令人生疑的Windows窗口消息WM_PAINT详解

Posted 2021-11-11 IT老张

目录

1、WM_APINT消息的产生

2、WM_ERASEBKGND消息说明

3、InvalidateRect和UpdateWindow

4、何时使用BeginPaint和EndPaint？

---

       在做Windows应用程序开发时，我们要处理多个Windows窗口消息，其中WM_PAINT窗口绘制消息在我们自绘窗口时会频繁地用到。有很多新人遇到与WM_PAINT消息相关的InvalidateRect、UpdateWindow、BeginPaint、EndPaint等函数时，会有很多疑惑，搞不清楚它们之间的关系，今天就来详细地给大家讲述一下这方面的内容。

1、WM_APINT消息的产生

       WM_APINT消息是系统产生的，应用程序是不能给窗口发送该消息的。系统会去定期检测窗口中是否有无效区域，如果有则系统会产生一个WM_PAINT消息，并将消息放置到窗口所属线程的消息队列中。然后消息循环从消息队列中取出WM_PAINT消息，派发给对应的窗口：

 这样消息就进入了窗口的窗口处理过程函数，进而执行到处理WM_PAINT消息的代码。

      那什么时候窗口才会有无效区域呢？有很多场景会使窗口产生无效区域。比如窗口初次创建时整个窗口区域都是无效的，需要去绘制；当目标窗口被其他窗口覆盖，其他窗口移走时，目标窗口就会产生需要刷新绘制的无效区域；当窗口大小发生变化时，也需要重新绘制，会让整个窗口区域无效。

       除了自动产生无效区域，还可以通过调用API函数InvalidateRect来使窗口产生无效区域。比如当我们修改内存中的数据之后，我们想将内存中最新的数据绘制到窗口上，就可以调用InvalidateRect使窗口区域无效，从而让系统产生WM_PAINT消息，这样在处理WM_PAINT消息代码中去重新绘制窗口了。

2、WM_ERASEBKGND消息说明

      WM_ERASEBKGND擦除背景消息，是在当窗口背景必须被擦除时（比如窗口移动时，窗口大小改变时） 产生的。对于系统默认的窗口或者MFC窗口，系统会在处理该消息时，给窗口绘制一个默认的背景。

       如果我们要拦截WM_PAINT消息去自己绘制窗口，不再需要系统的默认绘制，则需要同时拦截WM_ERASEBKGND消息，直接在处理该消息的分支直接return：

	case WM_ERASEBKGND:
		{
			// An application should return nonzero in response to WM_ERASEBKGND if it processes the
			// message and erases the background; this indicates that no further erasing is required.
			return TRUE;
		}

即不需要系统去自动绘制背景了。

       如果不将WM_ERASEBKGND过滤掉，那么系统会绘制默认的背景，我们又去绘制窗口内容，会导致窗口的闪烁。

3、InvalidateRect和UpdateWindow

       调用InvalidateRect使窗口区域无效，但InvalidateRect本身不会产生WM_PAINT消息，只是让窗口区域无效，系统检测到窗口有无效区域时才会产生WM_PAINT消息。所以InvalidateRect会触发WM_PAINT消息的产生。系统检测到窗口有无效区域后产生WM_PAINT消息，将消息放置到窗口所属线程的消息队列中等待处理，所以InvalidateRect不会立即让窗口重新绘制。

       那如何让窗口立即刷新呢？比如我修改了一些数据，我想让窗口立即刷新绘制新的内容。那就需要再调用UpdateWindow函数了！下面是微软MSDN中对该函数的说明：

The UpdateWindow function updates the client area of the specified window by sending a WM_PAINT message to the window if the window's update region is not empty. The function sends a WM_PAINT message directly to the window procedure of the specified window, bypassing the application queue. If the update region is empty, no message is sent.

即当调用UpdateWindow时，UpdateWindow会查看窗口是否有无效区域，如果有无效区域，会立即产生了WM_PAINT消息，并且直接将WM_PAINT消息投递到目标窗口的窗口处理过程中，这样WM_PAINT消息就会得到立即处理（系统自动产生的WM_PAINT消息只是被放到消息队列中等待处理，并不会立即被处理），这样窗口就立即绘制了。

       所以要强制窗口立即刷新，先调用InvalidateRect，然后再调用UpdateWindow就可以了，即：

// ....

InvalidateRect( hTargetWnd, &rect ); // 让窗口区域无效
UpdateWindow( hTargetWnd );          // 立即产生WM_PAINT消息，并直接投递到窗口过程中立即得到处理

4、何时使用BeginPaint和EndPaint？

       在我们拦截WM_PAINT消息自己去绘制窗口中的内容时，我们需要调用BeginPaint和EndPaint。因为窗口有无效区域，会产生WM_PAINT消息，调用BeginPaint和EndPaint是为了将窗口的无效区域清除掉的，因为无效区域已经重新绘制了。

       如果不调用BeginPaint和EndPaint清除无效区域，窗口将始终有无效区域，系统会频繁不断地产生WM_PAINT消息，停不下来了，这样会导致窗口的闪烁，因为代码在不停的绘制窗口。同时也会让低优先级的WM_TIMER等消息得不到处理。以前我们就遇到这样的问题，在处理WM_PAINT消息的分支中忘记调用这两个函数，导致窗口有严重的闪烁：

	case WM_PAINT:
		{
			// 注意此处必须调用BeginPaint和EndPaint，因为BeginPaint会在刷新之后将无效区域清空，如果不调用
			// BeginPaint，则无效区域一直有效，系统检测到无效区域会多次发送WM_PAINT消息，该消息过多会导致
			// 如下的问题：
			// 1、WM_PAINT消息过多，导致低优先级的WM_TIMER消息收不到的问题
			// 2、WM_PAINT消息过多，导致矩形、椭圆等图元实时绘制刷新的问题
			// 因为绘制需要已经将BeginPaint和EndPaint的调用放到OnPaint函数内部了
			lRes = OnPaint( wParam, lParam, bHandled );
			// 不用再走dui的窗口绘制，直接将bHandled设置为TRUE
			bHandled = TRUE;
			break;
		}	

          所以一般在处理WM_PAINT消息的代码中都会调用BeginPaint和EndPaint函数，如下：

PAINTSTRUCT ps;
HDC hdc = ::BeginPaint( m_hWnd, &ps );

// 处理窗口绘制的代码省略
// ...

::EndPaint( m_hWnd, &ps );

       有些可能会有疑问，我在处理MFC窗口自绘时，在处理WM_PAINT消息的代码中并没有调用BeginPaint和EndPaint函数，为啥没有你说的这些问题呢？其实代码中是由调用这两个函数的，因为你代码使用了MFC库中的CPaintDC类，比如如下的代码：

void CTestDlg::OnPaint()
{
	if (IsIconic())
	{
		CPaintDC dc(this); // 用于绘制的设备上下文

		SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, reinterpret_cast<WPARAM>(dc.GetSafeHdc()), 0);

		// 使图标在工作区矩形中居中
		int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
		int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
		CRect rect;
		GetClientRect(&rect);
		int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
		int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;

		// 绘制图标
		dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
	}
	else
	{
		CDialogEx::OnPaint();
	}
}

而CPaintDC类将这两个函数调用的代码封装到类中了，在构造函数和析构函数中调用了这两个函数，代码如下：

CPaintDC::CPaintDC(CWnd* pWnd)
{
	ASSERT_VALID(pWnd);
	ASSERT(::IsWindow(pWnd->m_hWnd));

	if (!Attach(::BeginPaint(m_hWnd = pWnd->m_hWnd, &m_ps)))  // 调用BeginPaint
		AfxThrowResourceException();
}

CPaintDC::~CPaintDC()
{
	ASSERT(m_hDC != NULL);
	ASSERT(::IsWindow(m_hWnd));

	::EndPaint(m_hWnd, &m_ps);  // 调用EndPaint
	Detach();
}