信息系统201-Windows消息机制

.,信息系统技术基础-2,授课老师:王志宏;王长军实验老师:王长军,.,ContactInformation,Name:王长军Office:721Tel:62378372(O)M)Email:cjwangPersonalInformation2007-Present物流系,DHU2005-2006ComputerSystemDivision,SEC2002-2005SJTU,.,课程概要,企业信息化、政府信息化和社会信息化孕育着巨大的软件市场新技术（IPV6、3G、移动IP、Wibro、蓝牙、RFID）驱动软件市场新商业模式（E-Commerce、M-Commerce）拉动软件市场,软件是IT的核心与灵魂,.,课程概要,王志宏操作系统相关王长军软件项目开发基础WindowsAPI编程基础(消息机制；进程/线程；图形接口)软件项目实施基础,.,Windows消息机制,王长军2007年7月,.,讲授内容,1.课程背景2.Windows程序的特点3.事件与消息系统4.Windows程序的基本结构5.实验:利用API开发Windows程序实例,.,1.1预备知识,Windows操作系统：用过吧！一门编程语言：C/VB，学过吧！(C#,Java,Delphi)一个适合Windows程序设计的编译器和开发环境：MicrosoftVisualC+6.0/VisualBasic6.0,.,1.2课程目标,不是编程API(ApplicationProgrammingInterface)而不是MFC(MicrosoftFoundationClass)消化”消息”,.,1.3Windows相关,API就是应用程序编程接口。它是能用来操作组件、应用程序或者操作系统的一组函数。典型的情况下，API由一个或多个提供某种特殊功能的DLL组成每个Windows应用程序都直接或间接地使用了WindowsAPI随着Windows操作系统的发展，WindowsAPI的内容也在不断扩充之中,.,1.3Windows相关,MS-DOS,IBM-PC,有限的I/O函数,1981,OS,硬件,MS1.03.0,16bitHW,API函数,1983,图形环境,NTXP,16/32bitHW,API函数,1993,图形环境,Vista,32/64bitHW,API函数,2006,3D图形环境,过程驱动,消息驱动,.,1.3Windows相关,NTXP,32bitHW,API函数,1993,图形环境,Vista,32/64bitHW,API函数,2006,3D图形环境,MFC(MicrosoftFoundationClassLibrary),WPF(WindowsPresentationFoundation)WCF(WindowsCommunicationFoundation)WWF(WindowsWorkflowFoundation),.,1.3Windows相关,DOS与Windows驱动机制的区别DOS是过程驱动在等待用户输入过程中，所有输入设备(资源)都被“等待”过程抢占了。Windows是消息(事件)驱动,.,2.Windows程序的特点,2.1图文2.2消息2.3整合,.,2.1图文,1不仅是黑底白字2.而是框架菜单按钮滚动条称为窗口要素3.窗口类型Console文字类型Window菜单+用户区域DialogMessageBox4.实现途径GDI（图形设备接口，GDI32.dll）,.,2.2消息,不再是循规蹈矩而是Messagebased,eventdriven窗口程序的主要任务是人机交互除非人主动结束任务，程序以while循环为主体框架人不断进行各种输入，计算机不断响应，形成“输入”“响应”的程序结构,.,2.2消息,各种类型的“输入”，以消息格式存在GetMessage()取走一个消息对事件的响应，即事件驱动DispatchMessage()处理消息实现途径User32.dll,.,2.3整合,MSWindows结构OS系统服务(KERNEL)：内存管理、程序加载（包括DLL）、任务调度、文件管理用户接口(USER)：窗口和消息管理，以及菜单、控制、对话框、定时器等图形设备接口(GDI,GraphicDeviceInterface)：管理显示器，为USER与应用程序提供与硬件设备独立的接口对应的，API函数也分为三类：系统服务；管理和图形设备函数,.,2.3整合,.DLG,.BMP,.ICO,.CUR,.FON,.RC,.H,.C,.OBJ,.LIBDLLImport,.DEF,RCcompiler,TextEditor,DialogEditor,ImageEditor,FontEditor,CCompiler,LINKER,.EXE,.RES,.,3.事件与消息系统,3.1事件和事件驱动3.2消息系统3.3一个具体的窗口程序,.,3.1事件和事件驱动,Windows程序为消息而“生”，因消息而“死”那么，消息从何而来？Windows操作环境中，无论是系统产生的动作或用户运行应用程序产生的动作，称为事件(Events)产生的消息(Message)。那么，事件又从何而来？通过输入设备，如键盘和鼠标通过屏幕上可视的对象，如菜单、工具栏按钮、滚动条和对话框上的控件来自Windows内部,.,基于事件驱动的程序模型,3.1事件和事件驱动,.,Windows消息系统的组成消息队列消息循环窗口过程,3.2消息系统,.,消息的数据结构消息的数据结构MSG的定义如下：typedefstructtagMSGHWNDhwnd;/用以检索消息的窗口句柄UINTmessage;/消息值WPARAMwParam;/包含有关消息的附加信息LPARAMlParam;/随不同的消息而有所不同DWORDtime;/消息送到队列的时间POINTpt;/消息发送时，屏幕光标的位置MSG;,3.2消息系统,.,Windows常用消息WM_LBUTTONDOWN：单击鼠标左键时产生的消息；WM_LBUTTONUP：放开鼠标左键时产生的消息；WM_RBUTTONDOWN：单击鼠标右键时产生的消息；WM_RBUTTONUP：放开鼠标右键时产生的消息；WM_LBUTTONDBLCLK：双击鼠标左键时产生的消息；WM_RBUTTONDBLCLK：双击鼠标右键时产生的消息；WM_CREATE：CreateWindows()函数产生的消息；WM_CLOSE：关闭窗口时产生的消息；WM_QUIT：退出应用程序时由PostQuitMessage()发出的消息；WM_PAINT：Windows系统需要重绘时产生的消息。,3.2消息系统,.,3.2消息系统,消息队列消息队列是系统定义的内存块，用于临时存储消息；或是把消息直接发给窗口过程在16位的系统中系统中只有一个消息队列32位的系统中每一运行的程序都会有一个消息队列,.,支持队列特征的消息驱动模型,3.2消息系统,消息队列,.,3.2消息系统,什么是消息循环while(GetMessage(,.,3.2消息系统,Windows消息处理示意图,Windows系统,应用程序队列A,应用程序队列B,系统队列,WinMain函数消息循环,窗口函数1,窗口函数2,WinMain函数消息循环,窗口函数1,窗口函数2,应用程序A,应用程序B,消息循环,.,WinMain（）初始化；while(GetMessage(,系统消息队列,WndProc(msg),switch(msg)caseMSG1:caseMSG2:,应用程序消息队列,mousedriver,keyboarddriver,SendMessage(),USERModule,messagefromOtherwindow,PostMessage(),system,3.3一个具体的窗口程序,.,4.Win32程序的基本结构,4.1.Windows程序组成4.2.详解入口，窗口，消息4.3.Windows数据类型4.4.Windows程序的“生生死死”,.,WinMain()程序入口点注册窗口RegisterClass()生成并显示窗口CreateWindow()ShowWindow()消息循环WndProc()窗口函数（功能实现）区分消息switch根据消息触发相应处理调用DefWindowProc()不处理的消息、和需要系统进一步处理的消息如WM_CLOSE，使用者关闭了窗口。应用程序获得这个消息后，释放了自己的资源，然后让系统进一步执行关闭窗口的动作,4.1.Windows程序组成,.,WinMain（）初始化；创建、显示、更新窗口；建立基于消息的事件驱动机制,WinMain（）RegisterClass();CreateWindow();ShowWindow();UpdateWindow();while(GetMessage(,WinMain（）程序入口点,4.2.详解入口,.,4.2.详解入口,WinMain函数的原型如下：intWINAPIWinMain(HINSTANCEhInstance,/当前实例句柄HINSTANCEhPrevInstance,/以前的实例句柄LPSTRlpCmdLine,/指向命令行参数的指针intnCmdShow)/窗口的显示状态,.,初始化包括定义窗口注册窗口创建窗口显示窗口需要注意的是，在显示窗口ShowWindow函数后，需调用UpdateWindow()函数更新并绘制用户区，并发出WM_PAINT消息。,4.2.详解窗口,.,注册窗口RegisterClass()在注册之前可以设置窗口属性，系统会给出一些缺省值，我们重点关心其中的lpfnWndProc参数,WNDCLASSwc;wc.stvle=;wc.lpfnWndProc（WNDPROC）WndProc;,提示系统收到消息后，调该函数处理消息,wc.hIcon=,wc.Cursor=,wc.hbrBackground=,RegisterClass(,4.2.详解窗口,.,CreateWindow()ShowWindow()UpdateWindow(),4.2.详解窗口,HWNDCreateWindow(LPCTSTRlpClassName,/已注册的窗口类名LPCTSTRlpWindowName,/窗口标题DWORDdwStyle,/窗口风格intx,/窗口的水平位置inty,/窗口的垂直位置intnWidth,/窗口宽度intnHeight,/窗口高度HWNDhWndParent,/父窗口句柄HMENUhMenu,/菜单句柄或控件标识HINSTANCEhInstance,/应用程序实例句柄LPVOIDlpParam)/其他窗口创建时的参数数据,.,消息本身是一个无符号整型变量类型有WM_COMMAND：系统命令类，菜单选择，按钮等WM_PAINT：对窗口作图WM_DESTORY：关闭窗口WM_USER：用户可自定义一些消息在某个特定类型之下，更有许多事件，一般通过wParam通知,4.2.详解消息,.,while(GetMessage(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。DispatchMessage通过USER模块协助，将消息传递到WndProcWndProc的调用指示在注册窗口类时，已向系统指明,4.2.详解消息采集,.,WndProc(HWNDhWnd,UINTmessage,WPARAMwParam,LPARAMlParam),HWNDhWnd:窗口句柄，在与窗口有关的控制中使用,UINTmessage：消息（类型）,WPARAMwParam：传递的参数,LPARAMlParam：传递的参数,1-在基于消息的机制中，有时仅有消息是不够的2-产生消息的同时，传递什么样的参数要视具体的消息而定,4.2.详解消息处理,消息处理函数是用于处理特定消息的一些代码，一般包括一个多分支switch语句结构。,.,WndProc(hWnd,message,wParam,lParam),switch(message),caseWM_COMMAND：,id=LOWORD(wParam)；,Switch(id),caseIDM_OPEN：,break；,菜单中的open选项,caseWM_PAINT:,在视窗作图；,break；,default：,DefWindowProc();,4.2.详解消息处理,.,4.2.详解消息处理,思考：怎样根据功能要求生成消息，并把这个消息传递给窗口函数？,窗口程序的可能结构,在窗口中显示,.,4.3.Windows数据类型,.,Windows将使用的所有类型定义在Windows.h文件和其相关的文件中。一些常用的类型有句柄(HANDLE)、窗口句柄(HWND)、字符(BYTE)、短整数(WORD)、布尔型(BOOL)、字符串指针(LPSTR)以及常量字符串指针(LPCSTR)等。HANDLE是一个用作句柄的32位整数，句柄是代表某些资源的简单的数值，所有的句柄类型以H开头。凡是数据类型的前缀是P或LP，则表示该类型是一个指针或长指针数据类型。若前缀是U，则表示无符号数据类型,等等。,4.3.Windows数据类型,.,程序初始化过程中调用CreateWindow，为程序创建了一个窗口，CreateWindow送出WM_CREATE直接给窗口函数，后者可以在此时做些初始化操作；在程序运行过程中，不断以GetMessage从消息队列中取得消息。如果这个消息是WM_QUIT，GetMessage会得到false的返回值而结束循环，进而结束整个程序；DispatchMessage通过系统USER模块的协助与监督，把消息分派至窗口函数，消息将被处理；程序不断循环；当使用者按下系统菜单中的Close命令时，系统送出WM_CLOSE，通常窗口程序不处理它，由DefWindowProc处理；DefWindowProc处理WM_CLOSE，调用DestoryWindow把窗口清除，送出WM_DESTORY；窗口程序对WM_DESTORY的处理是调用PostQuitMessage；PostQuitMessage送出WM_QUIT，于是WinMain的循环结束了，整个应用程序也结束了。,4.4.Windows程序的“生生死死”,.,CreateWindow(),WM_CREATE,GetMessage(),DispatchMessage(WM_CREATE),WndProc(WM_CREATE),用户程序初始化,启动,4.4.Windows程序的“生”,WinMain()初始化；CreateWindow();while(GetMessage(,WndProc(msg),switch(msg)caseWM_CREATE:用户程序初始化caseWM_DESTORY:PostQuitMessage()default:DefWindowProc(),.,使用者按下关闭按钮,WM_CLOSE,GetMessage(),DispatchMessage(WM_CLOSE),WndProc(WM_CLOSE),DefWindowProc(WM_CLOSE),关闭,WinMain()初始化；CreateWindow();while(GetMessage(,WndProc(msg),switch(msg)caseWM_CREATE:用户程序初始化caseWM_DESTORY:PostQuitMessage()default:DefWindowProc(),DestoryWindow(),WM_DESTORY,GetMessage(),DispatchMessage(WM_DESTORY),WndProc(WM_DESTORY),PostQuitMessage(),WM_QIUT,GetMessage()返回为0,while结束WinMain结束，整个程序结束,4.4.Windows程序的“死”,.,下面介绍建立基于API的应用程序框架的步骤。(1)在File下拉菜单中选择New选项，以建立项目文件。(2)在弹出的New对话框中，选择Projects选项卡，并选择其中的Win32Application项，在ProjectName编辑框中填人所要创建的项目文件名Myapi，然后单击OK按钮。(3)此时弹出如后图所示的界面，选择其中的Anemptyproject选项，说明是创建一个空的项目文件。,5.实验:利用API开发Win32程序实例,.,Win32ApplicationStep1of1对话框,5.利用API开发Win32程序实例,.,NewProjectInformation对话框,5.利用API开发Win32程序实例,.,空的Win32应用程序框架界面,5.利用API开发Win32程序实例,.,InsertFilesintoProject对话框,5.利用API开发Win32程序实例,.,Windows窗口程序的运行结果,5.利用API开发Win32程序实例,.,源程序代码如下：#include/窗口函数说明LRESULTCALLBACKWndProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM);/初始化窗口类/WinMain函数说明intWINAPIWinMain(HINSTANCEhInstance,HINSTANCEhPrevInst,LPSTRlpszCmdLine,intnCmdShow)HWNDhwnd;MSGMsg;WNDCLASSwndclass;charlpszClassName=“窗口”;/窗口类名charlpszTitle=My_Windows;/窗口标题名,5.利用API开发Win32程序实例,.,wndclass.style=0;/窗口类型为缺省类型wndclass.lpfnWndProc=WndProc;/窗口处理函数为WndProcwndclass.cbClsExtra=0;/窗口类无扩展wndclass.cbWndExtra=0;/窗口实例无扩展wndclass.hInstance=hInstance;/当前实例句柄wndclass.hIcon=LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);/窗口的最小化图标为缺省wndclass.hCursor=LoadCursor(N