[译]理解Windows消息循环

理解消息循环和整个消息传送机制对Windows编程来说非常重要。如果对消息处理的整个过程不了解,在windows编程中会遇到很多令人困惑的地方。

什么是消息(Message)

每个消息是一个整型数值，如果查看头文件(查看头文件了解API是一个非常好的习惯和普遍的做法)可以发现如下一些宏定义：

#define WM_INITDIALOG                   0x0110
#define WM_COMMAND                      0x0111

#define WM_LBUTTONDOWN                  0x0201
//...

在Windows通信中，至少一些基本Windows通信，几乎都要用到消息。如果你想让窗口或控件(实质上，控件是特殊的窗口)执行何种动作，你应该传送一个消息给它；如果另一个窗口想让你执行何种操作，它可以传送一个消息给你。如果一个事件，如敲击键盘、移动鼠标、点击按钮等，系统将消息传送给窗口，如果你是这些窗口之一，你将接收到消息执行相应的操作。

每个Windows消息共有两个参数，wParam和lParam。最初的wParam是16位(Win16时代)的，lParam是32位的。在Win32中，两个参数都是32位的。并不是所有的消息都是用这两个参数，每个消息使用它们的方式也不尽相同。如WM_CLOSE消息会忽略上述两个参数；再如WM_COMMAND消息使用上述两个参数，wParam包含”两个”值，HIWORD(wParam)是通知信息(如果可用)，LOWORD(wParam)是发送消息的控件或菜单的ID，lParam是发送消息的控件的HWND(窗口句柄)，如果这个值为NULL，表示这个消息不是由控件发送的。

HIWORD()和LOWORD()是Windows定义的宏，分别取出一个32位整型值的高字和低字。在Win32中，一个”字”是一个16位整型，DWORD(Double WORD)是32位整型。

可以用PostMessage()或SendMessage()发送消息。PostMessage()把一个消息放入消息队列(Message Queue)后立即返回，也就是当调用PostMessage()，函数执行完成返回时，很可能消息尚未处理。SendMessage()直接将消息发送到窗口，直到这个消息处理完成才返回。如果要关闭一个窗口，可以给它发送一个WM_CLOSE消息，像PostMessage(hwnd, WM_CLOSE, 0, 0); 效果跟点击窗口右上角的(关闭)按钮是一样的。注意这里的wParam和lParam的值都是0，因为前面提到过，WM_CLOSE消息会忽略上述两个参数。

对话框(Dialogs)

如果使用对话框，为跟控件通信，你需要向控件发送消息。你或者可以使用GetDlgItem()函数根据控件的ID取得控件的句柄，然后调用SendMessage()函数发送消息；或者使用SendDlgItemMessage()组合了上面的步骤。传入一个窗口句柄和子控件的ID能够取得子控件的句柄，用这个句柄发送消息。跟SendDlgItemMessage()类似的API如GetDlgItemText()能够对所有的窗口进行操作，而不仅仅是对话框。

什么是消息队列(Message Queue)

假设一个场景：系统正在处理WM_PAINT消息，就在这时用户在键盘上敲击了一些按键，这时会发生什么呢？系统应该中断绘图操作然后处理按键消息还是应该丢弃按键的消息？很明显这些都是不合理的，因此我们引入了消息队列，当消息发送过来，将消息加入消息队列，当一个消息被处理时，将其从消息队列移除。这样确保消息不会丢失，当你正在处理一个消息时，其它到来的消息可以加入到消息队列直到被处理。

什么是消息循环(Message Loop)

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

上面代码的执行过程为：
1. 消息循环调用GetMessage()从消息队列中查找消息进行处理，如果消息队列为空，程序将停止执行并等待(程序阻塞)。
2. 事件发生时导致一个消息加入到消息队列(例如系统注册了一个鼠标点击事件)，GetMessage()将返回一个正值，这表明有消息需要被处理，并且消息已经填充到传入的MSG参数中；当传入WM_QUIT消息时返回0；如果返回值为负表明发生了错误。
3. 取出消息(在Msg变量中)并将其传递给TranslateMessage()函数，这个函数做一些额外的处理：将虚拟键值信息转换为字符信息。这一步实际上是可选的，但有些地方需要用到这一步。
4. 上面的步骤执行完后，将消息传递给DispatchMessage()函数。DispatchMessage()函数将消息分发到消息的目标窗口，并且查找目标窗口过程函数，给窗口过程函数传递窗口句柄、消息、wParam、lParam等参数然后调用该函数。
5. 在窗口过程函数中，检查消息和其他参数，你可以用它来实现你想要的操作。如果不想处理某些特殊的消息，你应该总是调用DefWindowProc()函数，系统将按按默认的方式处理这些消息(通常认为是不做任何操作)。
6. 一旦一个消息处理完成，窗口过程函数返回，DispatchMessage()函数返回，继续循环处理下一个消息。

消息循环对Windows编程来说是一个非常重要的概念。窗口过程函数并不是系统自动调用的，而是由开发人员自己通过调用DispatchMessage()间接的调用的。如果你愿意，可以调用GetWindowLong()函数通过窗口句柄查找到窗口过程函数直接调用达到消息处理的目的。

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

我尝试着写了上面的代码，它确实能工作，但这里存在各种问题，像Unicode/ANSI编码转换、定时器回调等等都这样的代码都不适合，并且很可能导致很多打断很多程序的正常运行。因此这样的代码在这里仅仅是试验，真实项目中一定不能编写这样的代码。

注意这里我们用GetWindowLong()来获得相关窗口的窗口过程函数。为什么我们不直接调用WndProc()函数呢？消息循环会处理程序中所有窗口的消息，包括像按钮、列表框等有他们自己的窗口过程函数的控件，因此我们要保证调用正确的窗口过程函数。尽管有时几个窗口调用同一个窗口过程函数，但函数的第一个参数 (窗口的句柄) 通常用于告知窗口过程函数是那个窗口发送的消息。

代码可以看出，程序的大部分时间都在处理消息循环。窗口会不断的处理发过来的消息，但如果要退出程序该怎么做呢？因为我们用的是while()循环，如果GetMessage()返回的是FALSE(即0)会退出循环，程序能够执行到WinMain()结束处，即程序退出：这正是PostQuitMessage()函数完成的工作，该函数会将WM_QUIT消息添加到消息队列的队尾，GetMessage()从消息队列取出WM_QUIT消息，填充Msg结构，返回的不是正数，而是0。与此同时，结构Msg的成员wParam的值会被置为你传给PostQuitMessage()函数参数的值，你可以选择忽略它或做为WinMain()函数的返回值即进程的退出代码(Exit Code)。

注意：如果发生错误，GetMessage()函数将返回-1。你应该记住这点，说不定你的程序会因此出错。尽管GetMessage()返回值位BOOL型，但它可以返回TRUE或FALSE之外的值，因为BOOL被定义成UINT(unsigned int)。下面的程序貌似能正常工作，但有些时候不能正常工作。

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

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

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

上面的代码都是错误的！有些程序中你会看到会使用第一中方式，使用这种方式你必须保证GetMessage()总是执行成功，否则应该使用下面这段代码：

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

希望你对Windows消息循环能有很好的理解，如果还没有，慢慢来，在使用过程中会逐渐理解的。

英文原文：http://winprog.org/tutorial/message_loop.html

译注：感觉这篇文章对消息循环讲述的不错。如果有翻译的疏漏之处请指出。