是不是UI线程的线程可以操作UI元素？

Posted 2021-03-30

我已经读过，只允许UI线程操纵WinAPI中的UI元素。但我认为，不是UI线程的线程甚至可能操纵UI元素。

我认为，因为当一个线程（不是UI线程）调用SendMessage()函数来操作一些UI元素时，一条消息将被发送到UI线程，然后它是将操纵UI元素的UI线程而不是另一个线程。

我对么？

答案

首先，假设是为了满足OP的好奇心：

• 如果我们将UI元素的操作定义为读取或写入元素的属性，那么从技术上讲，您可以提出自己的UI框架，该框架将独立于Windows API维护元素。这样的尝试have been made。 WPF就是其中之一。然后，理论上可以使框架成为线程安全的，并且可以从多个线程访问元素的属性。
• 此外，GDI允许从多个线程访问其对象，因此您可能从多个线程（同样为DirectX）绘制到您的窗口。例如，WPF有一个专用的渲染线程（或者至少它曾经用过）。您还可以使用AttachThreadInput指定另一个处理输入的线程。

但是，考虑到我们坚持使用标准Windows API来创建和管理UI的问题的前提，可以肯定地说，只有在创建它的线程内才能访问窗口，因为SendMessage()将切换到所有者线程。但这并不是说从多个线程调用SendMessage()是一种安全或推荐的方法。相反，它充满了危险，必须小心谨慎地使线程同步。

首先，典型的WndProc()看起来像这样：

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    ...
    switch (message)
    {
        case WM_MYMSG1:
            ...
            SendMessage(hWnd, WM_MYMSG2, wParam, lParam);
            ...
        break;
        ...    
    }
    ...
}

因此，为了保护您的WndProc()以便可以从多个线程访问它，您必须确保使用可重入锁定，而不是信号量。

其次，如果您使用可重入锁定，则必须确保它仅在WndProc()中使用，或者甚至使其特定于消息。否则很容易陷入僵局：

//Worker thread:
void foo () 
{
    EnterCriticalSection(&g_cs);
    SendMessage(hWnd, WM_MYMSG1, NULL, NULL);
    LeaveCriticalSection(&g_cs); 
} 

//Owner thread:
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    switch (message)
    {
        case WM_MYMSG1:
        {
            EnterCriticalSection(&g_cs); //Deadlock!
            ...
            LeaveCriticalSection(&g_cs); 
        }
        break;
    }
}

第三，你必须确保不要在你的WndProc()中调用任何控制让你的函数;这些include but are not limited to：DialogBox()，MessageBox()和GetMessage()。否则你会陷入僵局。

然后，考虑一个多窗口应用程序，每个窗口的消息泵在一个单独的线程中运行。您必须确保不在线程之间发送任何消息，以免最终导致死锁：

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    ...
    switch (message)
    {
        case WM_MYMSG1:
            ...
            SendMessage(hWnd2, WM_MYMSG1, wParam, lParam); //Deadlock!
            ...
        break;
        ...    
    }
    ...
}

您还必须非常小心地使用隐式管理操作系统的特定于进程的锁的Windows API，以及preserve and maintain the proper lock hierarchy。相当多的User32函数和许多阻塞COM调用都属于这一类。

使用InSendMessage()和ReplyMessage()（当使用SendMessage()）或PostMessage()及其兄弟姐妹时，可以减轻其中一些问题。但是，您会遇到各种控制流问题，因为您可能想要在继续​​当前线程或处理下一条消息之前知道消息已被处理。因此，您最终还是必须实现某种同步机制，但这会变得越来越困难，需要避免许多陷阱。

只是在线程之间发送消息也不会停止问题。从不同的线程更改WndProc()可以导致terrible race-condition bugs：

//in UI thread:
wpOld = (WNDPROC)GetWindowLongPtr(hwnd, GWLP_WNDPROC);
//in another thread:
SetWindowLongPtr(hwnd, GWLP_WNDPROC, (LONG_PTR)otherWndProc);
//back in UI thread:
SetWindowLongPtr(hwnd, GWLP_WNDPROC, (LONG_PTR)newWndProc);
//still in UI thread:
LRESULT CALLBACK newWndProc(...)
{
    CallWindowProc(wpOld, ...); //Wrong wpOld!
}

此外，不正确地使用来自多个线程的DC可以lead to subtle bugs。

这些原因以及其他原因（包括性能）可能导致标准API包装器（如MFC和WinForms）的设计者简单地假设他们的API将在单线程上下文中使用。它们不提供任何线程安全保护，并且由用户来实现这样的机制，然而更高的抽象级别使它成为even easier到neglect the underlying issues。当出现这样的问题时，通常答案是：不要使用所有者线程外部的控件。