Windows編程 第十一回 三問計時器

啥是計數器？

計時器是一種輸入設備，它週期性地在每經過一個指定的時間間隔後就通知應用程序一次。當你的程序將時間間隔告訴Windows，例如“每10秒鐘通知我一聲”，然後Windows給你的程序發送週期性發生的WM_TIMER消息以表示時間到了。

我們可以通過調用SetTimer函數爲的Windows程序分配一個定時器。SetTimer有一個時間間隔範圍爲1毫秒到 4,294,967,295毫秒（將近50天）的整型參數，這個值指示Windows每隔多久時間給程序發送WM_TIMER消息。例如，如果間隔爲 1000毫秒，那麼Windows將每秒給程序發送一個WM_TIMER消息。

當你的程序用完定時器時，它調用KillTimer函數來停止計時器消息。在處理WM_TIMER消息時，你可以通過調用KillTimer函數來 編寫一個“瞬間”的定時器。KillTimer調用除了會銷燬以前調用SetTimer創建的定時器事件，還會清除消息隊列中尚未被處理的WM_TIMER消息，從而使程序在調用KillTimer之後就不會再 接收到WM_TIMER消息。

下面就介紹一下計時器的使用方法吧。

計時器怎麼用？

如果你需要在整個程序執行期間都使用計時器，那麼你將得從WinMain函數中或者在處理WM_CREATE消息時調用SetTimer，並在退出 WinMain或響應WM_DESTROY消息時調用KillTimer。根據調用SetTimer時使用的參數，可以選擇以下兩種方法之一來使用計時 器。

 

方法一

這是最方便的一種方法，它讓Windows把WM_TIMER消息發送到應用程序的正常窗口過程中，SetTimer調用如下所示：

SetTimer (hwnd, 1, uiMsecInterval, NULL) ;

第一個參數是其窗口過程將接收WM_TIMER消息的窗口句柄。第二個參數是定時器ID，它是一個非0數值，在整個例子中假定爲1。第三個參數是一 個32位無符號整數，以毫秒爲單位指定一個時間間隔，一個60,000的值將使Windows每分鐘發送一次WM_TIMER消息。

你可以通過調用

KillTimer (hwnd, 1) ;

在任何時刻停止WM_TIMER消息（即使正在處理WM_TIMER消息）。此函數的第二個參數是SetTimer調用中所用的同一個定時器ID。在終止程序之前，你應該在響應WM_DESTROY消息中停止任何活動的定時器。

當你的窗口過程收到一個WM_TIMER消息①時，wParam參數等於定時器的ID值（上述情形爲1），lParam參數爲0。爲了使程序更具有可讀性，您可以使用#define敘述定義不同的定時器ID：

#define TIMER_SEC 1

#define TIMER_MIN 2

然後你可以使用兩個SetTimer調用來設定兩個定時器：

SetTimer (hwnd, TIMER_SEC, 1000, NULL) ;

SetTimer (hwnd, TIMER_MIN, 60000, NULL) ;

WM_TIMER的處理如下所示：

caseWM_TIMER:

       

   switch (wParam)

       

    {

       

   case TIMER_SEC:

       

           //每秒一次的處理

       

                  break ;

       

   case TIMER_MIN:

       

           //每分鐘一次的處理

       

           break ;

       

    }

       

return 0 ;

       

如果你想將一個已經存在的定時器設定爲不同的時間間隔，您可以簡單地用不同的時間值再次調用SetTimer。

 

方法二

設定計時器的第一種方法是把WM_TIMER消息發送到通常的窗口過程，而第二種方法是讓Windows直接將計時器消息發送給你程序的另一個函數。

接收這些計時器消息的函數被稱爲回調函數，這是一個在你的程序之中但是由Windows調用的函數（在第四回曾提到）。 你先告訴Windows此函數的地址，然後Windows調用此函數。這看起來也很熟悉，因爲程序的窗口過程實際上也是一種回調函數。當註冊窗口類時，要 將函數的地址告訴Windows，當發送消息給程序時，Windows會調用此函數。

像窗口過程一樣，回調函數也必須定義爲CALLBACK，因爲它是由Windows從程序的程序代碼段調用的。 callback函數的參數和callback函數的返回值取決於callback函數的目的。跟計時器有關的callback函數中，輸入參數與窗口過 程的輸入參數一樣。計時器callback函數不向Windows返回值。

我們把以下的callback函數稱爲TimerProc（你能夠選擇與其它一些用語不會發生衝突的任何名稱），它只處理WM_TIMER消息：

VOID CALLBACK TimerProc (  HWND hwnd, UINT message, UINT iTimerID, DWORDdwTime)

       

{

       

           //處理WM_TIMER消息

       

}

       

TimerProc的參數hwnd是在調用SetTimer時指定的窗口句柄。Windows只把WM_TIMER消息 送給TimerProc，因此消息參數message總是等於WM_TIMER。iTimerID值是計時器ID，dwTimer值是與從 GetTickCount函數的返回值相容的值。這是自Windows啓動後所經過的毫秒數。

用第一種方法設定計時器時要求下面格式的SetTimer調用：

SetTimer (hwnd, iTimerID, iMsecInterval, NULL) ;

你使用回調函數處理WM_TIMER消息時，SetTimer的第四個參數由回調函數的地址取代，如下所示：

SetTimer (hwnd, iTimerID, iMsecInterval, TimerProc) ;

看個例子吧。

#include <windows.h>

#define ID_TIMER    1


LRESULT     CALLBACK       WndProc   (HWND, UINT, WPARAM, LPARAM) ;

VOID    CALLBACK   TimerProc (HWND, UINT, UINT,   DWORD ) ;


int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,PSTR szCmdLine, int iCmdShow)

{

   static char   szAppName[]           = " Timer Demo " ;

           HWND                                 hwnd ;

           MSG                                  msg ;

           WNDCLASS                      wndclass ;



           wndclass.style                                       = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW ;

           wndclass.lpfnWndProc                                 = WndProc ;

          wndclass.cbClsExtra                                  = 0 ;

           wndclass.cbWndExtra                                  = 0 ;

           wndclass.hInstance                                   = hInstance ;

           wndclass.hIcon                                       = LoadIcon (NULL, IDI_APPLICATION) ;

           wndclass.hCursor                                     = LoadCursor (NULL, IDC_ARROW) ;

          wndclass.hbrBackground                       = (HBRUSH) GetStockObject (WHITE_BRUSH) ;

           wndclass.lpszMenuName                        = NULL ;

           wndclass.lpszClassName                       = szAppName ;



           if (!RegisterClass (&wndclass))

           {

                  MessageBox (  NULL, TEXT ("Program requires Windows NT!"),szAppName, MB_ICONERROR) ;

                  return 0 ;

           }



           hwnd = CreateWindow ( szAppName, "Timer Demo",

                                                         WS_OVERLAPPEDWINDOW,

                                  CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,

                          CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,

                        NULL, NULL, hInstance, NULL) ;



           ShowWindow (hwnd, iCmdShow) ;

           UpdateWindow (hwnd) ;



           while (GetMessage (&msg, NULL, 0, 0))

           {

                  TranslateMessage (&msg) ;

                  DispatchMessage (&msg) ;

           }

           return msg.wParam ;

}


LRESULT CALLBACK WndProc (HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{

   switch (message)

    {

           case   WM_CREATE:

                  SetTimer (hwnd, ID_TIMER, 1000, TimerProc) ;

                 return 0 ;



           case   WM_DESTROY:

                  KillTimer (hwnd, ID_TIMER) ;

                  PostQuitMessage (0) ;

                  return 0 ;

           }

           return DefWindowProc (hwnd, message, wParam, lParam) ;

}


VOID CALLBACK TimerProc (HWND hwnd, UINT message, UINT iTimerID, DWORD dwTime)

{

           static BOOL fFlipFlop = FALSE ;

           HBRUSH                        hBrush ;

           HDC                                  hdc ;

           RECT                                 rc ;

           fFlipFlop = !fFlipFlop ;



           GetClientRect (hwnd, &rc) ;

          hdc = GetDC (hwnd) ;

    hBrush = CreateSolidBrush (fFlipFlop ? RGB(255,0,0) : RGB(0,0,255)) ;
                              //括號裏的這種判斷語句我估計大家都懂，就不解釋了


    FillRect (hdc, &rc, hBrush) ;

   ReleaseDC (hwnd, hdc) ;

   DeleteObject (hBrush) ;

}

這裏計時器的時間間隔設定爲1秒。當它收到WM_TIMER消息時，它將顯示區域的顏色由藍色變爲紅色或由紅色變爲藍色。

程序在窗口過程處理WM_CREATE消息時設定計時器。在處理WM_TIMER消息處理期間，翻轉bFlipFlop的值並使窗口無效以產生 WM_PAINT消息。在處理WM_PAINT消息處理期間，通過調用GetClientRect獲得窗口大小的RECT結構，並通過調用 FillRect改變窗口的顏色。

計時器精確嗎？

很可惜它不精確，原因如下。

原因一：Windows計時器是PC硬件和ROM BIOS構造的計時器邏輯的一種相對簡單的擴展。回到Windows以前的MS-DOS編程，應用程序能夠通過捕獲稱爲timer tick的BIOS中斷來實現時鐘或計時器。這些中斷每54.915毫秒產生一 次，或者大約每秒18.2次。一些爲MS-DOS編寫的程序自己捕獲這個硬件中斷以實現時鐘和計時器。這是原始的IBM PC的微處理器頻率值4.772720 MHz被262144所除而得出的結果。Windows應用程序不攔截BIOS中斷，相反地，Windows本身處理硬件中斷，這樣應用程序就不必進行處 理。在Windows 98中，計時器與其下的PC計時器一樣具有55毫秒的分辨率，在MicrosoftWindows NT中，計時器的分辨率爲10毫秒。即Windows應用程序不能以高於這些分辨率的頻率（在Windows 98下，每秒18.2次，在Windows NT下，每秒大約100次）接收WM_TIMER消息。在SetTimer中指定的時間間隔總是截尾後tick數的整數倍。例如，1000毫秒的間隔除以 54.925毫秒，得到18.207個tick，截尾後是18個tick，它實際上是989毫秒。對每個小於55毫秒的間隔，每個tick都會產生一個 WM_TIMER消息。 

　　可見，計時器並不能嚴格按照指定的時間間隔發送WM_TIMER消息，它總要相差那麼幾毫秒。 

 

　　即使忽略這幾個毫秒的差別，計時器仍然不精確。請看原因二： 

　 　WM_TIMER消息放在正常的消息隊列之中，和其他消息排列在一起，因此，如果在SetTimer中指定間隔爲1000毫秒，那麼不能保證程序每 1000毫秒或者989毫秒就會收到一個WM_TIMER消息。如果其他程序的運行時間超過一秒，在此期間內，你的程序將收不到任何WM_TIMER消 息。事實上， Windows對WM_TIMER消息的處理非常類似於對WM_PAINT消息的處理，這兩個消息都是低優先級的，程序只有在消息隊列中沒有其他消息時才 接收它們。 

　　WM_TIMER還在另一方面和WM_PAINT相似：Windows不能持續向消息隊列中放入多個 WM_TIMER消息，而是將多餘的WM_TIMER消息組合成一個消息。因此，應用程序不會一次收到多個這樣的消息，儘管可能在短時間內得到兩個 WM_TIMER消息。應用程序不能確定這種處理方式所導致的WM_TIMER消息“丟失”的數目。 

　　可見，WM_TIMER消息並不能及時被應用程序所處理，WM_TIMER在消息隊列中的延誤可能就不能用毫秒來計算了。 

 

　 　由以上兩點，你不能通過在處理WM_TIMER時一秒一秒計數的方法來計時。如果要實現一個時鐘程序，可以使用系統的時間函數如 GetLocalTime ，而在時鐘程序中，計時器的作用是定時調用GetLocalTime獲得新的時間並刷新時鐘畫面，當然這個刷新的間隔要等於或小於1秒。 

①WM_TIMER消息。

    wParam爲計數器的ID：如果需要設定多個計時器，那麼對每個計時器都使用不同的計時器ID。wParam的值將隨傳遞到窗口過程的WM_TIMER消息的不同而不同。

    lParam爲指向TimerProc的指針，如果調用SetTimer時沒有指定TimerProc（其參數值爲NULL，即第一種用法），則lParam爲0，顯然在第二種用法中此值就不爲0了。

 注：部分內容參考《Windows計時器》一文