MFC 模态对话框的实现原理

2024-04-12 10:40:50

1. 模态对话框

在涉及GUI程序开发的过程中，常常有模态对话框以及非模态对话框的概念

模态对话框：在子界面活动期间，父窗口是无法进行消息响应。独占用户输入
非模态对话框：各窗口之间不影响

模态框和非模态框的主要区别：

1.模态对话框会阻塞线程其他窗口的消息，其他窗口无法响应包括用户输入之内的消息；
2.模态对话框会中断执行流程，关闭模态窗口，后会继续执行；

在用户层的主要逻辑如下：

TestDlg dlg;

if (dlg.DoModal() == IDOK)
{
           //处理完毕后的操作
}
.......//后续处理

在具体实现中，有如下几个步骤：
1. 让父窗口失效 EnableWindow(parentWindow, FALSE)
2. 建立模态对话框自己的消息循环（RunModalLoop）
3. 直至接收关闭消息，消息循环终止，并销毁窗口。

INT_PTR CDialog::DoModal()
{
    //对话框资源加载
    ......

    //在创建模态窗口之前先让父窗口失效，不响应键盘、鼠标产生的消息
    HWND hWndParent = PreModal();
    AfxUnhookWindowCreate();
    BOOL bEnableParent = FALSE;

    if (hWndParent && hWndParent != ::GetDesktopWindow() && ::IsWindowEnabled(hWndParent))
    {
        ::EnableWindow(hWndParent, FALSE);
        bEnableParent = TRUE;
                .......
    }

    //创建模态窗口，并进行消息循环，若窗口不关闭，则循环不退出
    AfxHookWindowCreate(this);
    VERIFY(RunModalLoop(dwFlags) == m_nModalResult);
            
    //窗口关闭，销毁窗口
    DestroyWindow();
    PostModal();

    //释放资源，并让父窗口有效
        pMainWnd->EnableWindow(TRUE);

        //返回
    return m_nModalResult;
}

2. 模态窗口中的消息循环

int CWnd::RunModalLoop(DWORD dwFlags)
{
    //要检查窗口状态是否是模态窗口
    //若状态一直为模态，则一直进行消息循环
    for (;;)
    {
        ASSERT(ContinueModal());

        // phase1: check to see if we can do idle work
        while (bIdle &&
            !::PeekMessage(pMsg, NULL, NULL, NULL, PM_NOREMOVE))
        {
            ASSERT(ContinueModal());

            // show the dialog when the message queue goes idle
            if (bShowIdle)
            {
                ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);
                UpdateWindow();
                bShowIdle = FALSE;
            }

            // call OnIdle while in bIdle state
            if (!(dwFlags & MLF_NOIDLEMSG) && hWndParent != NULL && lIdleCount == 0)
            {
                // send WM_ENTERIDLE to the parent
                ::SendMessage(hWndParent, WM_ENTERIDLE, MSGF_DIALOGBOX, (LPARAM)m_hWnd);
            }
            if ((dwFlags & MLF_NOKICKIDLE) ||
                !SendMessage(WM_KICKIDLE, MSGF_DIALOGBOX, lIdleCount++))
            {
                // stop idle processing next time
                bIdle = FALSE;
            }
        }

        //在有消息的情况下取消息处理
        do
        {
            ASSERT(ContinueModal());

            // pump message, but quit on WM_QUIT
            if (!AfxPumpMessage())
            {
                AfxPostQuitMessage(0);
                return -1;
            }

            // show the window when certain special messages rec'd
            if (bShowIdle &&
                (pMsg->message == 0x118 || pMsg->message == WM_SYSKEYDOWN))
            {
                ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);
                UpdateWindow();
                bShowIdle = FALSE;
            }

            if (!ContinueModal())
                goto ExitModal;

            // reset "no idle" state after pumping "normal" message
            if (AfxIsIdleMessage(pMsg))
            {
                bIdle = TRUE;
                lIdleCount = 0;
            }

        } while (::PeekMessage(pMsg, NULL, NULL, NULL, PM_NOREMOVE));
    }

ExitModal:
    m_nFlags &= ~(WF_MODALLOOP|WF_CONTINUEMODAL);
    return m_nModalResult;
}

GetMessage与PeekMessage的区别：
GetMessage:用于从消息队列读取消息。若队列中没有消息，GetMessage将导致线程阻塞。
PeekMessage:检测队列中是否有消息，并立即返回，不会导致阻塞。

3. APP中的消息循环

//thrdcore.cpp   
// main running routine until thread exits   
int CWinThread::Run()  
{  
   // for tracking the idle time state   
   BOOL bIdle = TRUE;  
   LONG lIdleCount = 0;  
  
   //消息读取乃至分发 当为WM_QUIT时，退出循环 
   for (;;)  
   {  
      //检查是否为空闲时刻
      while (bIdle &&  
            !::PeekMessage(&m_msgCur, NULL, NULL, NULL, PM_NOREMOVE))  
      {  
         // call OnIdle while in bIdle state   
         if (!OnIdle(lIdleCount++))  
            bIdle = FALSE; // assume "no idle" state   
      }  
  
     //有消息，读消息并分发 
     do  
     {  
        // pump message, but quit on WM_QUIT   
        if (!PumpMessage())  
           return ExitInstance();  
  
        // reset "no idle" state after pumping "normal" message   
        if (IsIdleMessage(&m_msgCur))  
        {  
           bIdle = TRUE;  
           lIdleCount = 0;  
        }  
  
     }   
     while (::PeekMessage(&m_msgCur, NULL, NULL, NULL, PM_NOREMOVE));  
   }  
}

4. 模态对话框中局部消息循环和APP全局消息循环的关系

4.1 APP消息循环和模态对话框中局部消息循环的关系

根据上图可以看出，在APP的消息循环再派发ONOK消息后，调用ModalDlg的响应函数，pWnd->OnOk();在该消息中，
会进入模态对话框的消息循环，除非将模态对话框关闭，否则APP的DispatchMessage函数一直出不来。一旦创建了模态对话框，进行局部消息循环，那么APP的消息循环就被阻断。整个程序的消息循环有模态对话框中得消息循环取代。所以给父窗口发送的非窗口消息，一样可以响应。由于局部消息循环只在对话框中的一个响应函数中，而全局的消息循环也被阻断，局部循环一直运行，如果用户不进行处理并关闭模态对话框，该循环会一直不退出。其他对话框也得不到处理。

4.2 局部消息循环存在的必要性

我之前一直有这样一个疑问，觉得模态对话框中的局部消息循环没有必要，可以通过如下方式达到模态对话框的效果：

pParentWnd->EnableWindow(FALSE);

CDialog *pDlg;
pDlg = new CDialog();
pDlg->Create();
pDlg->Show();

pParentWnd->EnableWindow(TRUE);

并且做了个实验，貌似OK。但是这边有个疏漏的是，模态对话框的作用有两个：
1. 使父窗口失效，无法响应用户的输入
2. 在当前窗口为处理完毕时，禁止进入后续操作。
上述例子只达到了要求1，没有达到要求二所以模态对话框中有如下代码：

if (dlg.DoModal() == IDOK)

若对话框没有关闭，是无法进行后续操作的。
但是按照我先前的理解，如果代码是这样的：

void CAppDoModelTestApp::OnTestModaltest()
{
    CWnd* pMainWnd = AfxGetMainWnd();
    pMainWnd->EnableWindow(FALSE);

    m_pTestDlg1 = new CModalDlg();
    m_pTestDlg1->Create(IDD_DIALOG1);
    m_pTestDlg1->ShowWindow(SW_SHOW);

    m_pTestDlg2 = new CModalDlg();
    m_pTestDlg2->Create(IDD_DIALOG1);
    m_pTestDlg2->ShowWindow(SW_SHOW);
}

在对话框TestDlg1后产生后，TestDlg2一样会出现。但是我们模态对话框希望的效果是：在TestDlg1未关闭前，TestDlg2不创建。所以此处体现出了局部消息循环的优势，就是在当前窗口为处理完毕时，一直循环，拒绝进入后续代码中。参考链接：https://my.oschina.net/myspaceNUAA/blog/81187

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1. 模态对话框

2. 模态窗口中的消息循环

3. APP中的消息循环

4. 模态对话框中局部消息循环和APP全局消息循环的关系

4.2 局部消息循环存在的必要性

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