Windows消息循环机制详细概述

首先来了解几个基本概念：

消息：在了解什么是消息先来了解什么是事件。事件可分为几种，由输入设备触发的，比如鼠标键盘等等。由窗体控件触发的，比如button控件，file菜单等。还有就是来自Windows内部的事件。这三种称为事件。而消息，是由事件翻译而来的。事件产生消息。

从数据结构角度来讲，消息是一种结构体。结构如下：

typedef struct tagMSG
{
HWND hwnd; //窗口句柄。
UINT message;//消息类型。
WPARAM wParam;//32位附加信息。
LPARAM lParam;//32位附加信息。
DWORD time;//消息发送时间。
POINT pt;//消息发送时，鼠标所在位置。
}MSG;

消息队列：消息队列有两种，分为系统消息队列和应用程序消息队列。产生的消息首先由Windows系统捕获，放在系统消息队列，再拷贝到对应的应用程序消息队列。32/64位系统为每一个应用程序维护一个消息队列。

消息循环：系统为每个应用程序维护一个消息循环，消息循环会不断检索自身的消息队列。每有一个消息，就用GetMessage()取出消息。

while(GetMessage (&msg, NULL, 0, 0))//Windows消息循环。
{
TranslateMessage (&msg) ;//翻译消息，如按键消息，翻译为WM_CHAR
DispatchMessage (&msg) ;//分发消息到对应窗口
}

GetMessage具有阻塞机制。当消息队列中没有消息时，程序非忙等，而是让权等待。当收到WM_QUIT时，GetMessage返回false，循环停止，同时应用程序终止。

消息处理：DispatchMessage()把取出来的消息分配给相应的窗口或线程，由窗口过程处理函数DefWindowProc()处理。

=========================================================================

以上简要地介绍了消息队列，消息循环与消息处理的概念。

Windows的应用程序靠消息驱动来实现功能。而消息驱动靠消息机制来处理。消息机制就是由消息队列，消息循环，消息处理构成的。

那么，消息机制是如何运作的呢？

当用户运行一个应用程序，通过对鼠标的点击或键盘按键，产生一些特定事件。由于Windows一直监控着I/O设备，该事件首先会被翻译成消息，由系统捕获，存放于系统消息队列。经分析，Windows知道该消息应由那个应用程序处理，则拷贝到相应的应用程序消息队列。由于消息循环不断检索自身的消息队列，当发现应用程序消息队列里有消息，就用GetMessage()取出消息，封装成Msg()结构。如果该消息是由键盘按键产生的，用TranslateMessage()翻译为WM_CHAR消息，否则，用DisPatchMessage()将取出的消息分发到相应的应用程序窗口，交由窗口处理程序处理。Windows为每个窗体预留了过程窗口函数，该函数是一个回掉函数，由系统调用，应用程序不能调用。程序员可以通过重载该函数处理我们”感兴趣”的消息。对于不感兴趣的消息，则由系统默认的窗口过程处理程序做出处理。

下面看这么一张图：

这张图很好地解释了消息机制的运行原理。

当运行程序->事件操作引发消息->消息先存在系统消息队列->再存入到应用程序消息队列->用消息循环提取消息->处理消息->再返回消息队列....

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。

/***************************************************************************************************

新建一个win32 Application的默认代码如下：

程序入口 //intWINAPI WinMain
定义窗口类 //typedef struct tagWNDCLASSA
注册窗口类 //RegisterClass(&wndclass))
生成窗口 //CreateWindow
更新窗口 //ShowWindow(hwnd,iCmdShow);
显示窗口 //UpdateWindow(hwnd);
消息循环 //while(GetMessage(&msg,NULL,0,0))
窗口消息处理(回调函数) //LRESULT CALLBACK WndProc

消息循环的代码如下：
while(GetMessage(&Msg, NULL, 0, 0) > 0)
{
TranslateMessage(&Msg); //转换
DispatchMessage(&Msg); //分发
}

这里有几个概念，容易混淆：
1.系统：
特指windows操作系统

2.应用程序：
指一个程序，比如QQ，或者酷狗之类的都算一个应用程序

3.窗口：
每个应用程序都可以拥有窗口，而且可以有多个，但一般会有一个主窗口。例如QQ的主窗口，但是QQ也有很多类似于设置窗口的子窗口，这些窗口都属于QQ应用程序。

4.消息：
window系统定义了很多种消息，例如，单击鼠标、改变窗口尺寸、按下键盘，这些操作都会使Windows发送一个消息给应用程序。消息本身是作为一个记录传递给应用程序的，这个记录中包含了消息的类型以及其他信息

5.消息循环：
window系统的一种消息机制

6.消息队列：
是属于线程的，是windows系统为线程创建并维护的一个队列，用于存放各类消息。系统自身维护一个系统消息队列，然后还为每个GUI线程线程维护一个线程专门消息队列。

7.线程：
每个线程默认是没有消息队列的，线程只有在第一次调用用户接口时（比如创建窗口，或者是操作UI元素时），系统才为其创建消息队列。一个应用程序可以有多个线程，但只能有一个UI线程，默认为主线程，其他子线程是无法操作UI并创建UI元素的。这是windows规定的

windows消息循环的详细过程：

1.我们创建完win32应用程序，当用户通过对鼠标，键盘操作应用程序时，由于Windows一直监控着I/O设备，该事件首先会被转化成消息，由windows系统捕获，存放于系统消息队列。

2.Windows系统知道该消息应由哪个应用程序处理，然后拷贝到相应的应用程序消息队列。同时将该消息从系统消息队列中删除。

3.应用程序的消息循环不断在执行，此时，调用GetMessage()从消息队列中查找消息，发现了该消息，GetMessage()将返回一个正值，并获取到了该消息Msg；PS:如果消息队列为空，程序将停止执行并等待(程序阻塞)。

4. 然后取出消息(Msg)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。

5. 上面的步骤执行完后，将消息MSG传递给DispatchMessage()函数。DispatchMessage()函数将消息再给windows系统，由windows系统找到目标窗口并分发给该窗口，调用消息对应的窗口过程函数，既窗口的WinPro函数，让WinPro函数处理。WinPro函数可以允许我们对不同的消息做特定的处理，若不处理的话，则会调用DefWindowProc函数，做默认处理，所以为什么默认代码中WinPro的类型是CallBack(回调)，因为不是我们主动调用的，是系统回调的

6. 一旦一个消息处理完成，窗口过程WinPro函数返回，DispatchMessage()函数返回，应用程序的消息循环继续while循环，Window系统继续监控各类消息，重复上述步骤

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