キーボード入力のしくみ

[アーティクル]
08/09/2011

Windows フォームは、Windows メッセージに応答してキーボードイベントを発生させることにより、キーボード入力を処理します。多くの Windows フォームアプリケーションは、キーボードイベントを処理することによってキーボード入力を排他的に処理します。しかし、高度なキーボード入力のシナリオ (キーがコントロールに到達する前にキーを受け取るなど) を実装するためには、キーボードメッセージのしくみについて理解することが必要です。このトピックでは Windows フォームが認識するキーデータの種類について説明し、キーボードメッセージをルーティングする方法について概要を説明します。キーボードイベントの詳細については、「キーボードイベントの使用」を参照してください。

キーの種類

Windows フォームはキーボード入力を、ビット単位の Keys 列挙値で表現される仮想キーコードとして識別します。 Keys 列挙値を使用すると、入力された一連のキーを組み合わせて単一の値にできます。これらの値は WM_KEYDOWN および WM_SYSKEYDOWN の Windows メッセージに付随する値になります。ほとんどの物理的なキー入力は、KeyDown イベントまたは KeyUp イベントを処理することで検出できます。文字キーは Keys 列挙値のサブセットであり、WM_CHAR および WM_SYSCHAR の Windows メッセージに付随する値になります。キー入力の組み合わせが文字になった場合は、KeyPress イベントを処理することでその文字を検出できます。または、Visual Basic プログラミングインターフェイスによって公開される Keyboard を使用して、どのキーが押されたかの判断と、キーの送信を行うという方法もあります。詳細については、「キーボードへのアクセス (Visual Basic)」を参照してください。

キーボードイベントの順序

先に説明したとおり、コントロール上では 3 つのキーボード関連のイベントが発生します。イベントは一般に次の順序で発生します。

ユーザーが "a" のキーを押すと、キーが前処理され、ディスパッチされて、KeyDown イベントが発生します。
ユーザーが "a" のキーを押し続けると、キーが前処理され、ディスパッチされて、KeyPress イベントが発生します。

このイベントはユーザーがキーを押し続けているとき複数回発生します。
ユーザーが "a" のキーを離すと、キーが前処理され、ディスパッチされて、KeyUp イベントが発生します。

キーの前処理

他のメッセージと同様に、キーボードメッセージもフォームやコントロールの WndProc メソッドで処理されます。ただし、キーボードメッセージが処理される前に、PreProcessMessage メソッドが 1 つ以上のメソッドを呼び出します。これらのメソッドをオーバーライドすることで、特別な文字キーと物理キーの処理が可能になります。これらのメソッドをオーバーライドすると、コントロールがメッセージを処理する前に、特定のキーを検出してフィルターできます。次の表に、実行される処理と、そのとき呼び出されるメソッドを (メソッドが呼び出される順に) 示します。

KeyDown イベントの前処理

アクション	メソッド	備考
アクセラレータやメニューショートカットなどのコマンドキーの確認。	ProcessCmdKey	このメソッドはコマンドキーを処理します。コマンドキーは通常のキーよりも優先順位が上です。このメソッドが true を返した場合、キーメッセージはディスパッチされず、キーイベントも発生しません。 false を返した場合は、IsInputKey が呼び出されます。
前処理を必要とする特別なキーか、または KeyDown イベントを発生させ、コントロールにディスパッチされる通常の文字キーかどうかの確認。	IsInputKey	メソッドが true を返した場合は、コントロールが通常の文字であることを意味するため、KeyDown イベントが発生します。 false を返した場合は、ProcessDialogKey が呼び出されます。メモコントロールがキーまたはキーの組み合わせを確実に取得するためには、PreviewKeyDown イベントを処理し、そのキーの PreviewKeyDownEventArgs の IsInputKey に true を設定します。
移動キー (Esc、Tab、Return、または方向キー) の確認。	ProcessDialogKey	このメソッドはコントロール内で特別な機能 (コントロールとその親コントロールの間のフォーカスの切り替えなど) を実行する物理キーを処理します。このコントロールがキーを処理しない場合は、親コントロールで ProcessDialogKey が呼び出されます。それでも処理しなければ、コントロールの呼び出しが階層構造の最上階のコントロールまで続けられます。このメソッドが true を返した場合、前処理は完了し、キーイベントは生成されません。 false を返した場合は、KeyDown イベントが発生します。

KeyPress イベントの前処理

アクション	メソッド	備考
キーがコントロールによって処理される通常の文字であるかどうかの確認	IsInputChar	文字が通常の文字である場合は、このメソッドが true を返し、KeyPress イベントが発生します。それ以上の処理は行われません。通常の文字でない場合は、ProcessDialogChar が呼び出されます。
文字がニーモニック (ボタン上の &OK など) かどうかの確認	ProcessDialogChar	このメソッドも ProcessDialogKey と同様に、コントロールの階層構造を上に移動しながら呼び出されます。コントロールがコンテナーコントロールである場合は、自身とその子コントロールから ProcessMnemonic を呼び出すことによってニーモニックを確認します。 ProcessDialogChar が true を返した場合、KeyPress イベントは発生しません。

キーボードメッセージの処理

キーボードメッセージは、フォームまたはコントロールの WndProc メソッドに到達した後、オーバーライド可能な一連のメソッドによって処理されます。これらの各メソッドは、キーボードメッセージが処理され、コントロールがそれを使用したかどうかを示す Boolean 値を返します。いずれかのメソッドが true を返した場合は、メッセージが処理されたと判断されるため、ベースコントロールまたは親コントロールにメッセージが渡されることはありません。そうでない場合は、メッセージがメッセージキューに残り、場合によってはそのコントロールのベースまたは親に含まれる別のメソッドで処理されます。次の表に、キーボードメッセージを処理するメソッドを示します。

メソッド	備考
ProcessKeyMessage	このメソッドは、コントロールの WndProc メソッドが受信するすべてのキーボードメッセージを処理します。
ProcessKeyPreview	このメソッドは、キーボードメッセージを親コントロールに送信します。 ProcessKeyPreview が true を返した場合、キーイベントは生成されません。そうでない場合は ProcessKeyEventArgs が呼び出されます。
ProcessKeyEventArgs	このメソッドは必要に応じて KeyDown、KeyPress、および KeyUp のイベントを発生させます。

キーボードメソッドのオーバーライド

キーボードメッセージを処理するためにオーバーライドできるメソッドは多数ありますが、どのメソッドを選ぶかが非常に重要です。次の表に、実行するタスクと、キーボードメソッドをオーバーライドする最善の方法を示します。メソッドのオーバーライドの詳細については、「Overriding Properties and Methods」を参照してください。

タスク	方法
移動キーを受け取って KeyDown イベントを発生させる。たとえば、テキストボックス内で Tab や Return を処理するなど。	IsInputKey をオーバーライドします。メモまたは、PreviewKeyDown イベントを処理し、そのキーの PreviewKeyDownEventArgs の IsInputKey に true を設定します。
コントロールで特別な入力処理や移動処理を実行する。たとえば、リストコントロールで方向キーを使用して選択項目を変更するなど。	ProcessDialogKey をオーバーライドします。
移動キーを受け取って KeyPress イベントを発生させる。たとえば、スピンボックスコントロールで方向キーを複数回押して、項目の移動を加速するなど。	IsInputChar をオーバーライドします。
KeyPress イベントの間に、特別な入力処理や移動処理を実行する。たとえば、リストコントロール内で "r" キーを押し続けると、r の文字で始まる項目にスキップするなど。	ProcessDialogChar をオーバーライドします。
カスタムなニーモニックの処理を実行する。たとえば、ツールバーに配置されたオーナー描画ボタンのニーモニックを処理するなど。	ProcessMnemonic をオーバーライドします。