DirectUI中模態對話框和菜單的原理(自己控制整個Windows消息循環。或者,用菜單模擬窗體打開時用SetCapture取得控制權,一旦窗體收到WM_CAPTURECHANGED消息就把窗體退出)


經常有人問關於模態對話框和系統菜單內部實現原理方面的問題, 因為系統通過API隱藏了太多細節,這2個問題確實令初學者甚至是有經驗的開發者困擾, 下面是我個人的一些經驗總結。

先說模態對話框,外部看模態對話框其實就是Dialog彈出以后函數(或者說調用棧call stack)不直接返回, 而是要讓你做出選擇后關閉Dialog, 然后程序再繼續往下執行。在你關閉Modal Dialog之前, 你不能做其他操作。
下面是我自己模擬模態對話框行為的代碼:

#define MODAL_DLG_EXIT_NOTIFY    _T("modal_dialog_can_exit_now")
#define MODAL_DLG_EXIT_VALUE     _T("this_is_the_exit_code")

int RunModal(HWND hWnd)
{
    int nRet(-1);
    
    HWND hWndOwner = GetWindow(hWnd, GW_OWNER);
    BOOL bDisableOwner = FALSE;
    if(hWndOwner != GetDesktopWindow())
    {
        _ASSERT(!(::GetWindowLong(hWndOwner, GWL_STYLE) & WS_CHILD));
        EnableWindow(hWndOwner, FALSE);
        bDisableOwner = TRUE;
    }
    
    MSG msg = {0};
    while(GetMessage(&msg, 0, 0, 0))
    {
        TranslateMessage (&msg);
        DispatchMessageW (&msg);
        
        if(GetProp(hWnd, MODAL_DLG_EXIT_NOTIFY) != 0)
        {
            nRet = (int)GetProp(hWnd, MODAL_DLG_EXIT_VALUE);
            break;
        }
    }
    
    if(bDisableOwner)
    {
        EnableWindow(hWndOwner, TRUE);
    }
    
    DestroyWindow(hWnd);
    
    return nRet;
}

BOOL ExitModal(HWND hWnd, int nExitCode)
{
    BOOL bRet = SetProp(hWnd, MODAL_DLG_EXIT_NOTIFY, (HANDLE)1);
    SetProp(hWnd, MODAL_DLG_EXIT_VALUE, (HANDLE)nExitCode);

    PostMessage(hWnd, WM_NULL, 0, 0);

    return bRet;
}

可以看到,其實原理很簡單, 主要就是Disable對話框的Owner窗口, 然后進入消息循壞, 直到你調用ExitModal (EndDialog) 才退出消息循壞。 現在你也應該知道為什么不能用DestroyWindow,而是一定要調用EndDialog來關閉模態對話框的原因了, 因為你直接DestroyWindow就沒有機會Enable它的Owner窗口了。

下面我們再說菜單的實現原理, 相信菜單的原理即使對很多有經驗的開發者也不一定清楚。
我們知道菜單其實也是一個普通的窗口,首先菜單窗口其實和模態對話框一樣, 在我們關閉菜單,對菜單做出選擇之前函數是不會返回的。 菜單窗口的特殊之處在於,菜單彈出的時候我們可以看到它下面的窗口還是保持激活狀態, 也就是說當前的得到焦點的窗口其實是菜單的Owner窗口, 但是菜單窗口同時又能響應鍵盤消息(我們可以通過上下鍵或是Enter和Esc做出選擇)。從窗口機制的原理上說兩者是矛盾的,一個沒有獲得焦點的窗口怎么能夠響應鍵盤消息呢? 下面是我自己對彈出菜單行為的模擬:

#define MENU_EXIT_NOTIFY        _T("menu_loop_can_exit_now")
#define MENU_EXIT_COMMAND_ID    _T("this_is_the_menu_command_id")

int RunMenu(HWND hWnd)
{
    int nRet(-1);
    
    BOOL bMenuDestroyed(FALSE);
    BOOL bMsgQuit(FALSE);
    HWND hWndOwner = GetWindow(hWnd, GW_OWNER);
    _ASSERT(GetForegroundWindow() == hWndOwner);
    
    while(TRUE)
    {
        if(GetProp(hWnd, MENU_EXIT_NOTIFY) != 0)
        {
            nRet = (int)GetProp(hWnd, MENU_EXIT_COMMAND_ID);
            break;
        }

        if(GetForegroundWindow() != hWndOwner)
        {
            break;
        }

        MSG msg = {0};
        if(PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE))
        {
            if(msg.message == WM_KEYDOWN
                || msg.message == WM_SYSKEYDOWN
                || msg.message == WM_KEYUP
                || msg.message == WM_SYSKEYUP
                || msg.message == WM_CHAR
                || msg.message == WM_IME_CHAR)
            {
                //transfer the message to menu window
                msg.hwnd = hWnd;
            }
            else if(msg.message == WM_LBUTTONDOWN
                || msg.message == WM_RBUTTONDOWN
                || msg.message == WM_NCLBUTTONDOWN
                || msg.message == WM_NCRBUTTONDOWN)
            {
                //click on other window
                if(msg.hwnd != hWnd)
                {
                    DestroyWindow(hWnd);
                    bMenuDestroyed = TRUE;
                }
            }
            else if(msg.message == WM_QUIT)
            {
                bMsgQuit = TRUE;
            }

            TranslateMessage (&msg);
            DispatchMessageW (&msg);
        }
        else
        {
            MsgWaitForMultipleObjects (0, 0, 0, 10, QS_ALLINPUT);
        }

        if(bMenuDestroyed) break;

        if(bMsgQuit)
        {
            PostQuitMessage(msg.wParam);
            break;
        }
    }
    
    if(!bMenuDestroyed) DestroyWindow(hWnd);
    
    return nRet;
}

BOOL ExitMenu(HWND hWnd, int nCommandID = -1)
{
    BOOL bRet = SetProp(hWnd, MENU_EXIT_NOTIFY, (HANDLE)1);
    SetProp(hWnd, MENU_EXIT_COMMAND_ID, (HANDLE)nCommandID);

    return bRet;
}

從代碼可以看到,如果我們可以自己控制整個Windows消息循環,那么中間我們就有很多事可以做了,包括攔截和轉發任何消息,比如我們可以把原來系統發給A窗口的消息直接轉發給B窗口:菜單窗口的鍵盤消息最初是發給主窗口的,但是被我們在消息循環中攔截后,轉發了。

簡單總結下,Windows的API封裝了太多細節, 盡管大部分時候我們只要知道如何使用它們,而不用關心它們的內部如何實現。 但是當你寫一些相對底層的東西,比如開發自己的DirectUI界面庫時, 還是需要真正理解某些API的內部實現原理,才能繼續深入下去。

注:因為沒有Windows源碼,上面的代碼只是個人的猜測和模擬,如有不正確的地方歡迎指正。

完整測試源碼:ModalDialog&Menu Test

 

http://www.cppblog.com/weiym/archive/2013/04/07/199189.html

 

這個問題確實值得探討,菜單彈出時父窗體貌似沒有焦點了吧?
我的做法是菜單模擬窗體打開時用SetCapture取得控制權,一旦窗體收到WM_CAPTURECHANGED消息就把窗體退出。


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