MFC中的窗口线程安全性与CWnd类
CWnd类
CWnd（Class Window）是MFC中所有窗口类的基类，它的功能如下：
（1）封装了Windows窗口句柄(HWND)
（2）提供了窗口管理的基本功能
（3）实现了消息处理机制
（4）作为对话框、视图、控件等所有窗口元素的父类
线程限制的核心原因
MFC要求窗口对象必须在创建它们的线程中操作，原因：
- Windows系统的消息泵机制：
Windows本身要求窗口消息必须在创建窗口的线程中处理
每个线程有自己的消息队列
跨线程发送消息虽然技术上可行，但直接操作窗口对象是危险的 - MFC的内部状态管理：
MFC维护了许多线程特定的数据结构
CWnd对象与线程特定的消息映射表相关联
跨线程访问可能导致状态不一致 - 资源管理安全性：
防止在多线程环境下对窗口资源的竞争访问
确保窗口句柄的有效性在单线程上下文中维护
关键词：消息循环、线程同步
常见问题场景
开发者常遇到的问题是：
（1）在工作线程(如下载线程)中尝试直接更新UI
（2）在非创建线程中调用CWnd成员函数(如SetWindowText、EnableWindow等)
（3）试图跨线程创建或销毁窗口对象
为什么不能简单地在其他线程操作CWnd
// 在工作线程中直接更新UI - 错误示例!
void CWorkerThread::UpdateProgress(int nProgress)
{
m_pProgressCtrl->SetPos(nProgress); // 可能导致崩溃
}
这种操作可能不会立即崩溃，但会导致：
（1）难以调试的随机崩溃
（2）UI响应迟缓
（3）资源泄漏
（4）消息处理混乱
处理方案
对于需要频繁更新UI的后台任务，可以考虑：
（1）CWinThread：MFC的线程类，可以与主线程更好地协调
（2）定时器(SetTimer)：主线程定期检查状态
（3）异步消息处理：结合消息和事件对象
正确的跨线程通信方法
自定义消息
（1）定义消息ID
#define WM_SEND_XXX (WM_USER+1)// WM_USER 是系统预留的自定义消息起点
作用：定义一个唯一的消息标识符，避免与系统消息冲突。
为什么用 WM_USER： 0x0400（WM_USER）
Windows 保留0x0000 - 0x03FF ，0x0400 (WM_USER) - 0x7FFF是可以自定义使用的范围
（2）定义自定义消息响应函数
class CMyClass: public CDialog{
private:
afx_msg LRESULT OnSend(WPARAM wParam, LPARAM lParam);// afx_msg 是 MFC 宏，无实际作用
}
关键点：
函数签名必须为 LRESULT (WPARAM, LPARAM)。
afx_msg 是 MFC 的标记宏，编译时会被移除，仅提示这是消息处理函数。
如何通过 WPARAM 和 LPARAM 传递参数，请看补充部分；
（3）注册消息映射(在消息映射表中)
BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyClass, CDialogEx)
...
ON_MESSAGE(WM_SEND_XXX , &CMyClass::OnSend)
END_MESSAGE_MAP()
MFC 的消息映射机制： 在程序启动时，MFC 会生成一个消息映射表，将 WM_SEND_XXX 动态关联到 OnSend 函数。
（4）实现消息响应函数
LRESULT CMyClass::OnSend(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
//更新UI
//调用CWnd成员函数
//跨线程创建或销毁窗口对象
//如：UpdateData() ;// 安全！此时在主线程上下文执行
return 0;
}
UpdateData() 是 MFC 提供的一个函数
主要用于：
UpdateData(TRUE)：从对话框控件读取数据到成员变量（如 m_strName）。
UpdateData(FALSE)：将成员变量的值更新到对话框控件（如 CEdit 显示新文本）。
它是如何工作的？
UpdateData() 内部会遍历对话框的所有控件，并调用 CWnd 相关方法（如GetWindowText、SetWindowText），因此它 本质上是操作 UI 控件。
（5）发送消息
// 在工作线程中发送消息
SendMessage(WM_SEND_XXX, 0, 0); // 同步阻塞
// 或
PostMessage(WM_SEND_XXX, 0, 0); // 异步非阻塞
| 方法 | 线程行为 | 适用场景 |
|---|---|---|
| SendMessage | 发送线程阻塞，等待处理 | 需要即时响应的操作（如获取结果） |
| PostMessage | 发送线程立即返回 | UI 更新（推荐） |
参考补充部分，有更详细的对比。
（6） 整个流程
sequenceDiagram:
participant 工作线程
participant 主线程消息队列
participant 主线程工作线程->>主线程消息队列: PostMessage(WM_SEND_XXX) 主线程消息队列-->>主线程: 分发消息 主线程->>主线程: 执行OnSend() 主线程->>主线程: UpdateData(FALSE) 安全更新UI
补充
参数传递的详细机制（WPARAM 和 LPARAM ）
afx_msg LRESULT OnSend(WPARAM wParam, LPARAM lParam);
参数传递的详细机制
- WPARAM 和 LPARAM 的本质
在 32 位系统中，二者均为 32 位整数（unsigned int）。
在 64 位系统中，二者为 64 位整数（size_t）。- 设计用途：
携带附加数据，可以是：
WPARAM ：整数值（如状态码、标志位）。
LPARAM ：指针（需保证指针有效性）。
潜在问题；
- 生命周期问题
指针传递的对象如果是局部变量，要注意生命周期
解决方法：使用堆分配，自己管理生命周期或者使用共享指针shared_ptr； - 类型安全
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SendMessage对比PostMessage
- SendMessage：同步阻塞
主线程处理时机 立即处理（若主线程处于消息循环中）：
主线程会中断当前任务，直接调用消息处理函数（如 OnSendPacket），处理完成后才返回结果给发送线程。若主线程忙（如卡在耗时操作）：
发送线程会一直阻塞，直到主线程进入消息循环并处理完该消息。子线程（发送线程）发完后，阻塞等待主线程处理完后，子线程再继续执行；
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 处理时机 | 主线程立即处理（类似直接函数调用） |
| 线程阻塞 | 发送线程暂停，等待主线程处理完成 |
| 返回值 | 可通过 LRESULT 获取处理结果 |
| 适用场景 | 需要即时响应的操作 |
- PostMessage：异步非阻塞
主线程处理时机 延迟处理：
消息被放入主线程的消息队列，主线程会在下一次消息循环（如 GetMessage/PeekMessage）时处理。若主线程忙：
消息会积压在队列中，直到主线程空闲时处理（不会阻塞发送线程）。
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 处理时机 | 主线程稍后处理（取决于消息队列的调度） |
| 线程阻塞 | 发送线程继续执行，不等待 |
| 返回值 | 仅返回是否成功投递（BOOL），无法直接获取处理结果 |
| 适用场景 | UI 更新、后台任务通知等无需即时响应的操作 |
特性对比表格
| 特性 | SendMessage | PostMessage |
|---|---|---|
| 处理时机 | 立即（中断当前任务） | 延迟（下次消息循环） |
| 线程阻塞 | 发送线程等待 | 发送线程不等待 |
| 返回值 | 有（LRESULT） | 无（仅投递成功与否） |
| 消息队列 | 不经过队列，直接调用处理函数 | 通过消息队列异步处理 |
| 典型用途 | 同步操作（如获取文本框内容） | 异步通知（如更新进度条） |
处理流程对比
SendMessage 流程
子线程->>主线程: SendMessage(WM_MSG) 主线程->>主线程: 立即执行OnMsg() 主线程-->>子线程: 返回LRESULT 子线程->>子线程: 继续执行后续代码
PostMessage 流程
子线程->>主线程消息队列: PostMessage(WM_MSG) 子线程->>子线程: 立即继续执行 主线程消息队列-->>主线程: 下次GetMessage时处理 主线程->>主线程: 执行OnMsg()
如何选择
用 SendMessage ：
需要同步获取结果（如读取控件值）。
确保操作原子性（如防止数据竞争）。
用 PostMessage ：
只需通知主线程更新 UI（如进度条）。
避免阻塞工作线程（如网络下载线程）。