小便时疼、一直想上厕所，可能是以下原因导致：
1.尿路感染：如尿道炎、膀胱炎等，由于炎症刺激，会导致尿频、尿急、尿痛等症状。此外，还可能伴有发热、腰痛等全身症状。
病因：主要是细菌感染，如大肠埃希菌、变形杆菌等。此外，尿路梗阻、医源性操作、机体免疫力下降等也可能导致尿路感染。
治疗：一般治疗包括多饮水、勤排尿、注意会阴部清洁等。药物治疗主要是使用抗生素，如头孢呋辛酯、左氧氟沙星等。
2.前列腺炎：多见于中青年男性，可出现尿频、尿急、尿痛、尿不尽、会阴部不适等症状。
病因：可能与病原体感染、排尿功能障碍、精神心理因素等有关。
治疗：治疗方法包括一般治疗、药物治疗、物理治疗等。一般治疗包括避免久坐、禁忌辛辣刺激食物、戒烟戒酒等。药物治疗主要是使用抗生素，如左氧氟沙星、阿奇霉素等，以及α受体阻滞剂，如坦索罗辛、特拉唑嗪等。物理治疗包括前列腺按摩、微波、射频等。
3.前列腺增生：多见于老年男性，可出现尿频、尿急、尿不尽、排尿困难等症状。
病因：与老龄、有功能的睾丸等因素有关。
治疗：症状较轻者可先观察等待，症状明显者可使用药物治疗，如特拉唑嗪、非那雄胺等。药物治疗效果不佳或出现急性尿潴留、膀胱结石等并发症时，可考虑手术治疗，如经尿道前列腺切除术。
4.膀胱癌：也可出现尿频、尿急、尿痛等症状，常伴有血尿。
病因：与长期接触致癌物质、吸烟、遗传等因素有关。
治疗：主要是手术治疗，结合化疗、放疗等综合治疗。
5.其他：其他原因还包括尿道结石、尿道口息肉、神经源性膀胱等。
总之，引起小便时疼、一直想上厕所的原因较多，建议及时就医，明确病因，以便进行针对性治疗。此外，女性患者还应注意排除妇科炎症等原因。