WM_PAINT 消息详细解析

2024-03-06 23:29:32

WM_PAINT是Windows窗口系统中一条重要的消息，

应用程序通过处理该消息实现在窗口上的绘制工作。

1. 系统何时发送WM_PAINT消息？

系统会在多个不同的时机发送WM_PAINT消息：当第一次创建一个窗口时，当改变窗口的大小时，当把窗口从另一个窗口背后移出时，当最大化或最小化窗口时，等等，这些动作都是由系统管理的，应用只是被动地接收该消息，在消息处理函数中进行绘制操作；大多数的时候应用也需要能够主动引发窗口中的绘制操作，比如当窗口显示的数据改变的时候，这一般是通过InvalidateRect和 InvalidateRgn函数来完成的。

InvalidateRect和InvalidateRgn把指定的区域加到窗口的Update Region中，当应用的消息队列没有其他消息时，如果窗口的Update Region不为空时，系统就会自动产生WM_PAINT消息。

系统为什么不在调用Invalidate时发送WM_PAINT消息呢？又为什么非要等应用消息队列为空时才发送WM_PAINT消息呢？这是因为系统把在窗口中的绘制操作当作一种低优先级的操作，于是尽可能地推后做。

不过这样也有利于提高绘制的效率：两个WM_PAINT消息之间通过InvalidateRect和InvaliateRgn使之失效的区域就会被累加起来，然后在一个WM_PAINT消息中一次得到更新，不仅能避免多次重复地更新同一区域，也优化了应用的更新操作。

这种通过InvalidateRect和InvalidateRgn来使窗口区域无效，依赖于系统在合适的时机发送WM_PAINT消息的机制实际上是一种异步工作方式，也就是说，在无效化窗口区域和发送WM_PAINT消息之间是有延迟的；有时候这种延迟并不是我们希望的，这时我们当然可以在无效化窗口区域后利用SendMessage 发送一条WM_PAINT消息来强制立即重画，但不如使用Windows GDI为我们提供的更方便和强大的函数：UpdateWindow和RedrawWindow。

UpdateWindow会检查窗口的Update Region，当其不为空时才发送WM_PAINT消息；RedrawWindow则给我们更多的控制：是否重画非客户区和背景，是否总是发送WM_PAINT消息而不管Update Region是否为空等。

2. BeginPaint

BeginPaint和WM_PAINT消息紧密相关。试一试在WM_PAINT处理函数中不写BeginPaint会怎样？程序会像进入了一个死循环一样达到惊人的CPU占用率，你会发现程序总在处理一个接一个的WM_PAINT消息。这是因为在通常情况下，当应用收到WM_PAINT消息时，窗口的Update Region都是非空的（如果为空就不需要发送WM_PAINT消息了），BeginPaint的一个作用就是把该Update Region置为空，这样如果不调用BeginPaint，窗口的Update Region就一直不为空，如前所述，系统就会一直发送WM_PAINT消息。

BeginPaint和WM_ERASEBKGND消息也有关系。当窗口的Update Region被标志为需要擦除背景时，BeginPaint会发送WM_ERASEBKGND消息来重画背景，同时在其返回信息里有一个标志表明窗口背景是否被重画过。

当我们用InvalidateRect和InvalidateRgn来把指定区域加到Update Region中时，可以设置该区域是否需要被擦除背景，这样下一个BeginPaint就知道是否需要发送WM_ERASEBKGND消息了。

另外要注意的一点是，BeginPaint只能在WM_PAINT处理函数中使用。

补充几点:

1.WM_Paint 是一个被动消息,不能通过普通的方法简单的 sendmessage WM_paint 了事
这是不行的;但通过消息由程序员引发不是不可能;通过几个特殊的常数可以做到,不过要到delphi下找

2.sendmessage 可以将消息发送到消息队列;但windows会自动判断是否存在无效的画图区域;
如果存在无效的画图区域,则可能会重画,反之则弃用该消息.

3.可以使用 InvalidateRect 等几个APi将屏幕上任意一个个矩形区域设置为无效区域,在UpdateWindow后调用后,windows会自动查找是否存在无效,并重画,该矩形区

WM_PAINT的触发时机分别进行验证：
1、程序启动时，绘制窗口时触发。
        在我们启动程序时，由于需要绘制窗口，会触发WM_PAINT消息，此时会打印上述字符串：

2、用鼠标调整窗口的大小，时会连续触发：
        由于调整窗口大小时，需要不断的重绘窗口，所以此时表现出来的就是不断的触发WM_PAINT消息：

3、最小化时不会触发WM_PAINT消息，但是从最小化还原时会进行触发
        下面这张图，是在两次从最小化到还原窗口的过程，可以看到多了两次字符串的打印

4、最大化时会触发WM_PAINT消息
        当图片最大化和还原后分别触发一次WM_PAINT消息，如下图所示：

5、当向屏幕外拖动窗口时，不会触发WM_PAINT消息，但是拉回到屏幕内时会不断的触发WM_PAINT消息
        下面的截图，就是在将窗口拉回屏幕时，窗口在不断的进行重绘，触发着WM_PAINT消息。

6、使用InvalidateRect函数触发WM_PAINT消息
        InvalidateRect的函数原型如下，每次调用都会触发一次WM_PAINT消息：

    BOOL InvalidateRect(
    HWND hWnd, // handle of window with changed update region
    CONST RECT *lpRect, // address of rectangle coordinates
    BOOL bErase // erase-background flag
    );

hWnd：要更新的客户区所在的窗体的句柄。如果为NULL，则系统将在函数返回前重新绘制所有的窗口, 然后发送 WM_ERASEBKGND 和 WM_PAINT 给窗口过程处理函数。
lpRect：无效区域的矩形代表，它是一个结构体指针，存放着矩形的大小。如果为NULL，全部的窗口客户区域将被增加到更新区域中。
bErase：指出无效矩形被标记为有效后，是否重画该区域，重画时用预先定义好的画刷。当指定TRUE时需要重画。
返回值：
函数成功则返回非零值，否则返回零值。

#include "stdafx.h"
#include "PaintTS.h"
#include "stdio.h"
#include <atltrace.h>

HINSTANCE g_hInstance = 0;  
HANDLE hOutput;
void DrawRect()
{

}

//窗口处理函数  
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)  
{  
    
    switch (uMsg)  
    {  
    case WM_DESTROY:  
        PostQuitMessage(0);//可以使GetMessage返回0  
        break;
    case  WM_PAINT:
        {
            PAINTSTRUCT pt;
            HDC hdc;
            hdc=BeginPaint(hWnd,&pt);
            Rectangle(hdc,0,0,100,100);
            ATLTRACE("paint ... \n");
            WriteConsole(hOutput, "WM_PAIN\n", 10, NULL, NULL);
            EndPaint(hWnd,&pt);
        }
    case WM_LBUTTONDOWN:
        {
            //InvalidateRect(hWnd,NULL,true);
        }
        break;
    default:  
        break;  
    }  
    return DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam);  
}  

//注册窗口类  
BOOL Register(LPSTR lpClassName, WNDPROC wndProc)  
{  
    WNDCLASSEX wce = { 0 };  
    wce.cbSize = sizeof(wce);  
    wce.cbClsExtra = 0;  
    wce.cbWndExtra = 0;  
    wce.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);  
    wce.hCursor = NULL;  
    wce.hIcon = NULL;  
    wce.hIconSm = NULL;  
    wce.hInstance = g_hInstance;  
    wce.lpfnWndProc = wndProc;  
    wce.lpszClassName = lpClassName;  
    wce.lpszMenuName = NULL;  
    wce.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;  
    ATOM nAtom = RegisterClassEx(&wce);  
    if (nAtom == 0)  
        return FALSE;  
    return true;  

}  
//创建主窗口  
HWND CreateMain(LPSTR lpClassName, LPSTR lpWndName)  
{  
    HWND hWnd = CreateWindowEx(0, lpClassName, lpWndName,  
        WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, NULL, NULL, g_hInstance, NULL);  
    return hWnd;  
}  
//显示窗口  
void Display(HWND hWnd)  
{  
    ShowWindow(hWnd, SW_SHOW);  
    UpdateWindow(hWnd);  
}  
//消息循环  
void Message()  
{  
    MSG nMsg = { 0 };  
    while (GetMessage(&nMsg, NULL, 0, 0))  
    {  
        TranslateMessage(&nMsg);  
        DispatchMessage(&nMsg);  
    }  
}  
int APIENTRY wWinMain(_In_ HINSTANCE hInstance,  
    _In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance,  
    _In_ LPWSTR    lpCmdLine,  
    _In_ int       nCmdShow)  
{  
    AllocConsole();
    hOutput=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    g_hInstance = hInstance;  
    BOOL nRet = Register("Main", WndProc);  
    if (!nRet)  
    {  
        MessageBox(NULL, "注册失败", "Infor", MB_OK);  
        return 0;  
    }  
    HWND hWnd = CreateMain("Main", "window");  
    Display(hWnd);  
    Message();  
    return 0;  
}

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