從點選Button到彈出一個MessageBox， 背後發生了什麼

思考一個最簡單的程式行為：我們的Dialog上有一個Button， 當使用者用滑鼠點選這個Button時， 我們彈出一個MessageBox。

這個看似簡單的行為， 誰能說清楚它是如何運作起來的，背後究竟發生了什麼？ 

下面是我個人嘗試的解答:

(1)我們的滑鼠點選事件到達裝置的驅動程式， 驅動程式把消息放入系統硬體輸入隊列SHIQ(system hardware input queue)。

(2)通過系統的原始輸入線程 RIT (raw input thread)把滑鼠事件發送到對應的視窗。這裡我們要明白視窗都生存線上程裡, 決定滑鼠消息發送給哪個線程是根據滑鼠位置所在的視窗， 決定鍵盤消息發送給哪個線程是根據哪個視窗獲得了焦點（即目前哪個線程與RIT綁定）。

(3)滑鼠點選消息被放入Button線程的虛拟輸入隊列。每個UI線程都有一個ThreadInfo結構， 裡面包含4個隊列和一些标志位，包括登記消息隊列(post)，發送消息隊列（send）, 虛拟輸入隊列(input)和應答消息隊列(reply)。當滑鼠點選消息被放入虛拟輸入隊列後， 系統設定該ThreadInfo裡的QS_MOUSE标志， 告訴線程有滑鼠消息到了。

(4)Button線程的消息循環調用GetMessage或是PeekMessage時， 函數内部檢測QS_MOUSE标志有沒有被設定， 嘗試從虛拟輸入隊列中取消息。 注意GetMessage或是PeekMessage提取消息有一定的算法：首先嘗試取send過來的消息;  如果沒有send消息，嘗試取Post消息；再嘗試檢測QS_QUIT标志有沒有設定， 有設定則傳回WM_QUIT消息；接下來依次是Input消息， WM_PAINT消息， 最後是WM_TIMER消息。

(5)從虛拟輸入隊列中取到滑鼠點選消息後， 再通過DispatchMessage分發到Button的消息處理函數中(實際上就是根據視窗句柄找到它的消息處理函數，然後直接調用)， Button會依次收到WM_LBUTTONDOWN和WM_LBUTTONUP消息， 當收到WM_LBUTTONUP時， 它會給Button的父視窗(對話框)發送WM_COMMAND (BN_CLICKED)消息。

(6)因為Button和我們Dialog是同一線程，是以Button發送的WM_COMMAND消息會導緻對話框的消息處理函數被直接調用。 注意如果是不同線程，Send的消息會被放入接收線程的Send消息隊列， 然後設定QS_SENDMESSAGE标志，發送線程一直等待直到消息被接收線程處理。

(7)對話框消息處理函數調用MessageBox, MessageBox函數裡面會幹什麼？     大概過程是這樣： 首先它會把它的父視窗（我們的内對話框） 給disable掉，讓它不能被點選；然後它會把MessageBox視窗自己Show出來；接下來它會建立一個消息循環，讓調用棧一直不傳回，直到MessageBox視窗被處理.

(8) 當我們點選MessageBox上Button時， 又開始了我們最初的過程，不過這次的滑鼠消息是跑在MessageBox的消息循環裡。

(9)MessageBox被關閉後，它内部的消息循環退出，再Enable我們的Dialog, Dialog可以繼續響應輸入消息了。

下面是一個從滑鼠點選到彈出MessageBox的整個調用棧，我們可以從下到上看到整個調用過程：

0041f3e8 74d462fa 0001090e 00000046 00000000 DPItest!WndProc+0x28 (FPO: [Non-Fpo]) (CONV: stdcall) [f:\test\dpitest\dpitest\dpitest.cpp @ 243] 0041f414 74d47316 012911f4 0001090e 00000046 USER32!InternalCallWinProc+0x23 0041f48c 74d46de8 00000000 012911f4 0001090e USER32!UserCallWinProcCheckWow+0xd8 (FPO: [Non-Fpo]) 0041f4e8 74d48f09 013a4b00 00000000 00000046 USER32!DispatchClientMessage+0xe0 (FPO: [Non-Fpo])   //分發消息到對應的視窗  0041f520 773a010a 0041f538 00000000 0041fae0 USER32!__fnINOUTLPWINDOWPOS+0x2e (FPO: [Non-Fpo]) 0041f534 013a4b00 00000000 00000046 00000000 ntdll!KiUserCallbackDispatcher+0x2e (FPO: [0,0,0]) WARNING: Frame IP not in any known module. Following frames may be wrong. 0041f598 74d50751 0041f5ec 00000000 00000000 0x13a4b00 0041f5c4 74d6ccee 0041f5ec 00000000 00000000 USER32!PeekMessageW+0x108 (FPO: [Non-Fpo])   //MessageBox裡也有自己消息循環  0041f614 74d6cf5c 0008032c 0001090e 00000000 USER32!DialogBox2+0xfc (FPO: [Non-Fpo]) 0041f640 74d9f73c 74d30000 0086f210 0001090e USER32!InternalDialogBox+0xe5 (FPO: [Non-Fpo]) 0041f6f4 74d9fa18 00000000 0041fa4c 0041f90c USER32!SoftModalMessageBox+0x757 (FPO: [Non-Fpo]) 0041f84c 74d9fb1f 0041f858 00000028 0001090e USER32!MessageBoxWorker+0x269 (FPO: [Non-Fpo]) 0041f8b8 74d9fd15 0001090e 00000000 00000000 USER32!MessageBoxTimeoutW+0x52 (FPO: [Non-Fpo]) 0041f8d8 74d9fd57 0001090e 00000000 00000000 USER32!MessageBoxExW+0x1b (FPO: [Non-Fpo]) 0041f8f4 01294a0c 0001090e 00000000 00000000 USER32!MessageBoxW+0x18 (FPO: [Non-Fpo])   //收到WM_COMMAND消息後我們彈MessageBox 0041fa4c 74d462fa 0001090e 00000111 00000000 DPItest!WndProc+0xdc (FPO: [Non-Fpo]) (CONV: stdcall) [f:\test\dpitest\dpitest\dpitest.cpp @ 256] 0041fa78 74d46d3a 012911f4 0001090e 00000111 USER32!InternalCallWinProc+0x23 0041faf0 74d4965e 00000000 012911f4 0001090e USER32!UserCallWinProcCheckWow+0x109 (FPO: [Non-Fpo]) 0041fb34 74d496c5 013a4b00 00000000 012911f4 USER32!SendMessageWorker+0x581 (FPO: [Non-Fpo]) 0041fb58 74d85fbb 0001090e   00000111 00000000 USER32!SendMessageW+0x7f (FPO: [Non-Fpo])   //Button給父視窗發送WM_COMMAND(0x111)消息  0041fb70 74d860fc 013a6250 00000000 00000000 USER32!xxxButtonNotifyParent+0x66 (FPO: [Non-Fpo]) 0041fb98 74d7312e 0085f750 00000000 00000001 USER32!xxxBNReleaseCapture+0x138 (FPO: [Non-Fpo]) 0041fc34 74d870b2 013a6250 00000000 00000202 USER32!ButtonWndProcWorker+0xa07 (FPO: [Non-Fpo]) 0041fc5c 74d462fa 00010912   00000202 00000000 USER32!ButtonWndProcW+0x54 (FPO: [Non-Fpo])   //Button收到WM_LBUTTONUP(0x202)消息 0041fc88 74d46d3a 74d8705e 00010912 00000202 USER32!InternalCallWinProc+0x23 0041fd00 74d477c4 00000000 7723716c 00010912 USER32!UserCallWinProcCheckWow+0x109 (FPO: [Non-Fpo]) 0041fd60 74d4788a 7723716c 00000000 0041fe98 USER32!DispatchMessageWorker+0x3bc (FPO: [Non-Fpo]) 0041fd70 012919cc 0041fe58 00000000 00000000 USER32!DispatchMessageW+0xf (FPO: [Non-Fpo])   //主消息循環  0041fe98 01292b8b 01280000 00000000 00822126 DPItest!wWinMain+0x10c (FPO: [Non-Fpo]) (CONV: stdcall) [f:\test\dpitest\dpitest\dpitest.cpp @ 154] 0041ff48 012928ef 0041ff5c 769c336a 7efde000 DPItest!__tmainCRTStartup+0x28b (CONV: cdecl) [f:\dd\vctools\crt_bld\self_x86\crt\src\crtexe.c @ 578] 0041ff50 769c336a 7efde000 0041ff9c 773c9f72 DPItest!wWinMainCRTStartup+0xf (CONV: cdecl) [f:\dd\vctools\crt_bld\self_x86\crt\src\crtexe.c @ 403] 0041ff5c 773c9f72 7efde000 771cde92 00000000 kernel32!BaseThreadInitThunk+0xe (FPO: [Non-Fpo]) 0041ff9c 773c9f45 012912ad 7efde000 00000000 ntdll!__RtlUserThreadStart+0x70 (FPO: [Non-Fpo]) 0041ffb4 00000000 012912ad 7efde000 00000000 ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b (FPO: [Non-Fpo])

我們可以看到即使是一個MesageBox函數， 内部也有層層調用: MessageBoxW->MessageBoxExW->MessageBoxTimeoutW->MessageBoxWorker->SoftModalMessageBox->InternalDialogBox->DialogBox2.

簡單總結下，作業系統通過一層層的封裝，隐藏了太多的東西， 很多看似簡單的行為， 實際上背後都有很複雜層層調用。了解這些原理，可以讓你的知識達到一定的深度，幫助你更好的解決問題。

注：上面隻是個人了解，如有不正确的地方，歡迎指正。

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