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MFC--SendMessage、PostMessage原理

2013-09-25 00:02 423 查看
SendMessage、PostMessage原理
本文讲解SendMessage、PostMessage两个函数的实现原理,分为三个步骤进行讲解,分别适合初级、中级、高级程序员进行理解,三个步骤分别为:

1、SendMessage、PostMessage的运行机制。

2、SendMessage、PostMessage的运行内幕。

3、SendMessage、PostMessage的内部实现。

注:理解这篇文章之前,必须先了解Windows的消息循环机制。

 

1、SendMessage、PostMessage的运行机制

我们先来看最简单的。

SendMessage可以理解为,SendMessage函数发送消息,等待消息处理完成后,SendMessage才返回。稍微深入一点,是等待窗口处理函数返回后,SendMessage就返回了。

PostMessage可以理解为,PostMessage函数发送消息,不等待消息处理完成,立刻返回。稍微深入一点,PostMessage只管发送消息,消息有没有被送到则并不关心,只要发送了消息,便立刻返回。

对于写一般Windows程序的程序员来说,能够这样理解也就足够了。但SendMessage、PostMessage真的是一个发送消息等待、一个发送消息不等待吗?具体细节,下面第2点将会讲到。

 

2、SendMessage、PostMessage的运行内幕

在写一般Windows程序时,如上第1点讲到的足以应付,其实我们可以看看MSDN来确定SendMessage、PostMessage的运行内幕。

在MSDN中,SendMessage解释如为:The SendMessage function sends the specified message to a window or windows. It calls the window procedure for the specified window and does not return until the window procedure has processed the message.

翻译成中文为:SendMessage函数将指定的消息发到窗口。它调用特定窗口的窗口处理函数,并且不会立即返回,直到窗口处理函数处理了这个消息。

再看看PostMessage的解释:The PostMessage function places (posts) a message in the message queue associated with the thread that created the specified window and returns without waiting for the thread to process the message.

    翻译成中文为:PostMessage函数将一个消息放入与创建这个窗口的消息队列相关的线程中,并立刻返回不等待线程处理消息。

仔细看完MSDN解释,我们了解到,SendMessage的确是发送消息,然后等待处理完成返回,但发送消息的方法为直接调用消息处理函数(即WndProc函数),按照函数调用规则,肯定会等消息处理函数返回之后,SendMessage才返回。而PostMessage却没有发送消息,PostMessage是将消息放入消息队列中,然后立刻返回,至于消息何时被处理,PostMessage完全不知道,此时只有消息循环知道被PostMessage的消息何时被处理了。

至此我们拨开了一层疑云,原来SendMessage只是调用我们的消息处理函数,PostMessage只是将消息放到消息队列中。下一节将会更深入这两个函数,看看Microsoft究竟是如何实现这两个函数的。

 

3、SendMessage、PostMessage的内部实现

Windows内部运行原理、机制往往是我们感兴趣的东西,而这些东西又没有被文档化,所以我们只能使用Microsoft提供的工具自己研究了。

首先,在基本Win32工程代码中,我们可以直接看到消息处理函数、消息循环,所以建立一个基本Win32工程(本篇文章使用VS2005),为了看到更多信息,我们需要进行设置,让VS2005载入Microsoft的Symbol(pdb)文件[1]。为了方便,去除了一些多余的代码,加入了两个菜单,ID分别为:IDM_SENDMESSAGE、IDM_POSTMESSAGE。如下列出经过简化后的必要的代码。

消息循环:

Ln000:while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))

Ln001:{

Ln002:    TranslateMessage(&msg);

Ln003:    DispatchMessage(&msg);

Ln004:}

 

消息处理函数:

Ln100:LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

Ln101:{

Ln102:    int wmId, wmEvent;

Ln103:    switch (message)

Ln104:    {

Ln105:    case WM_COMMAND:

Ln106:        wmId = LOWORD(wParam);

Ln107:        wmEvent = HIWORD(wParam);

Ln108:        switch (wmId)

Ln109:        {

Ln110:        case IDM_EXIT:

Ln111:            DestroyWindow(hWnd);

Ln112:            break;

Ln113:        case IDM_SENDMESSAGE:

Ln114:            SendMessage(hWnd, WM_SENDMESSAGE, 0, 0);

Ln115:            break;

Ln116:        case IDM_POSTMESSAGE:

Ln117:            PostMessage(hWnd, WM_POSTMESSAGE, 0, 0);

Ln118:            break;

Ln119:        default:

Ln120:            return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);

Ln121:        }

Ln122:        break;

Ln123:

Ln124:    case WM_SENDMESSAGE:

Ln125:        MessageBox(hWnd, L"SendMessage", L"Prompt", MB_OK);

Ln126:        break;

Ln127:

Ln128:    case WM_POSTMESSAGE:

Ln129:        MessageBox(hWnd, L"PostMessage", L"Prompt", MB_OK);

Ln130:        break;

Ln131:

Ln132:    case WM_DESTROY:

Ln133:        PostQuitMessage(0);

Ln134:

Ln135:    default:

Ln136:        return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);

Ln137:    }

Ln138:    return 0;

Ln139:}

 

    下面一步步分析这两个函数的内部情况,先讨论 SendMessage。

第一步,在DispatchMessage(Ln003)函数处下个断点,F5进行调试,当程序运行到断点后,查看 CallStack 窗口,可得如下结果:

#003:MyProj.exe!wWinMain(HINSTANCE__ * hInstance=0x00400000, HINSTANCE__ * hPrevInstance=0x00000000, wchar_t * lpCmdLine=0x000208e0, int nCmdShow=0x00000001)  Line 49   C++

#002:MyProj.exe!__tmainCRTStartup()  Line 589 + 0x35 bytes C

#001:MyProj.exe!wWinMainCRTStartup()  Line 414 C

#000:kernel32.dll!_BaseProcessStart@4()  + 0x23 bytes 

我们可以看到,进程先调用 kernel32.dll 中的 BaseProcessStart 函数,然后调用的Startup Code 的函数 wWinMainCRTStartup,然后调用 _tmainCRTStartup 函数,最终调用我们的wWinMain 函数,我们的程序就运行起来了。

 

第二步,去除第一步下的断点,在 WndProc(Ln101) 函数入口处下个断点,F5 继续运行,运行到新下的断点处,查看 CallStack 窗口,可得如下结果:

#008:MyProj.exe!WndProc(HWND__ * hWnd=0x00050860, unsigned int message=0x00000101, unsigned int wParam=0x00000074, long lParam=0xc03f0001)  Line 122    C++

#007:user32.dll!_InternalCallWinProc@20()  + 0x28 bytes   

#006:user32.dll!_UserCallWinProcCheckWow@32()  + 0xb7 bytes   

#005:user32.dll!_DispatchMessageWorker@8()  + 0xdc bytes  

#004:user32.dll!_DispatchMessageW@4()  + 0xf bytes

#003:MyProj.exe!wWinMain(HINSTANCE__ * hInstance=0x00400000, HINSTANCE__ * hPrevInstance=0x00000000, wchar_t * lpCmdLine=0x000208e0, #000:int nCmdShow=0x00000001)  Line 49 + 0xc bytes C++

#002:MyProj.exe!__tmainCRTStartup()  Line 589 + 0x35 bytes C

#001:MyProj.exe!wWinMainCRTStartup()  Line 414 C

#000:kernel32.dll!_BaseProcessStart@4()  + 0x23 bytes 

    #000~#003 跟第一步相同,不再解释。在 #004、#005,可以看到,函数运行到DispatchMessage 的内部了,DispatchMessageW、DispatchMessageWorker 是 user32.dll 中到处的函数,而且函数前部字符串相等,在此猜想应该是 DispatchMessage 的内部处理。#008 为我们消息处理函数,所以推想而知,#006、#007 是为了调用我们的消息处理函数而准备的代码。

 

第三步,去除第二步下的断点,在Ln003、Ln114、Ln115、Ln125 处分别下一个断点,在菜单中选择对应项,使程序运行至 Ln114,F10下一步,可以看到并没有运行到 break(Ln115),直接跳到了 Ln125 处,由此可知目前 SendMessage 已经在等待了,查看 CallStack 窗口,可得如下结果:

#013:MyProj.exe!WndProc(HWND__ * hWnd=0x00050860, unsigned int message=0x00000500, unsigned int wParam=0x00000000, long lParam=0x00000000)  Line 147    C++

#012:user32.dll!_InternalCallWinProc@20()  + 0x28 bytes   

#011:user32.dll!_UserCallWinProcCheckWow@32()  + 0xb7 bytes   

#010:user32.dll!_SendMessageWorker@20()  + 0xc8 bytes 

#009:user32.dll!_SendMessageW@16()  + 0x49 bytes  

#008:MyProj.exe!WndProc(HWND__ * hWnd=0x00050860, unsigned int message=0x00000111, unsigned int wParam=0x00008003, long lParam=0x00000000)  Line 136 + 0x15 bytes   C++

#007:user32.dll!_InternalCallWinProc@20()  + 0x28 bytes   

#006:user32.dll!_UserCallWinProcCheckWow@32()  + 0xb7 bytes   

#005:user32.dll!_DispatchMessageWorker@8()  + 0xdc bytes  

#004:user32.dll!_DispatchMessageW@4()  + 0xf bytes

#003:MyProj.exe!wWinMain(HINSTANCE__ * hInstance=0x00400000, HINSTANCE__ * hPrevInstance=0x00000000, wchar_t * lpCmdLine=0x000208e0, #000:int nCmdShow=0x00000001)  Line 49 + 0xc bytes C++

#002:MyProj.exe!__tmainCRTStartup()  Line 589 + 0x35 bytes C

#001:MyProj.exe!wWinMainCRTStartup()  Line 414 C

#000:kernel32.dll!_BaseProcessStart@4()  + 0x23 bytes 

#000~#008 跟上面的相同,不再解释。在 #009、#010,可以看到,函数调用到 SendMessage内部了,在此猜想应该是 SendMessage 的内部处理。#011、#012 跟第二步中的 #006、#007 一样,在第二部中,这两个函数是为了调用消息处理函数而准备的代码,#013 也是我们的消息处理函数,所以此两行代码的功能相等。

至此,我们证明了 SendMessage 的确是直接调用消息处理函数的,在消息处理函数返回前,SendMessage 等待。在所有的操作中,Ln003 断点没有去到,证明 SendMessage 不会将消息放入消息队列中(在 PostMessage 分析中,此断点将会跑到,接下来讲述)。

 

第四步,F5继续运行,此时弹出对话框,点击对话框中的确定后,运行到断点 Ln115 处。查看 CallStack 窗口,可得如下结果:

#008:MyProj.exe!WndProc(HWND__ * hWnd=0x00050860, unsigned int message=0x00000111, unsigned int wParam=0x00008003, long lParam=0x00000000)  Line 137    C++

#007:user32.dll!_InternalCallWinProc@20()  + 0x28 bytes   

#006:user32.dll!_UserCallWinProcCheckWow@32()  + 0xb7 bytes   

#005:user32.dll!_DispatchMessageWorker@8()  + 0xdc bytes  

#004:user32.dll!_DispatchMessageW@4()  + 0xf bytes

#003:MyProj.exe!wWinMain(HINSTANCE__ * hInstance=0x00400000, HINSTANCE__ * hPrevInstance=0x00000000, wchar_t * lpCmdLine=0x000208e0, int nCmdShow=0x00000001)  Line 49 + 0xc bytes   C++

#002:MyProj.exe!__tmainCRTStartup()  Line 589 + 0x35 bytes C

#001:MyProj.exe!wWinMainCRTStartup()  Line 414 C

#000:kernel32.dll!_BaseProcessStart@4()  + 0x23 bytes 

#000~008 跟第二步的完全相同,此时 SendMessage 也已经返回,所调用的堆栈也清空了。

至此,我们彻底拨开了 SendMessage 的疑云,了解了 SendMessage 函数的运行机制,综述为,SendMessage 内部调用 SendMessageW、SendMessageWorker 函数做内部处理,然后调用UserCallWinProcCheckWow、InternalCallWinProc 来调用我们代码中的消息处理函数,消息处理函数完成之后,SendMessage 函数便返回了。

 

SendMessage 讨论完之后,现在讨论 PostMessage,将上面的所有断点删除,关闭调试。

第一步,在DispatchMessage(Ln003)函数处下个断点,F5进行调试,此处结果跟SendMessage 一样,不再说明。

第二步,去除第一步下的断点,在 WndProc(Ln101) 函数入口处下个断点,F5 继续运行,此处结果跟 SendMessage 一样,不再说明。

第三步,去除第二步下的断点,在 Ln003、Ln117、Ln118、Ln129 处分别下一个断点,在菜单中选择对应项,使程序运行至 Ln117,F10 下一步,可以看到已经运行到 break,PostMessage 函数返回了,此时 CallStack 没有变化。

第四步,F5 继续运行,此时程序运行到 Ln003,CallStack 跟第一步刚起来时一样。

第五步,F5 继续运行(由于有多个消息,可能要按多次),让程序运行到 Ln129,此时CallStack 跟第二步相同,为了方便说明,再次列举如下:

#008:MyProj.exe!WndProc(HWND__ * hWnd=0x00070874, unsigned int message=0x00000501, unsigned int wParam=0x00000000, long lParam=0x00000000)  Line 151    C++

#007:user32.dll!_InternalCallWinProc@20()  + 0x28 bytes   

#006:user32.dll!_UserCallWinProcCheckWow@32()  + 0xb7 bytes   

#005:user32.dll!_DispatchMessageWorker@8()  + 0xdc bytes  

#004:user32.dll!_DispatchMessageW@4()  + 0xf bytes

#003:MyProj.exe!wWinMain(HINSTANCE__ * hInstance=0x00400000, HINSTANCE__ * hPrevInstance=0x00000000, wchar_t * lpCmdLine=0x000208e0, int nCmdShow=0x00000001)  Line 49 + 0xc bytes   C++

#002:MyProj.exe!__tmainCRTStartup()  Line 589 + 0x35 bytes C

#001:MyProj.exe!wWinMainCRTStartup()  Line 414 C

#000:kernel32.dll!_BaseProcessStart@4()  + 0x23 bytes 

由此可以看到,此调用是从消息循环中调用而来,DispatchMessageW、DispatchMessageWorker 是 DispatchMessage 的内部处理,UserCallWinProcCheckWow、InternalCallWinProc是为了调用我们的消息处理函数而准备的代码。

至此,我们再次彻底拨开了 PostMessage 的疑云,了解了 PostMessage 函数的运行机制,综述为,PostMessage 将消息放入消息队列中,自己立刻返回,消息循环中的GetMessage(PeekMessage 也可,本例中为演示)处理到我们发的消息之后,便按照普通消息处理方法进行处理。

 引用自:http://blog.csdn.net/xt_xiaotian/article/details/5384137

 

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[1]关于如何设置,让VS2005载入Symbol,可以查看我写的另外一篇文章:“让Visual Studio载入Symbol(pdb)文件”,地址:http://blog.csdn.net/xt_xiaotian/archive/2010/03/16/5384111.aspx
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标签:  mfc