从Windows消息的角度看窗口应用程序的运行过程

wanjianfei

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Windows 框架

一个典型的Win32窗口应用程序的框架是这样的：
程序入口点（WinMain函数）－－>注册窗口类（调用RegisterClass函数或RegisterClassEx函数）－－>创建主窗口（调用CreateWindow函数或CreateWindowEx函数）－－>显示主窗口（调用ShowWindow函数）－－>更新主窗口（调用UpdateWindow函数）－－>进入消息循环（GetMessage、TranslateMessage、DispatchMessage）并处理各种Windows消息（窗口过程函数）－－>程序出口点（WinMain返回）。就像下面这个例子一样：

#include<windows.h>
#include<tchar.h>
//窗口类名和窗口标题
TCHAR szWindowClass[]=_T("HELLOWINDOWS");
TCHAR szWindowTitle[]=_T("This is the MAIN window");
//窗口过程函数
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
//LogMessage(logfile,msg,wParam,lParam);//
switch(msg)
{
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
return 0;
default:
return DefWindowProc(hWnd,msg,wParam,lParam);
}
}

int WINAPI _tWinMain( HINSTANCE hInstance,HINSTANCE,LPTSTR lpCmdLine,int nCmdShow)
{
//注册窗口类
WNDCLASSEX wcex;
wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
wcex.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
wcex.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc;
wcex.cbClsExtra = 0;
wcex.cbWndExtra = 0;
wcex.hInstance = hInstance;
wcex.hIcon = NULL;
wcex.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wcex.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);
wcex.lpszMenuName = NULL;
wcex.lpszClassName = szWindowClass;
wcex.hIconSm = NULL;
RegisterClassEx(&wcex);
//创建主窗口
HWND hWnd = CreateWindowEx(0,szWindowClass, szWindowTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW,
128, 96, 512, 480, HWND_DESKTOP, NULL, hInstance, NULL);

if (!hWnd)
return FALSE;
//显示并更新主窗口
ShowWindow(hWnd,nCmdShow);
UpdateWindow(hWnd);
// 进入消息循环
MSG msg;
while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
{
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
return msg.wParam;
//程序退出
}

这个例子很十分简单，只是显示一个窗口就完事了；不过麻雀虽小，五脏俱全，它基本上可以作为一个Win32窗口程序的框架了。
下面来看它的窗口过程WndProc,它只处理了一个消息：WM_DESTROY，其余的消息都交给了Windows去处理（调用DefWindowProc）。对于一个实际的Windows程序来说，要在窗口过程中处理的消息会很多；然而Windows消息成百上千，无论你处理多少消息，剩下的你还是得调用DefWindowProc交给Windows系统去处理。这次我们就来看看，从程序启动到退出，DefWindowProc到底要帮我们做多少的工作。
实验的思想很简单，把所有传递给窗口过程的消息都记录在一个Log文件中，我们就可以察看在一个程序的生命过程中的所有消息了。在上面的例子中，我们在窗口函数WndProc的最开始调用一个方法（形如注释掉的那一行：LogMessage(logfile,msg,wParam,lParam)），把传递来的消息类型，WPARAM参数，LPARAM参数顺序都记录下来，就会形成一个WIndows消息Log文件了。
下面是两次实验的结果（假设上面的例子编译后得到HelloWin.EXE）：
实验一：在文件管理其中选中HelloWin.EXE，按回车键启动，显示主窗口后马上按下ALT+F4把它关闭，得到的LOG文件如下：

时间消息码参数参数描述
HH:MM:SS.MSS MSG WPARAM LPARAM DECRIPTION
03:21:39.187 0x0024 0x00000000 0x0012F910 WM_GETMINMAXINFO 获取最大化最小化信息
03:21:39.187 0x0081 0x00000000 0x0012F908 WM_NCCREATE窗口非客户区被创建
03:21:39.187 0x0083 0x00000000 0x0012F930 WM_NCCALCSIZE计算非客户区的大小
（WPARAM：FALSE->不必指出窗口客户区的有效区域）
03:21:39.187 0x0001 0x00000000 0x0012F8D4 WM_CREATE主窗口被创建
03:21:39.187 0x0018 0x00000001 0x00000000 WM_SHOWWINDOW
（WPARAM：TRUE->显示窗口 LPARAM：0->指出这个消息是调用ShowWindow函数发来的）
03:21:39.187 0x0046 0x00000000 0x0012FEB0 WM_WINDOWPOSCHANGING窗口位置（包括大小）正在改变
03:21:39.203 0x001C 0x00000001 0x00000584 WM_ACTIVATEAPP窗口进程激活状态改变
（WPARAM：TRUE->Activate激活 LPARAM：线程ID=0x0584）
03:21:39.203 0x0086 0x00000001 0x00000000 WM_NCACTIVATE非客户区的激活状态需要改变
（WPARAM：TRUE->Activate激活）
03:21:39.203 0x007F 0x00000002 0x00000000 WM_GETICON获取小图标2
（WPARAM：2---->ICON_SMALL2）
03:21:39.203 0x007F 0x00000000 0x00000000 WM_GETICON获取小图标
（WPARAM：0---->ICON_SMALL）
03:21:39.203 0x007F 0x00000001 0x00000000 WM_GETICON获取大图标
（WPARAM：1---->ICON_BIG）
03:21:39.203 0x0006 0x00000001 0x00000000 WM_ACTIVATE窗口激活状态改变
（WPARAM：1---->WA_ACTIVE激活）
03:21:39.203 0x0281 0x00000001 0xC000000F WM_IME_SETCONTEXT输入法TRUE->Active
03:21:39.203 0x0282 0x00000002 0x00000000 WM_IME_NOTIFY输入法IMN_OPENSTATUSWINDOW
03:21:39.203 0x0007 0x00000000 0x00000000 WM_SETFOCUS窗口获得输入焦点
03:21:39.218 0x0085 0x00000001 0x00000000 WM_NCPAINT非客户区需要重画
（WPARAM：1---->整个窗口（Window Frame）都需要重画
03:21:39.218 0x0014 0x0101005D 0x00000000 WM_ERASEBKGND擦除背景
03:21:39.218 0x0047 0x00000000 0x0012FEB0 WM_WINDOWPOSCHANGED窗口位置（包括大小）已经改变
03:21:39.218 0x0083 0x00000001 0x0012FAEC WM_NCCALCSIZE计算非客户区的大小
（WPARAM：TRUE->NCCALCSIZE_PARAMS参数有效（根据该参数来计算重画区域）
03:21:39.218 0x0085 0x00000001 0x00000000 WM_NCPAINT非客户区需要重画
（WPARAM：1---->整个窗口（Window Frame）都需要重画
03:21:39.218 0x0014 0x890109B8 0x00000000 WM_ERASEBKGND擦除背景
03:21:39.218 0x0005 0x00000000 0x01BE01F8 WM_SIZE窗口大小已经改变
（WPARAM：0->SIZE_RESTORED 既不是最大化也不是最小化（MSDN如此说……））
03:21:39.218 0x0003 0x00000000 0x007E0084 WM_MOVE窗口已被移动
（LPARAM：x=84[132] y=7e[126] 指出了窗口客户区的新坐标）
03:21:39.218 0x000F 0x00000000 0x00000000 WM_PAINT窗口客户区需要重画
03:21:39.218 0x007F 0x00000002 0x00000000 WM_GETICON2---->ICON_SMALL2
03:21:39.218 0x007F 0x00000000 0x00000000 WM_GETICON0---->ICON_SMALL
03:21:39.218 0x007F 0x00000001 0x00000000 WM_GETICON1---->ICON_BIG
===================================================================================
03:21:39.375 0x0101 0x0000000D 0xC01C0001 WM_KEYUP键盘有按键被按下
（WPARAM：0D--->VK_RETURN（回车键） LPARAM：RECNT:1;SCCODE:1C;NON-EXKEY）
03:21:41.000 0x0104 0x00000012 0x20380001 WM_SYSKEYDOWN系统键被按下
（WPARAM：12--->VK_MENU（ALT键） LPARAM：RECNT:1;SCCODE:38;ALT-DOWN）
03:21:41.609 0x0104 0x00000073 0x203E0001 WM_SYSKEYDOWN系统键被按下
（WPARAM：73--->VK_F4（F4键） LPARAM：RECNT:1;SCCODE:3E;ALT-DOWN（ALT键同时被按下））
=======================================================================================
03:21:41.609 0x0112 0x0000F060 0x00000000 WM_SYSCOMMAND系统命令
（WPARAM：F060->SC_CLOSE）
03:21:41.609 0x0010 0x00000000 0x00000000 WM_CLOSE窗口需要被关闭
03:21:41.609 0x0046 0x00000000 0x0012F8A0 WM_WINDOWPOSCHANGING窗口位置（包括大小）正在改变
03:21:41.609 0x0047 0x00000000 0x0012F8A0 WM_WINDOWPOSCHANGED窗口位置（包括大小）已经改变
03:21:41.609 0x0086 0x00000000 0x00000000 WM_NCACTIVATE窗口非客户区激活状态改变
（WPARAM：FALSE->InActivate非激活状态）
03:21:41.625 0x0006 0x00000000 0x00000000 WM_ACTIVATE窗口激活状态改变
（WPARAM：0----->WA_INACTIVATE非激活状态）
03:21:41.625 0x001C 0x00000000 0x00000584 WM_ACTIVATEAPP窗口进程激活状态改变
（WPARAM：FALSE->InActivate TID=0584）
03:21:41.625 0x0008 0x00000000 0x00000000 WM_KILLFOCUS窗口失去输入焦点
03:21:41.625 0x0281 0x00000000 0xC000000F WM_IME_SETCONTEXT输入法FALSE->InActivate
03:21:41.625 0x0282 0x00000001 0x00000000 WM_IME_NOTIFY输入法IMN_CLOSESTATUSWINDOW
03:21:41.625 0x0002 0x00000000 0x00000000 WM_DESTROY窗口被销毁
03:21:41.625 0x0082 0x00000000 0x00000000 WM_NCDESTROY窗口非客户区被销毁

实验二：在文件管理其中用鼠标双击HelloWin.EXE启动程序，显示主窗口后马上移动鼠标到窗口右上角的关闭按钮把它关闭，得到的LOG文件如下：

时间消息码参数参数描述
HH:MM:SS.MSS MSG WPARAM LPARAM DECRIPTION
04:29:01.421 0x0024 0x00000000 0x0012F910 WM_GETMINMAXINFO
04:29:01.421 0x0081 0x00000000 0x0012F908 WM_NCCREATE
04:29:01.421 0x0083 0x00000000 0x0012F930 WM_NCCALCSIZE
04:29:01.421 0x0001 0x00000000 0x0012F8D4 WM_CREATE
04:29:01.421 0x0018 0x00000001 0x00000000 WM_SHOWWINDOW
04:29:01.421 0x0046 0x00000000 0x0012FEB0 WM_WINDOWPOSCHANGING
04:29:01.437 0x001C 0x00000001 0x00000584 WM_ACTIVATEAPP
04:29:01.437 0x0086 0x00000001 0x00000000 WM_NCACTIVATE
04:29:01.437 0x007F 0x00000002 0x00000000 WM_GETICON
04:29:01.437 0x007F 0x00000000 0x00000000 WM_GETICON
04:29:01.437 0x007F 0x00000001 0x00000000 WM_GETICON
04:29:01.437 0x0006 0x00000001 0x00000000 WM_ACTIVATE
04:29:01.437 0x0281 0x00000001 0xC000000F WM_IME_SETCONTEXT
04:29:01.437 0x0282 0x00000002 0x00000000 WM_IME_NOTIFY
04:29:01.437 0x0007 0x00000000 0x00000000 WM_SETFOCUS
04:29:01.437 0x0085 0x00000001 0x00000000 WM_NCPAINT
04:29:01.437 0x0014 0x840108B2 0x00000000 WM_ERASEBKGND
04:29:01.437 0x0047 0x00000000 0x0012FEB0 WM_WINDOWPOSCHANGED
04:29:01.437 0x0083 0x00000001 0x0012FAEC WM_NCCALCSIZE
04:29:01.437 0x0085 0x00000001 0x00000000 WM_NCPAINT
04:29:01.437 0x0014 0x0F01093A 0x00000000 WM_ERASEBKGND
04:29:01.437 0x0005 0x00000000 0x01BE01F8 WM_SIZE
04:29:01.437 0x0003 0x00000000 0x007E0084 WM_MOVE
04:29:01.437 0x000F 0x00000000 0x00000000 WM_PAINT
04:29:01.437 0x007F 0x00000002 0x00000000 WM_GETICON
04:29:01.437 0x007F 0x00000000 0x00000000 WM_GETICON
04:29:01.437 0x007F 0x00000001 0x00000000 WM_GETICON
========================================================================================
04:29:01.828 0x0084 0x00000000 0x009E0266 WM_NCHITTEST光标移动或鼠标键被按下
（LPARAM：当前光标位置（相对于屏幕左上角）x=0266[614] y=009E[236]）
04:29:01.828 0x0020 0x00A40268 0x02000001 WM_SETCURSOR鼠标导致的光标移动
（LPARAM：Hit-Test码:01->HTCLIENT在客户区鼠标消息码:0200->MOUSEMOVE鼠标移动）
04:29:01.828 0x0200 0x00000000 0x002001E2 WM_MOUSEMOVE鼠标移动
（LPARAM：鼠标当前位置 x=01E2[482] y=0020[32]）
*************此处省略N个[WM_NCHITTEST-WM_SETCURSOR-WM_MOUSEMOVE]消息***************
04:29:01.984 0x0084 0x00000000 0x007F0268 WM_NCHITTEST
（LPARAM：当前光标位置（相对于屏幕左上角）x=0268[616] y=007F[127]）
04:29:01.984 0x0020 0x00A40268 0x02000001 WM_SETCURSOR
（LPARAM：Hit-Test码:01->HTCLIENT在客户区鼠标消息码:0200->MOUSEMOVE鼠标移动）
04:29:01.984 0x0200 0x00000000 0x000101E4 WM_MOUSEMOVE
（LPARAM：鼠标当前位置x=01E4[484] y=0001[1]）
04:29:02.000 0x0084 0x00000000 0x007D0269 WM_NCHITTEST
（LPARAM：当前光标位置（相对于屏幕左上角）x=0269[617] y=007D[125]）
04:29:02.000 0x0020 0x00A40268 0x02000002 WM_SETCURSOR鼠标导致的光标移动
（LPARAM：Hit-Test码:02->HTCAPTION在标题区鼠标消息码:0200->MOUSEMOVE鼠标移动）
04:29:02.000 0x00A0 0x00000002 0x007D0269 WM_NCMOUSEMOVE非客户区的鼠标移动
（WPARAM：Hit-Test码:02->HTCAPTIONLPARAM：光标位置：x=0269[617] y=007D[125]）
************此处省略N个[WM_NCHITTEST-WM_SETCURSOR-WM_MOUSEMOVE]消息******************
04:29:02.234 0x0084 0x00000000 0x0075026D WM_NCHITTEST
（LPARAM：当前光标位置（相对于屏幕左上角）x=026D[621] y=0075[117]）
04:29:02.234 0x0020 0x00A40268 0x02000014 WM_SETCURSOR
（LPARAM：Hit-Test码:14->HTTOPRIGHT在右上角鼠标消息码:0200->MOUSEMOVE鼠标移动）
04:29:02.234 0x00A0 0x00000014 0x0075026D WM_NCMOUSEMOVE
（WPARAM：Hit-Test码:14->HTTOPRIGHT LPARAM：光标位置：x=026D[621] y=0075[117]
04:29:02.296 0x0084 0x00000000 0x0075026D WM_NCHITTEST
（LPARAM：当前光标位置（相对于屏幕左上角）x=026D[621] y=0075[117]）
04:29:02.296 0x0020 0x00A40268 0x02010014 WM_SETCURSOR
（LPARAM：Hit-Test码:14->HTTOPRIGHT在右上角鼠标消息码:0201->LBUTTONDOWN 鼠标左键被按下
04:29:02.296 0x00A1 0x00000014 0x0075026D WM_NCLBUTTONDOWN 鼠标左键在非客户区按下
（LPARAM：当前光标位置（相对于屏幕左上角）x=026D[621] y=0075[117]）
04:29:02.484 0x0215 0x00000000 0x00000000 WM_CAPTURECHANGED 正在失去鼠标捕获
（LPARAM：0---->HWND_DESKTOP 桌面将要获得鼠标）
===========================================================================================
04:29:02.484 0x0112 0x0000F060 0x0075026D WM_SYSCOMMANDF060-->SC_CLOSE
04:29:02.484 0x0010 0x00000000 0x00000000 WM_CLOSE
04:29:02.484 0x0046 0x00000000 0x0012F5E4 WM_WINDOWPOSCHANGING
04:29:02.484 0x0047 0x00000000 0x0012F5E4 WM_WINDOWPOSCHANGED
04:29:02.484 0x0086 0x00000000 0x00000000 WM_NCACTIVATE
04:29:02.484 0x0006 0x00000000 0x00000000 WM_ACTIVATE
04:29:02.484 0x001C 0x00000000 0x00000584 WM_ACTIVATEAPP
04:29:02.484 0x0008 0x00000000 0x00000000 WM_KILLFOCUS
04:29:02.484 0x0281 0x00000000 0xC000000F WM_IME_SETCONTEXT
04:29:02.484 0x0282 0x00000001 0x00000000 WM_IME_NOTIFY
04:29:02.484 0x0002 0x00000000 0x00000000 WM_DESTROY
04:29:02.484 0x0082 0x00000000 0x00000000 WM_NCDESTROY
在实验二中，打星号（*）的部分省略了很多个[WM_NCHITTEST-WM_SETCURSOR-WM_MOUSEMOVE]消息，鼠标移动过程中它们一直产生，唯一不同的是指示的鼠标位置不同。
由上两个LOG文件记录的Windows消息可以对比看出，从我们开始启动程序（无论是从键盘还是鼠标双击启动）到主窗口最终显示在我们面前，Windows已经处理了从开始的WM_GETMINMAXINFO消息到第一条双划线前的WM_GETICON消息；而从我们关闭一个窗口（无论是按下ALT+F4还是鼠标点击“关闭”按钮）到程序最后退出，Windows要处理从第二条双划线后的WM_SYSCOMMAND到最后的WM_NCDESTROY消息。而程序在运行过程中产生的消息在两条双划线之间（有上面两个LOG文件可以看出区别来，跟程序的行为相关的）。值得一提的是程序最后收到的一条消息WM_QUIT，是由PostQuitMessage函数发送的，在消息循环中被GetMessage捕获,GetMessage函数捕获到WM_QUIT消息之后返回FALSE，于是WinMain函数退出消息循环，是不交给窗口过程去处理的，所以上面没有记录下来；之后程序便退出了。
在写windows程序的时候，我们也可以通过记录windows消息的方式去调试程序的，至于怎么来我就不罗嗦啦：）