，與回調(diào)函數(shù)地址沒(méi)什么區(qū)別。不過(guò)，此種回調(diào)方式比傳統(tǒng)回調(diào)函數(shù)要高明許多。首先，它把讓人不太舒服的回調(diào)函數(shù)變成一種自然而然的處理例程，使編程者頓覺(jué)氣順。再者，地址是一個(gè)危險(xiǎn)的東西，用好了可使程序加速，用不好處處是陷阱，程序隨時(shí)都會(huì)崩潰?，F(xiàn)代編程方式總是想法把地址隱藏起來(lái)（隱藏比較徹底的如VB和Java），其代價(jià)是降低了程序效率。事件例程使編程者無(wú)需直接操作地址，但并不會(huì)使程序減速?；卣{(diào)函數(shù)：它是這樣一種機(jī)制：調(diào)用者在初始化一個(gè)對(duì)象（這里的對(duì)象是泛指，包括OOP中的對(duì)象、全局函數(shù)等）時(shí)，將一些參數(shù)傳遞給對(duì)象，同時(shí)將一個(gè)調(diào)用者可以訪問(wèn)的函數(shù)地址傳遞給該對(duì)象（被調(diào)用者）。這個(gè)函數(shù)就是調(diào)用者和被調(diào)用者之間的一種通知約定，當(dāng)約定的事件發(fā)生時(shí)，被調(diào)用者（一般會(huì)包含一個(gè)工作線(xiàn)程）就會(huì)按照回調(diào)函數(shù)地址調(diào)用該函數(shù)，并向被調(diào)用者返回一個(gè)結(jié)果。這種方式，調(diào)用者在一個(gè)線(xiàn)程，被調(diào)用者在另一個(gè)線(xiàn)程。句柄：handle，handle的本意是把柄，把手的意思，就是一個(gè)標(biāo)號(hào)。是你與操作系統(tǒng)打交道的東東。舉個(gè)通俗的例子，比如你考上了大學(xué)，入學(xué)后，學(xué)校（操作系統(tǒng)）會(huì)給你一個(gè)學(xué)生證號(hào)。注意，這個(gè)號(hào)碼是學(xué)校指定的，你無(wú)法自選。有了這個(gè)號(hào)碼（學(xué)生證，假設(shè)一證多用）就可以享受學(xué)校提供的服務(wù)：如你就可以去圖書(shū)館借書(shū)，去食堂吃飯，去教室上課等等。但你不能到食堂里買(mǎi)啤酒，因?yàn)閷W(xué)校不允許這種服務(wù)。而在計(jì)算機(jī)中系統(tǒng)提供的服務(wù)就是API調(diào)用，你有了HANDLE，就可以理直氣壯地向系統(tǒng)提出調(diào)用API的服務(wù)。而指針的權(quán)力就大多了，有了指針你可以到處去喝酒，打架，學(xué)校（操作系統(tǒng)）管不著，所以句柄和指針的區(qū)別在于句柄只能調(diào)用系統(tǒng)提供的服務(wù)。而句柄雖然是一個(gè)能相互區(qū)別的號(hào)碼，但與我們普通的ID號(hào)又有區(qū)別，普通的ID號(hào)是可以由程序員自己定義的，而句柄不行，它是對(duì)象生成時(shí)系統(tǒng)指定的，是為了區(qū)別系統(tǒng)中存在的各個(gè)對(duì)象，這個(gè)句柄不是由程序員符給的。實(shí)際應(yīng)用中，最常用的就是文件句柄和窗口句柄。例如，窗口句柄的值是一個(gè)長(zhǎng)整數(shù)，每個(gè)窗體都用一個(gè)句柄來(lái)表示。所以句柄是不會(huì)重復(fù)的，很多的函數(shù)都會(huì)用到窗體的句柄。消息：一個(gè)消息由一個(gè)消息名稱(chēng)（UINT），和兩個(gè)參數(shù)（WPARAM，LPARAM）組成。windows的消息機(jī)制：消息”是windows運(yùn)行機(jī)制中一個(gè)基本而又重要的概念。消息是一個(gè)報(bào)告事件發(fā)生的通知，消息驅(qū)動(dòng)是圍繞消息的產(chǎn)生與處理展開(kāi)的，并依靠消息循環(huán)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。某條消息可被視為某個(gè)事件的發(fā)生，比如點(diǎn)擊鼠標(biāo)。事件即可以由用戶(hù)引發(fā)，也可以由應(yīng)用程序產(chǎn)生，當(dāng)然windows本身也能發(fā)出消息。windows是一個(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)，所以沒(méi)有哪一個(gè)程序能夠獨(dú)占系統(tǒng)的資源，資源都是由windows統(tǒng)一管理的。那么某個(gè)程序是如何獲得用戶(hù)的信息呢？事實(shí)上,windows在時(shí)刻監(jiān)視著用戶(hù)的每個(gè)舉動(dòng)，一旦發(fā)生了動(dòng)作，就由windows捕捉而不是應(yīng)用程序，windows分析該動(dòng)作與哪一個(gè)程序相關(guān)，然后將動(dòng)作以消息的形式發(fā)送給當(dāng)前的應(yīng)用程序。相反，應(yīng)用程序也在時(shí)時(shí)等著消息的到來(lái)，一旦發(fā)現(xiàn)它的消息隊(duì)列中有未處理的信息，就獲取并分析該消息，并根據(jù)消息所包含的內(nèi)容采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作來(lái)響應(yīng)，并將結(jié)果返回給系統(tǒng)。例如窗口程序，當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊按鈕時(shí)候，這一動(dòng)作被windows捕捉，并且以消息（ID和參數(shù)）的形式發(fā)給該窗口的消息隊(duì)列，該窗口發(fā)現(xiàn)隊(duì)列中有消息，就根據(jù)消息調(diào)用相應(yīng)的過(guò)程進(jìn)行處理，并將返回結(jié)果返回給系統(tǒng)。每個(gè)窗口本身都有一個(gè)窗口函數(shù)，未處理的消息就由它處理，例如拖動(dòng)。windows為每個(gè)線(xiàn)程維護(hù)了相應(yīng)的消息隊(duì)列，應(yīng)用程序的任務(wù)就是不停地從特定的消息隊(duì)列中獲取消息、分析消息并處理消息，直到消息（WM_QUIT）為止。這個(gè)過(guò)程的程序結(jié)構(gòu)稱(chēng)為''消息循環(huán)”。函數(shù)回調(diào)與消息機(jī)制：可以看出，消息機(jī)制是一種特殊的函數(shù)回調(diào)。因?yàn)閼?yīng)用程序本是調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)的，但是一旦啟動(dòng)就等待系統(tǒng)發(fā)來(lái)的消息，等到消息調(diào)用相應(yīng)過(guò)程進(jìn)行處理，相當(dāng)于系統(tǒng)進(jìn)行了回調(diào)。所以消息機(jī)制是一種廣義的函數(shù)回調(diào)。Windows消息機(jī)制要點(diǎn)1.窗口過(guò)程每個(gè)窗口會(huì)有一個(gè)稱(chēng)為窗口過(guò)程的回調(diào)函數(shù)(WndProc),它帶有四個(gè)參數(shù)，分別為：窗口句柄(WindowHandle),消息ID(MessageID),和兩個(gè)消息參數(shù)(wParam,IParam),當(dāng)窗口收到消息時(shí)系統(tǒng)就會(huì)調(diào)用此窗口過(guò)程來(lái)處理消息。(所以叫回調(diào)函數(shù))2消息類(lèi)型1)系統(tǒng)定義消息(System-DefinedMessages)在SDK中事先定義好的消息，非用戶(hù)定義的，其范圍在［0x0000,0x03ff］之間，可以分為以下三類(lèi)：1>窗口消息(WindowsMessage)與窗口的內(nèi)部運(yùn)作有關(guān)，如創(chuàng)建窗口，繪制窗口，銷(xiāo)毀窗口等?？梢允且话愕拇翱?，也可以是Dialog,控件等。如：WM_CREATE,WM_PAINT,WM_MOUSEMOVE,WM_CTLCOLOR,WM_HSCROLL...2>命令消息(CommandMessage)與處理用戶(hù)請(qǐng)求有關(guān)，如單擊菜單項(xiàng)或工具欄或控件時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生命令消息。WM_COMMAND,LOWORD(wParam)表示菜單項(xiàng)，工具欄按鈕或控件的ID。如果是控件,HIWORD(wParam)表示控件消息類(lèi)型3>控件通知(NotifyMessage)控件通知消息，這是最靈活的消息格式，其Message,wParam,lParam分別為：WM_NOTIFY,控件ID，指向NMHDR的指針。NMHDR包含控件通知的內(nèi)容，可以任意擴(kuò)展。2)程序定義消息(Application-DefinedMessages)用戶(hù)自定義的消息，對(duì)于其范圍有如下規(guī)定：WM_USER:0x0400-0x7FFF(ex.WM_USER+10)WM_APP(winver>4.0):0x8000-0xBFFF(ex.WM_APP+4)RegisterWindowMessage:0xC000-0xFFFF消息隊(duì)歹列(MessageQueues)Windows中有兩種類(lèi)型的消息隊(duì)列系統(tǒng)消息隊(duì)列(SystemMessageQueue)這是一個(gè)系統(tǒng)唯一的Queue,設(shè)備驅(qū)動(dòng)(mouse,keyboard)會(huì)把操作輸入轉(zhuǎn)化成消息存在系統(tǒng)隊(duì)列中，然后系統(tǒng)會(huì)把此消息放到目標(biāo)窗口所在的線(xiàn)程的消息隊(duì)列(thread-specificmessagequeue)中等待處理線(xiàn)程消息隊(duì)歹J(Thread-specificMessageQueue)每一個(gè)GUI線(xiàn)程都會(huì)維護(hù)這樣一個(gè)線(xiàn)程消息隊(duì)列。(這個(gè)隊(duì)列只有在線(xiàn)程調(diào)用GDI函數(shù)時(shí)才會(huì)創(chuàng)建，默認(rèn)不創(chuàng)建。然后線(xiàn)程消息隊(duì)列中的消息會(huì)被送到相應(yīng)的窗口過(guò)程WndProc)處理.注意：線(xiàn)程消息隊(duì)列中WM_PAINT,WM_TIMER只有在Queue中沒(méi)有其他消息的時(shí)候才會(huì)被處理，WM_PAINT消息還會(huì)被合并以提高效率。其他所有消息以先進(jìn)先出(FIFO)的方式被處理。隊(duì)列消息(QueuedMessages)和非隊(duì)列消息(Non-QueuedMessages)1)隊(duì)列消息(QueuedMessages)消息會(huì)先保存在消息隊(duì)列中，消息循環(huán)會(huì)從此隊(duì)列中取消息并分發(fā)到各窗口處理如鼠標(biāo)，鍵盤(pán)消息。2)非隊(duì)列消息(NonQueuedMessages)消息會(huì)繞過(guò)系統(tǒng)消息隊(duì)列和線(xiàn)程消息隊(duì)列直接發(fā)送到窗口過(guò)程被處理如：WM_ACTIVATE,WM_SETFOCUS,WM_SETCURSOR，WM_WINDOWPOSCHANGED注意:postMessage發(fā)送的消息是隊(duì)列消息，它會(huì)把消息Post到消息隊(duì)列中；SendMessage發(fā)送的消息是非隊(duì)列消息，被直接送到窗口過(guò)程處理PostMessage(PostThreadMessage),SendMessagePostMessage:把消息放到指定窗口所在的線(xiàn)程消息隊(duì)列中后立即返回。PostThreadMessage：把消息放到指定線(xiàn)程的消息隊(duì)列中后立即返回。SendMessage:直接把消息送到窗口過(guò)程處理，處理完了才返回。GetMessage,PeekMessagePeekMessage會(huì)立即返回可以保留消息GetMessage在有消息時(shí)返回會(huì)刪除消息TranslateMessage,TranslateAcceleratorTranslateMessage:把一個(gè)virtual-key消息轉(zhuǎn)化成字符消息(charactermessage)，并放到當(dāng)前線(xiàn)程的消息隊(duì)列中，消息循環(huán)下一次取出處理。TranslateAccelerator:將快捷鍵對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的菜單命令。它會(huì)把WM_KEYDOWN或WM_SYSKEYDOWN轉(zhuǎn)化成快捷鍵表中相應(yīng)的WM_COMMAND或WM_SYSCOMMAND消息，然后把轉(zhuǎn)化后的WM_COMMAND或WM_SYSCOMMAND直接發(fā)送到窗口過(guò)程處理，處理完后才會(huì)返回。8(消息死鎖(MessageDeadlocks)假設(shè)有線(xiàn)程A和B,現(xiàn)在有以下下步驟1)線(xiàn)程ASendMessage給線(xiàn)程B,A等待消息在線(xiàn)程B中處理后返回2)線(xiàn)程B收到了線(xiàn)程A發(fā)來(lái)的消息，并進(jìn)行處理，在處理過(guò)程中，B也向線(xiàn)程ASendMessgae，然后等待從A返回。因?yàn)榇藭r(shí)，線(xiàn)程A正等待從線(xiàn)程B返回，無(wú)法處理B發(fā)來(lái)的消息，從而導(dǎo)致了\線(xiàn)程A,B相互等