Windows消息機(jī)制學(xué)習(xí)筆記（一）—— 消息隊(duì)列

• • 基本概念
  • 實(shí)驗(yàn)一：使用代碼畫(huà)出最簡(jiǎn)單窗口
  • • 第一步：編譯并運(yùn)行以下代碼
    • 第二步：查看運(yùn)行結(jié)果
    • 第三步：使用其它窗口對(duì)其進(jìn)行覆蓋，觀察效果
    • 總結(jié)
  • 消息隊(duì)列
  • • 消息隊(duì)列在哪
    • • Linux：專用進(jìn)程
      • Windows：GUI線程
    • Win32Thread
  • 總結(jié)

基本概念

接觸過(guò)編程的人，或多或少用到過(guò)消息機(jī)制，但大多數(shù)人（包括我自己）只是知道相關(guān)API的基本用法，卻不知道它是如何實(shí)現(xiàn)的

從本章起，我們將帶著以下幾個(gè)問(wèn)題一起來(lái)學(xué)習(xí)消息機(jī)制：

什么是窗口句柄?在哪里?有什么用?

什么是消息?什么是消息隊(duì)列?消息隊(duì)列在哪?

什么是窗口過(guò)程?窗口過(guò)程是誰(shuí)調(diào)用的?沒(méi)有消息循環(huán)窗口過(guò)程會(huì)執(zhí)行嗎?

為什么要有w32k.sys這個(gè)模塊?

為什么只有使用圖形界面的程序才可以訪問(wèn)KeServiceDescriptorTableShadow?

界面"卡死"的時(shí)候?yàn)槭裁词髽?biāo)還可以動(dòng)?

實(shí)驗(yàn)一：使用代碼畫(huà)出最簡(jiǎn)單窗口

第一步：編譯并運(yùn)行以下代碼

#include <stdio.h> #define _WIN32_WINNT 0x500 #include <windows.h>typedef struct _Color {DWORD r;DWORD g;DWORD b; }Color;typedef struct _WindowClass {DWORD x;DWORD y;DWORD width;DWORD height;Color color; }WindowClass;//按照WindowClass的參數(shù)，將hdc中的數(shù)據(jù)打印到指定設(shè)備 void PaintWindows(HDC hdc, WindowClass *p) {HBRUSH hBrush;hBrush = (HBRUSH)GetStockObject(DC_BRUSH);SelectObject(hdc, hBrush); //畫(huà)刷SetDCBrushColor(hdc, RGB(p->color.r, p->color.g, p->color.b));MoveToEx(hdc, p->x, p->y, NULL);LineTo(hdc, p->x+p->width, p->y);LineTo(hdc, p->x+p->width, p->y+p->height);LineTo(hdc, p->x, p->y+p->height);LineTo(hdc, p->x, p->y);Rectangle(hdc, p->x, p->y, p->width, p->height+1);DeleteObject(hBrush); }int main() {char cMessage; //消息HWND hwnd; //畫(huà)在哪HDC hdc; //顯卡緩存//設(shè)置窗口參數(shù)，長(zhǎng)寬高之類的WindowClass wClass;wClass.x = 0;wClass.y = 0;wClass.width = 800;wClass.height = 400;wClass.color.r = 0xEF;wClass.color.g = 0xEB;wClass.color.b = 0xDE;//畫(huà)在哪hwnd = GetDesktopWindow();//hwnd = FindWindow("dbgviewClass", NULL);//獲取DC設(shè)備句柄：可以把DC理解成顯卡緩存hdc = GetWindowDC(hwnd);for(;;){//畫(huà)窗口PaintWindows(hdc, &wClass);cMessage = getchar();switch(cMessage){case 'a':wClass.color.r += 0x10;wClass.color.g += 0x10;wClass.color.b += 0x10;break;case 'b':wClass.color.r -= 0x10;wClass.color.g -= 0x10;wClass.color.b -= 0x10;break;}}return 0; }

第二步：查看運(yùn)行結(jié)果

第三步：使用其它窗口對(duì)其進(jìn)行覆蓋，觀察效果

總結(jié)

畫(huà)出的部分被其它窗口覆蓋后就消失了

手動(dòng)畫(huà)出的窗口只能接收鍵盤(pán)發(fā)送的消息

思考：如何使窗口能夠接收所有消息
答案：將所有消息放入一塊內(nèi)存中，這塊內(nèi)存被稱之為“消息隊(duì)列”

消息隊(duì)列

描述：本質(zhì)上是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)對(duì)象接收到消息時(shí)，將接收到的所有消息放入消息隊(duì)列中，等待對(duì)象進(jìn)行處理
規(guī)則：先進(jìn)先出

消息隊(duì)列在哪

Linux：專用進(jìn)程

使用專用進(jìn)程捕獲所有消息

判斷消息所屬進(jìn)程，進(jìn)行分發(fā)，將消息分配到目標(biāo)進(jìn)程的消息隊(duì)列中

Windows：GUI線程

查看KTHREAD結(jié)構(gòu)體

kd> dt _KTHREAD ntdll!_KTHREAD...+0x130 Win32Thread //若當(dāng)前程序?yàn)榭刂婆_(tái)程序且無(wú)使用任何圖形界面相關(guān)API，該成員為空//若當(dāng)前程序使用了圖形界面相關(guān)的API，該成員指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體包含了消息隊(duì)列...

GUI：微軟提供的與圖形界面相關(guān)的API，稱為GUI
GDI：自定義的用于圖形界面相關(guān)的API，稱為GDI

GUI線程：

當(dāng)線程剛創(chuàng)建的時(shí)候，都是普通線程：
Thread.ServiceTable指向KeServiceDescriptorTable

當(dāng)線程第一次調(diào)用Win32k.sys（調(diào)用號(hào)大于0x100）時(shí)，會(huì)調(diào)用一個(gè)函數(shù)，將當(dāng)前線程轉(zhuǎn)換成GUI線程：PsConvertToGuiThread
主要做幾件事：
a. 擴(kuò)充內(nèi)核棧，必須換成64KB的大內(nèi)核棧，因?yàn)槠胀▋?nèi)核棧只有12KB大小
b.創(chuàng)建一個(gè)包含消息隊(duì)列的結(jié)構(gòu)體，并掛到KTHREAD上
c.將Thread.ServiceTable指向KeServiceDescriptorTableShadow（只有當(dāng)調(diào)用GUI時(shí)，才會(huì)指向SSDTShadow）
d.把需要的內(nèi)存數(shù)據(jù)映射到本進(jìn)程空間

Win32Thread

描述：位于KTHREAD，若當(dāng)前程序使用了圖形界面相關(guān)的API，該成員指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體，其中包含了當(dāng)前線程的消息隊(duì)列：THREADINFO

//FROM ReactOS v0.4.13 typedef struct _THREADINFO{...struct _USER_MESSAGE_QUEUE* MessageQueue; //消息隊(duì)列... } THREADINFO;

總結(jié)

消息隊(duì)列存儲(chǔ)在0環(huán),通過(guò)KTHREAD.Win32Thread可以找到

并不是所有線程都要消息隊(duì)列，只有GUI線程才有消息隊(duì)列

一個(gè)GUI線程對(duì)應(yīng)1個(gè)消息隊(duì)列

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Windows消息机制学习笔记（一）—— 消息队列的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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