1. 程式人生 > >MFC六大核心機制之一MFC程式的初始化

MFC六大核心機制之一MFC程式的初始化

原文地址:

 很多做軟體開發的人都有一種對事情刨根問底的精神,例如我們一直在用的MFC,很方便,不用學太多原理性的知識就可以做出各種視窗程式,但喜歡鑽研的朋友肯定想知道,到底微軟幫我們做了些什麼,讓我們在它的框架下可以簡單的寫程式。本文開始就跟大家分享一位同行前輩寫的MFC核心機制分析(稍作整理),語言樸實易懂,在讀完此深入淺析的剖析系列後,相信留給大家的是對MFC執行機制的深入理解。

       MFC六大核心機制概述

       我們選擇了C++,主要是因為它夠藝術、夠自由,使用它我們可以實現各種想法,而MFC將多種可靈活使用的功能封裝起來,我們豈能忍受這種“黑盒”操作?於是研究分析MFC的核心機制成為必然。

       首先,列出要講的MFC六大核心機制:

       1、MFC程式的初始化。
       2、執行時型別識別(RTTI)。
       3、動態建立。
       4、永久儲存。
       5、訊息對映。
       6、訊息傳遞。

       本文講第一部分,MFC程式的初始化過程。

       簡單的MFC視窗程式

       設計一個簡單完整MFC程式,產生一個視窗。當然這不能讓AppWizard自動為我們生成。我們可以在Win32 Application工程下面那樣寫:

C++程式碼
  1. #include <afxwin.h> 
  2. class MyApp : public CWinApp   
  3. {   
  4. public:   
  5. BOOL InitInstance()  //②程式入點 
  6. {   
  7.   CFrameWnd *Frame=new CFrameWnd();//構造框架 
  8.   m_pMainWnd=Frame; //將m_pMainWnd設定為Frame; 
  9.   Frame->Create(NULL,"最簡單的視窗");//建立框架 
  10.   Frame->ShowWindow(SW_SHOW);  //顯示框架 
  11. returntrue;         //返回 
  12.  }   
  13. };   
  14. MyApp theApp;  //①建立應用程式。

       設定連結MFC庫,執行,即可看見一個視窗。

       從上面,大家可以看到建立一個MFC視窗很容易,只用兩步:一是從CWinApp派生一個應用程式類(這裡是MyApp),然後建立應用程式物件(theApp),就可以產生一個自己需要的視窗(即需要什麼樣就在InitInstance()裡建立就行了)。

       整個程式,就改寫一個InitInstance()函式,建立那麼一個物件(theApp),就是一個完整的視窗程式。這就是“黑盒”操作的魔力!

       在我們正想為微軟鼓掌的時候,我們突然覺得心裡空蕩蕩的,我們想知道微軟幫我們做了什麼事情,而我們想編自己的程式時又需要做什麼事情,哪怕在上面幾行的程式裡面,我們還有不清楚的地方,比如,幹嘛有一個m_pMainWnd指標變數,它從哪裡來,又要到哪裡去呢?想一想在DOS下程式設計是多麼美妙的一件事呵,我們需要什麼變數,就宣告什麼變數,需要什麼樣的函式,就編寫什麼樣的函式,或者引用函式庫……但是現在我們怎麼辦?

       我們可以逆向思維一下,MFC要達到這種效果,它是怎麼做的呢?首先我們要弄明白,VC++不是一種語言,它就象我們學c語言的時候的一個類似記事本的編輯器(請原諒我的不貼切的比喻),所以,在VC裡面我們用的是C++語言程式設計,C++才是根本(初學者總是以為VC是一門什麼新的什麼語言,一門比C++先進很多的複雜語言,汗)。說了那麼多,我想用一句簡單的話概括“MFC黑箱’,就是為我們的程式加入一些固化的‘C++程式碼’的東西”。

       既然MFC黑箱幫我們加入了程式碼,那麼大家想想它會幫我們加入什麼樣的程式碼呢?他會幫我們加入求解一元二次方程的程式碼嗎?當然不會,所以它加入的實際上是每次編寫視窗程式必須的,通用的程式碼。

       再往下想,什麼才是通用的呢?我們每次視窗程式設計都要寫WinMain()函式,都要有註冊視窗,產生視窗,訊息迴圈,回撥函式……即然每次都要的東西,就讓它們從我們眼前消失,讓MFC幫忙寫入!

       手動模擬MFC程式的初始化      

       要知道MFC初始化過程,大家當然可以跟蹤執行程式。但這種跟蹤很麻煩,我相信大家都會跟蹤的暈頭轉向。本人覺得哪怕你理解了MFC程式碼,也很容易讓人找不著北,我們完全不懂的時候,在成千上萬行程式的迷宮中如何能找到出口?

       我們要換一種方法,不如就來重新編寫個MFC庫吧,譁!大家不要笑,小心你的大牙,我不是瘋子(雖然瘋子也說自己不瘋)。我們要寫的就是最簡單的MFC類庫,就是把MFC巨集觀上的,理論上的東西寫出來。我們要用最簡化的程式碼,簡化到剛好能執行。

       1、需要“重寫”的MFC庫

       既然,我們這一節寫的是MFC程式的初始化過程,上面我們還有了一個可執行的MFC程式。程式中只是用了兩個MFC類,一個是CWinApp,另一個是CFrameWnd。當然,還有很多同樣重要MFC類如檢視類,文件類等等。但在上面的程式可以不用到,所以暫時省去了它(總之是為了簡單)。

       好,現在開始寫MFC類庫吧……唉,面前又有一個大難題,就是讓大家背一下MFC層次結構圖。天,那張魚網怎麼記得住,但既然我們要理解他,總得知道它是從那裡派生出來的吧。

       考慮到大家都很辛苦,那我們看一下上面兩個類的父子關係(箭頭代表派生):

       CObject->CCmdTarget->CWinThread->CWinApp->自己的重寫了InitInstance()的應用程式類。
       CObject(同上)->CCmdTarget(同上)->CWnd->CFrameWnd

       看到層次關係圖之後,終於可以開始寫MFC類庫了。按照上面層次結構,我們可以寫以下六個類(為了直觀,省去了建構函式和解構函式)。

C++程式碼
  1. ///////////////////////////////////////////////////////// 
  2. class CObiect{};//MFC類的基類。 
  3. class CCmdTarget : public CObject{};   
  4. ------------------------------------------------   
  5. class CWinThread : public CCmdTarget{};   
  6. class CWinApp : public CWinThread{};   
  7. ------------------------------------------------   
  8. class CWnd : public CCmdTarget{};   
  9. class CFrameWnd : public CWnd{};   
  10. /////////////////////////////////////////////////////////

       大家再想一下,在上面的類裡面,應該有什麼?大家馬上會想到,CWinApp類或者它的基類CCmdTarget裡面應該有一個虛擬函式virtual BOOL InitInstance(),是的,因為那裡是程式的入口點,初始化程式的地方,那自然少不了的。可能有些朋友會說,反正InitInstance()在派生類中一定要過載,我不在CCmdTarget或CWinApp類裡定義,留待CWinApp的派生類去增加這個函式可不可以。扯到這個問題可能有點越說越遠,但我想信C++的朋友對虛擬函式應該是沒有太多的問題的。總的來說,作為程式設計師如果清楚知道基類的某個函式要被派生類用到,那定義為虛擬函式要方便很多。

       也有很多朋友問,C++為什麼不自動把基類的所有函式定義為虛擬函式呢,這樣可以省了很多麻煩,這樣所有函式都遵照派生類有定義的函式就呼叫派生類的,沒定義的就呼叫基類的,不用寫virtual的麻煩多好!其實,很多面向物件的語言都這樣做了。但定義一個虛擬函式要生成一個虛擬函式表,要佔用系統空間,虛擬函式越多,表就越大,有時得不償失!這裡哆嗦幾句,是因為往後要說明的訊息對映中大家更加會體驗到這一點,好了,就此打往。

       上面我們自己解決了一個問題,就是在CCmdTarge寫一個virtual BOOL InitInstance()。

      2、WinMain()函式和CWinApp類

       大家再往下想,我們還要我們MFC“隱藏”更多的東西:WinMain()函式,設計視窗類,視窗註冊,訊息迴圈,回撥函式……我們馬上想到封裝想封裝他們。大家似乎隱約地感覺到封裝WinMain()不容易,覺得WinMain()是一個特殊的函式,許多時候它代表了一個程式的起始和終結。所以在以前寫程式的時候,我們寫程式習慣從WinMain()的左大括寫起,到右大括弧返回、結束程式。

       我們換一個角度去想,有什麼東西可以拿到WinMain()外面去做,許多初學者們,總覺得WinMain()函式是天大的函式,什麼函式都好象要在它裡面才能真正執行。其實這樣瞭解很片面,甚至錯誤。我們可以寫一個這樣的C++程式:

C++程式碼
  1. //////////////////////////////////////////////////// 
  2. #include <iostream.h> 
  3. class test{   
  4. public:   
  5.  test(){cout<<"請改變你對main()函式的看法!"<<endl;}   
  6. };   
  7. test test1;   
  8. /**************************/
  9. void main(){}   
  10. ////////////////////////////////////////////////////

       在上面的程式裡,入口的main()函式表面上什麼也不做,但程式執行了(注:實際入口函式做了一些我們可以不瞭解的事情),並輸出了一句話(注:全域性物件比main()首先執行)。現在大家可以知道我們的WinMain()函式可以什麼都不做,程式依然可以執行,但沒有這個入口函式程式會報錯。

       那麼WinMain()函式會放哪個類上面呢,請看下面程式:

C++程式碼
  1. #include <afxwin.h> 
  2. class MyApp : public CWinApp   
  3. {   
  4. public:   
  5. BOOL InitInstance()  //②程式入點 
  6.  {   
  7.   AfxMessageBox("程式依然可以執行!");   
  8. returntrue;   
  9.  }   
  10. };   
  11. MyApp theApp;  //①建立應用程式。

       大家可以看到,我並沒有構造框架,而程式卻可以運行了——彈出一個對話方塊(如果沒有WinMain()函式程式會報錯)。上面我這樣寫還是為了直觀起見,其實我們只要寫兩行程式:

       #include <afxwin.h>
       CWinApp theApp;     //整個程式只構造一個CWinApp類物件,程式就可以執行!

       所以說,只要我們構造了CWinApp物件,就可以執行WinMain()函式。我們馬上相信WinMain()函式是在CWinApp類或它的基類中,而不是在其他類中。其實這種看法是錯誤的,我們知道編寫C++程式的時候,不可能讓你在一個類中包含入口函式,WinMain()是由系統呼叫,跟我們的平時程式自身呼叫的函式有著本質的區別。我們可以暫時簡單想象成,當CWinApp物件構造完的時候,WinMain()跟著執行。

       現在大家明白了,大部分的“通用程式碼(我們想封裝隱藏的東西)”都可以放到CWinApp類中,那麼它又是怎樣執行起來的呢?為什麼構造了CWinApp類物件就“自動”執行那麼多東西。

       大家再仔細想一下,CWinApp類物件構造之後,它會“自動”執行自己的建構函式。那麼我們可以把想要“自動”執行的程式碼放到CWinApp類的建構函式中。

       那麼CWinApp類可能打算這樣設計(先不計較正確與否):

C++程式碼
  1. class CWinApp : public CWinThead{   
  2. public:   
  3. virtualBOOL InitInstance(); //解釋過的程式的入點 
  4.   CWinApp ::CWinApp(){   //建構函式 
  5. //////////////////////// 
  6.    WinMain();   //這個是大家一眼看出的錯誤 
  7.    Create();    //設計、建立、更新顯示視窗 
  8.    Run();     //訊息迴圈 
  9. ////////////////////// 
  10. }   
  11. };  

       寫完後,大家又馬上感覺到似乎不對,WinMain()函式在這裡好象真的一點用處都沒有,並且能這樣被呼叫嗎(請允許我把手按在聖經上宣告一下:WinMain()不是普通的函式,它要肩負著初始化應用程式,包括全域性變數的初始化,是由系統而不是程式本身呼叫的,WinMain()返回之後,程式就結束了,程序撤消)。再看Create()函式,它能確定設計什麼樣的視窗,建立什麼樣的視窗嗎?如果能在CWinApp的建構函式裡確定的話,我們以後設計MFC程式時視窗就一個樣,這樣似乎不太合理。

       回過頭來,我們可以讓WinMain()函式一條語句都不包含嗎?不可以,我們看一下WinMain() 函式的四個引數:

       WinMain(HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR, int)

       其中第一個引數指向一個例項控制代碼,我們在設計WNDCLASS的時候一定要指定例項控制代碼。我們視窗程式設計,肯定要設計視窗類。所以,WinMain()再簡單也要這樣寫:

       int WinMain(HINSTANCE hinst, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
       {  hInstance=hinst }

       既然例項控制代碼要等到程式開始執行才能知道,那麼我們用於建立視窗的Create()函式也要在WinMain()內部才能執行(因為如果等到WinMain()執行完畢後,程式結束,程序撤消,當然Create()也不可能建立視窗)。

       再看Run()(訊息迴圈)函式,它能在WinMain()函式外面執行嗎?眾所周知,訊息迴圈就是相同的那麼幾句程式碼,但我們也不要企圖把它放在WinMain()函式之外執行。

       所以我們的WinMain()函式可以像下面這樣寫:

       WinMain(……)
       {
              ……視窗類物件執行建立視窗函式……
              ……程式類物件執行訊息迴圈函式……
       }

       對於WinMain()的問題,得總結一下,我們封裝的時候是不可以把它封裝到CWinApp類裡面,但由於WinMain()的不變性(或者說有規律可循),MFC完全有能力在我們構造CWinApp類物件的時候,幫我們完成那幾行程式碼。

       轉了一個大圈,我們彷彿又回到了SDK程式設計的開始。但現在我們現在能清楚地知道,表面上MFC與SDK程式設計截然不同,但實質上MFC只是用類的形式封裝了SDK函式,封裝之後,我們在WinMain()函式中只需要幾行程式碼,就可以完成一個視窗程式。我們也由此知道了應如何去封裝應用程式類(CWinApp)和主框架視窗類(CFrameWnd)。下面把上開始設計這兩個類。

       3、MFC庫的“重寫”

       為了簡單起見,我們忽略這兩個類的基類和派生類的編寫,可能大家會認為這是一種很不負責任的做法,但本人覺得這既可減輕負擔,又免了大家在各類之間穿來穿去,更好理解一些(我們在關鍵的地方作註明)。還有,我把全部程式碼寫在同一個檔案中,讓大家看起來不用那麼吃力,但這是最不提倡的寫程式碼方法,大家不要學哦!

C++程式碼
  1. #include <windows.h> 
  2. HINSTANCE hInstance;   
  3. class CFrameWnd     
  4. {   
  5. HWND hwnd;   
  6. public:   
  7.  CFrameWnd();   //也可以在這裡呼叫Create() 
  8. virtual ~CFrameWnd();   
  9. int Create();    //類就留意這一個函式就行了! 
  10. BOOL ShowWnd();   
  11. };   
  12. class CWinApp1     
  13. {   
  14. public:   
  15.  CFrameWnd* m_pMainWnd;//在真正的MFC裡面 
  16. //它是CWnd指標,但這裡由於不寫CWnd類 
  17. //只要把它寫成CFrameWnd指標 
  18.  CWinApp1* m_pCurrentWinApp;//指向應用程式物件本身 
  19.  CWinApp1();   
  20. virtual ~CWinApp1();   
  21. virtualBOOL InitInstance();//MFC原本是必須過載的函式,最重要的函式!!!!
  22. virtualBOOL Run();//訊息迴圈 
  23. };   
  24. CFrameWnd::CFrameWnd(){}   
  25. CFrameWnd::~CFrameWnd(){}   
  26. int CFrameWnd::Create()   //封裝建立視窗程式碼 
  27. {   
  28.  WNDCLASS wndcls;   
  29.  wndcls.style=0;   
  30.  wndcls.cbClsExtra=0;   
  31.  wndcls.cbWndExtra=0;   
  32.  wndcls.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);   
  33.  wndcls.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_CROSS);   
  34.  wndcls.hIcon=LoadIcon(NULL,IDC_ARROW);   
  35.  wndcls.hInstance=hInstance;   
  36.  wndcls.lpfnWndProc=DefWindowProc;//預設視窗過程函式。 
  37. //大家可以想象成MFC通用的視窗過程。 
  38.  wndcls.lpszClassName="視窗類名";   
  39.  wndcls.lpszMenuName=NULL;   
  40.  RegisterClass(&wndcls);   
  41.  hwnd=CreateWindow("視窗類名","視窗例項標題名",WS_OVERLAPPEDWINDOW,0,0,600,400,NULL,NULL,hInstance,NULL);   
  42. return 0;   
  43. }   
  44. BOOL CFrameWnd::ShowWnd()//顯示更新視窗 
  45. {   
  46.  ShowWindow(hwnd,SW_SHOWNORMAL);   
  47.  UpdateWindow(hwnd);   
  48. return 0;   
  49. }   
  50. ///////////// 
  51. CWinApp1::CWinApp1()   
  52. {   
  53.  m_pCurrentWinApp=this;   
  54. }   
  55. CWinApp1::~CWinApp1(){}   
  56. //以下為InitInstance()函式,MFC中要為CWinApp的派生類改寫, 
  57. //這裡為了方便理解,把它放在CWinApp類裡面完成! 
  58. //你只要記住真正的MFC在派生類改寫此函式就行了。 
  59. BOOL CWinApp1::InitInstance()   
  60. {   
  61.  m_pMainWnd=new CFrameWnd;   
  62.  m_pMainWnd->Create();   
  63.  m_pMainWnd->ShowWnd();   
  64. return 0;   
  65. }   
  66. BOOL CWinApp1::Run()//////////////////////封裝訊息迴圈 
  67. {   
  68.  MSG msg;   
  69. while(GetMessage(&msg,NULL,0,0))   
  70.  {   
  71.   TranslateMessage(&msg);   
  72.   DispatchMessage(&msg);   
  73.  }   
  74. return 0;   
  75. //////////////////////////////////////////////////////封裝訊息迴圈 
  76. CWinApp1 theApp;   //應用程式物件(全域性) 
  77. int WINAPI WinMain( HINSTANCE hinst, HINSTANCE hPrevInstance,   LPSTR lpCmdLine,  int nCmdShow)   
  78. {   
  79.  hInstance=hinst;   
  80.  CWinApp1* pApp=theApp.m_pCurrentWinApp;   
  81. //真正的MFC要寫一個全域性函式AfxGetApp,以獲取CWinApp指標。 
  82.  pApp->InitInstance();   
  83.  pApp->Run();   
  84. return 0;   
  85. }  

       程式碼那麼長,實際上只是寫了三個函式,一是CFrameWnd類的Create(),第二個是CWinApp類的InitInstance()和Run()。在此特別要說明的是InitInstance(),真正的MFC中,那是我們跟據自己構造視窗的需要,自己改寫這個函式。

       大家可以看到,封裝了上面兩個類以後,在入口函式WinMain中就寫幾行程式碼,就可以產生一個視窗程式。在MFC中,因為WinMain函式就是固定的那麼幾行程式碼,所以MFC絕對可以幫我們自動完成(MFC的特長就是幫我們完成有規律的程式碼),也因此我們建立MFC應用程式的時候,看不到WinMain函式。

分享源自:http://blog.csdn.net/liyi268/article/details/297875