操作系统实现之路-消息传递详细过程

窗口树是窗口机制中核心的数据结构，系统中的所有窗口，不论其归属核心线程是否相同，都会被连接到这一棵全局的树结构中。窗口对象中的四个指针（parent、child、next sibling和previous sibling），把窗口组织成一个树形结构。pParent和pChild，组成窗口树的层次结构，而pPrevSibling和pNextSibling，则组成相同级别的链表结构，即所有具有兄弟关系（父窗口相同）的窗口，组成一个双向链表，如图11-13所示。

图11-13 窗口树

在调用CreateWindow创建窗口的时候，需要指定一个父窗口对象句柄（下列代码中的黑体变量），这个句柄就是所创建窗口的父窗口：

如果在创建窗口的时候，把hParent指定为NULL，则系统会把祖先窗口（GUI模块初始化过程中创建的第一个窗口）作为其父窗口。除了祖先窗口，系统中的任何一个窗口都有一个父窗口。

窗口树的最重要的用途，就是用于实现消息的有效传递。消息传递的详细过程，在本章11.8节中将详细介绍，这里只介绍消息传递过程中，如何通过窗口树找到消息的归属窗口。在搜索消息的归属窗口时，是按照消息位置（比如鼠标点击消息，其位置就是在屏幕上的坐标）检索整个窗口树的。在检索的时候，是按照深度优先的顺序进行的，即一个窗口的子窗口优先被检查。这很容易理解，比如在图11-14所示的窗口层叠关系中，鼠标点击消息应该传递给子窗口，而不是父窗口。

图11-14 消息应该被传递给子窗口

在窗口树中，子窗口位于父窗口的下面，即更深的位置，因此采用深度优先的搜索算法，可确保消息被传递给子窗口。下面是以深度优先算法搜索窗口树的部分代码：

(www.xing528.com)

显然，这是个递归函数，这个函数的执行过程是：首先检查子窗口，如果消息落在子窗口内，则返回子窗口的对象句柄，否则认为落在了父窗口内。同时对于相同层级的兄弟窗口，则是链表前面的窗口被优先匹配。相信这个函数的代码，会比文字描述更加清楚。但这需要读者对递归函数的调用过程非常清楚，否则可能会对这一段代码感到迷惑。不过不要紧，即使递归调用对读者来说是个障碍，也无需沮丧，只要记住，在搜索消息的目标窗口时是深度优先的，即消息如果既落入了父窗口的覆盖范围，又落入了子窗口的覆盖范围，则优先传递给子窗口。

上面是对窗口树的纵向分析，以深度优先为原则。在窗口树的横向处理上，即兄弟窗口之间，也必须维持一种优先关系，否则也会产生混乱。比如图11-15所示这个窗口关系。

图11-15 窗口消息的横向传递

子窗口1和子窗口2是兄弟关系，但是在兄弟链表中，子窗口1却位于子窗口2之前。这样如果在上图所示位置点击了鼠标，则消息可能会被错误地传递到子窗口1，而不是子窗口2。要解决这个问题，必须确保子窗口2在兄弟列表中，位于子窗口1之前。

要达到这个目的，只需要定义一条规则即可：在兄弟链表中，处于焦点状态（图中子窗口2）的窗口，总是位于链表的第一个位置。这样就可确保任何消息，都会被传递到正确的窗口。要满足这个原则，只需要在窗口的焦点状态改变时，同时变更其在兄弟链表中的位置即可。图11-16说明了这个过程。

图11-16 窗口焦点状态与在兄弟链表中的位置

开始的时候，窗口3是焦点窗口，于是在兄弟链表中，窗口3排在第一的位置。这时候用户用鼠标点击了窗口2，于是窗口2变成了焦点窗口。这样必须同时修改兄弟链表，使窗口2位于链表的第一个位置。

通过这样的一种顺序调整，就可确保我们设定的原则的达成。这样结合窗口树的深度优先原则，就可实现消息的准确传递。