1.關(guān)于Windows中的系統(tǒng)消息循環(huán)占用CPU的疑問？

曾有這樣的疑問，為什么很多資料中都有關(guān)于windows中的While(getmessage(&msg,Null,0,0)){..}消息循環(huán)不占用CPU的說法？今天特有關(guān)此事查了一下資料，原來是這樣子啊！ ? ???說，其實這里的while(){}循環(huán)是占用cpu的，只是getmessage()是一個阻塞型的函數(shù)，當消息隊列中沒有消息時，它會檢查確認，當確認消息隊列為空時，則進行V操作，從而使線程外于阻塞狀態(tài)，不被激發(fā)，另外我們知道外于sleep狀態(tài)的線程是不占cpu的，是故當getmessage無返回值時，while（）也不執(zhí)行。整個線程被阻塞，從而不占用CPU資源。 ???當Winows程序啟動時，會注冊一個窗口類，注冊的窗口類中包括當前窗口的風(fēng)格、消息處理函數(shù)等等。然后，程序創(chuàng)建一個該注冊窗口類的主窗口，接著，顯示這個主窗口并進入到消息循環(huán)。在消息循環(huán)中，將不斷地從窗口自身的消息隊列中讀取消息，并調(diào)用注冊的窗口消息處理函數(shù)對不同的消息進行處理。

???????????GetMessage函數(shù)是一個阻塞型的函數(shù)，當消息隊列中沒有消息時，GetMessage會處于阻塞狀態(tài)。一旦有消息到達，進程會被喚醒，GetMessage馬上返回。實現(xiàn)時，使用了一個信號量， GetMessage函數(shù)在確定沒有消息可讀時，對這個信號量進行一個V操作，從而使線程阻塞。而PostMessage、SendNotifyMessage、SendSyncMessage等任何一個發(fā)送消息函數(shù)在發(fā)送完消息之后，都會讀取這個信號量的值，當發(fā)現(xiàn)這個值等于零時，即表示讀消息的線程當前已阻塞，這時就會作一次P操作，來喚醒睡眠的線程。

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理解消息循環(huán)和整個消息傳送機制對Windows編程十分重要。如果對消息處理的整個過程不了解,在windows編程中會遇到很多令人困惑的地方。

什么是消息(Message)

每個消息是一個整型數(shù)值，如果查看頭文件(查看頭文件了解API是一個非常好的習(xí)慣和普遍的做法)可以發(fā)現(xiàn)如下一些宏定義：

#define?WM_INITDIALOG?????????????????? 0x0110
#define?WM_COMMAND??????????????????????0x0111

#define?WM_LBUTTONDOWN??????????????????0x0201
//...

在 Windows通信中，至少一些基本W(wǎng)indows通信，幾乎都要用到消息。如果你想讓窗口或控件(實質(zhì)上，控件是特殊的窗口)執(zhí)行何種動作，你應(yīng)該傳送 一個消息給它；如果另一個窗口想讓你執(zhí)行何種操作，它可以傳送一個消息給你。如果一個事件，如敲擊鍵盤、移動鼠標、點擊按鈕等，系統(tǒng)將消息傳送給窗口，如 果你是這些窗口之一，你將接收到消息執(zhí)行相應(yīng)的操作。

每個Windows消息共有兩個參數(shù)，wParam和lParam。最初的 wParam是16位(Win16時代)的，lParam是32位的。在Win32中，兩個參數(shù)都是32位的。并不是所有的消息都是用這兩個參數(shù)，每個消 息使用它們的方式也不盡相同。如WM_CLOSE消息會忽略上述兩個參數(shù)；再如WM_COMMAND消息使用上述兩個參數(shù)，wParam包含”兩個” 值，HIWORD(wParam)是通知信息(如果可用)，LOWORD(wParam)是發(fā)送消息的控件或菜單的ID，lParam是發(fā)送消息的控件的 HWND(窗口句柄)，如果這個值為NULL，表示這個消息不是由控件發(fā)送的。

HIWORD()和LOWORD()是Windows定義的宏，分別取出一個32位整型值的高字和低字。在Win32中，一個”字”是一個16位整型，DWORD(Double WORD)是32位整型。

可 以用PostMessage()或SendMessage()發(fā)送消息。PostMessage()把一個消息放入消息隊列(Message Queue)后立即返回，也就是當調(diào)用PostMessage()，函數(shù)執(zhí)行完成返回時，很可能消息尚未處理。SendMessage()直接將消息發(fā)送 到窗口，直到這個消息處理完成才返回。如果要關(guān)閉一個窗口，可以給它發(fā)送一個WM_CLOSE消息，像PostMessage(hwnd, WM_CLOSE, 0, 0); 效果跟點擊窗口右上角的(關(guān)閉)按鈕是一樣的。注意這里的wParam和lParam的值都是0，因為前面提到過，WM_CLOSE消息會忽略上述兩個參數(shù)。

對話框(Dialogs)

如 果使用對話框，為跟控件通信，你需要向控件發(fā)送消息。你或者可以使用GetDlgItem()函數(shù)根據(jù)控件的ID取得控件的句柄，然后調(diào)用 SendMessage()函數(shù)發(fā)送消息；或者使用SendDlgItemMessage()組合了上面的步驟。傳入一個窗口句柄和子控件的ID能夠取得 子控件的句柄，用這個句柄發(fā)送消息。跟SendDlgItemMessage()類似的API如GetDlgItemText()能夠?qū)λ械拇翱谶M行操 作，而不僅僅是對話框。

什么是消息隊列(Message Queue)

假 設(shè)一個場景：系統(tǒng)正在處理WM_PAINT消息，就在這時用戶在鍵盤上敲擊了一些按鍵，這時會發(fā)生什么呢？系統(tǒng)應(yīng)該中斷繪圖操作然后處理按鍵消息還是應(yīng)該 丟棄按鍵的消息？很明顯這些都是不合理的，因此我們引入了消息隊列，當消息發(fā)送過來，將消息加入消息隊列，當一個消息被處理時，將其從消息隊列移除。這樣 確保消息不會丟失，當你正在處理一個消息時，其它到來的消息可以加入到消息隊列直到被處理。

什么是消息循環(huán)(Message Loop)
?

while(GetMessage(&Msg, NULL,?0,?0)?>?0)
{
????TranslateMessage(&Msg);
????DispatchMessage(&Msg);
}

上面代碼的執(zhí)行過程為：
1. 消息循環(huán)調(diào)用GetMessage()從消息隊列中查找消息進行處理，如果消息隊列為空，程序?qū)⑼Ｖ箞?zhí)行并等待(程序阻塞)。
2. 事件發(fā)生時導(dǎo)致一個消息加入到消息隊列(例如系統(tǒng)注冊了一個鼠標點擊事件)，GetMessage()將返回一個正值，這表明有消息需要被處理，并且消息已經(jīng)填充到傳入的MSG參數(shù)中；當傳入WM_QUIT消息時返回0；如果返回值為負表明發(fā)生了錯誤。
3. 取出消息(在Msg變量中)并將其傳遞給TranslateMessage()函數(shù)，這個函數(shù)做一些額外的處理：將虛擬鍵值信息轉(zhuǎn)換為字符信息。這一步實際上是可選的，但有些地方需要用到這一步。
4. 上面的步驟執(zhí)行完后，將消息傳遞給DispatchMessage()函數(shù)。DispatchMessage()函數(shù)將消息分發(fā)到消息的目標窗口，并且查找目標窗口過程函數(shù)，給窗口過程函數(shù)傳遞窗口句柄、消息、wParam、lParam等參數(shù)然后調(diào)用該函數(shù)。
5. 在窗口過程函數(shù)中，檢查消息和其他參數(shù)，你可以用它來實現(xiàn)你想要的操作。如果不想處理某些特殊的消息，你應(yīng)該總是調(diào)用DefWindowProc()函數(shù)，系統(tǒng)將按按默認的方式處理這些消息(通常認為是不做任何操作)。
6. 一旦一個消息處理完成，窗口過程函數(shù)返回，DispatchMessage()函數(shù)返回，繼續(xù)循環(huán)處理下一個消息。

消 息循環(huán)對Windows編程來說是一個非常重要的概念。窗口過程函數(shù)并不是系統(tǒng)自動調(diào)用的，而是由開發(fā)人員自己通過調(diào)用 DispatchMessage()間接的調(diào)用的。如果你愿意，可以調(diào)用GetWindowLong()函數(shù)通過窗口句柄查找到窗口過程函數(shù)直接調(diào)用達到 消息處理的目的。
?

while(GetMessage(&Msg, NULL,?0,?0)?>?0)
{
????WNDPROC fWndProc?=?(WNDPROC)GetWindowLong(Msg.hwnd, GWL_WNDPROC);
????fWndProc(Msg.hwnd, Msg.message, Msg.wParam, Msg.lParam);
}

我嘗試著寫了上面的代碼，它確實能工作，但這里存在各種問題，像Unicode/ANSI編碼轉(zhuǎn)換、定時器回調(diào)等等都這樣的代碼都不適合，并且很可能導(dǎo)致很多打斷很多程序的正常運行。因此這樣的代碼在這里僅僅是試驗，真實項目中一定不能編寫這樣的代碼。

注 意這里我們用GetWindowLong()來獲得相關(guān)窗口的窗口過程函數(shù)。為什么我們不直接調(diào)用WndProc()函數(shù)呢？消息循環(huán)會處理程序中所有窗 口的消息，包括像按鈕、列表框等有他們自己的窗口過程函數(shù)的控件，因此我們要保證調(diào)用正確的窗口過程函數(shù)。盡管有時幾個窗口調(diào)用同一個窗口過程函數(shù)，但函 數(shù)的第一個參數(shù) (窗口的句柄) 通常用于告知窗口過程函數(shù)是那個窗口發(fā)送的消息。

代碼可以看出，程序的大部分時間都在處理消息循環(huán)。窗 口會不斷的處理發(fā)過來的消息，但如果要退出程序該怎么做呢？因為我們用的是while()循環(huán)，如果GetMessage()返回的是FALSE(即0) 會退出循環(huán)，程序能夠執(zhí)行到WinMain()結(jié)束處，即程序退出：這正是PostQuitMessage()函數(shù)完成的工作，該函數(shù)會將WM_QUIT 消息添加到消息隊列的隊尾，GetMessage()從消息隊列取出WM_QUIT消息，填充Msg結(jié)構(gòu)，返回的不是正數(shù)，而是0。與此同時，結(jié)構(gòu)Msg 的成員wParam的值會被置為你傳給PostQuitMessage()函數(shù)參數(shù)的值，你可以選擇忽略它或做為WinMain()函數(shù)的返回值即進程的 退出代碼(Exit Code)。

注意：如果發(fā)生錯誤，GetMessage()函數(shù)將返回-1。你應(yīng)該記住這點，說不定你的程序會因此 出錯。盡管GetMessage()返回值位BOOL型，但它可以返回TRUE或FALSE之外的值，因為BOOL被定義成UINT(unsigned int)。下面的程序貌似能正常工作，但有些時候不能正常工作。
?

while(GetMessage(&Msg, NULL,?0,?0))

while(GetMessage(&Msg, NULL,?0,?0)?!=?0)

while(GetMessage(&Msg, NULL,?0,?0)?==?TRUE)

上面的代碼都是錯誤的！有些程序中你會看到會使用第一中方式，使用這種方式你必須保證GetMessage()總是執(zhí)行成功，否則應(yīng)該使用下面這段代碼：

while(GetMessage(&Msg, NULL,?0,?0)?>?0)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Windows消息机制疑问探究的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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