关于Windows编程的一些概念

动态链接

Windows运作机制的核心是一个称作「动态链接」的概念。Windows提供了应用程序丰富的可呼叫函数，大多数用于实作其使用者接口和在视讯显示器上显示文字和图形。这些函数采用动态链接库（Dynamic Linking Library，DLL）的方式撰写。这些动态链接库是些具有.DLL或者有时是.EXE扩展名的文件，在Windows 98中通常位于\WINDOWS\SYSTEM子目录中，在Windows NT中通常位于\WINNT\SYSTEM和\WINNT\SYSTEM32子目录中。

在早期，Windows的主要部分仅通过三个动态链接库实作。这代表了Windows的三个主要子系统，它们被称作Kernel、User和GDI。当子系统的数目在Windows最近版本中增多时，大多数典型的Windows程序产生的函数呼叫仍对应到这三个模块之一。Kernel（日前由16位的KRNL386.EXE和32位的KERNEL32.DLL实现）处理所有在传统上由操作系统核心处理的事务－内存管理、文件I/O和多任务管理。User（由16位的USER.EXE和32位的USER32.DLL实作）指使用者接口，实作所有窗口运作机制。GDI（由16位的GDI.EXE和32位的GDI32.DLL实作）是一个图形设备接口，允许程序在屏幕和打印机上显示文字和图形。

Windows 98支持应用程序可使用的上千种函数呼叫。每个函数都有一个描述名称，例如CreateWindow。该函数（如您所猜想的）为程序建立新窗口。所有应用程序可以使用的Windows函数都在表头文件里预先声明过。

在Windows程序中，使用Windows函数的方式通常与使用如strlen等C语言链接库函数的方式相同。主要的区别在于C语言链接库函数的机械码连结到您的程序代码中，而Windows函数的程序代码在您程序执行文件外的DLL中。

当您执行Windows程序时，它通过一个称作「动态链接」的过程与Windows相接。一个Windows的.EXE文件中有使用到的不同动态链接库的参考数据，所使用的函数即在那些动态链接库中。当Windows程序被加载到内存中时，程序中的呼叫被指向DLL函数的入口。如果该DLL不在内存中，就把它加载到内存中。

当您连结Windows程序以产生一个可执行文件时，您必须连结程序开发环境提供的特定「引用链接库（import library）」。这些引用链接库包含了动态链接库名称和所有Windows函数呼叫的引用信息。连结程序使用该信息在.EXE文件中建立一个表格，在加载程序时，Windows使用它将呼叫转换为Windows函数。

API和内存模式

对于程序写作者来说，操作系统是由本身的API定义的。API包含了所有应用程序能够使用的操作系统函数呼叫，同时包含了相关的数据型态和结构。在Windows中，API还意味着一个特殊的程序架构，我们将在每章的开头进行研究。

一般而言，Windows API自Windows 1.0以来一直保持一致，没什么重大改变。具有Windows 98程序写作经验的Windows程序写作者会对Windows 1.0程序的原始码感觉非常熟悉。API改变的一种方式是进行增强。Windows 1.0支持不到450个函数呼叫，现在已有了上千种函数呼叫。

Windows API和它的语法的最大变化来自于从16位架构向32位架构转化的过程中。Windows从版本1.0到版本3.1使用16位Intel 8086、8088、和286微处理器上所谓的分段内存模式，由于兼容性的原因，从386开始的32位Intel微处理器也支持该模式。在这种模式下，微处理器缓存器的大小为16位，因此C的int数据型态也是16位宽。在分段内存模式下，内存地址由两个部分组成－一个16位段（segment）指针和一个16位偏移量（offset）指标。从程序写作者的角度看，这非常凌乱并带来了long或far指针（包括段地址和偏移量地址）和short或near指标（包括带有假定段地址的偏移量地址）的区别。

从Windows NT和Windows 95开始，Windows支持使用Intel 386、486和Pentium处理器32位模式下的32位平坦寻址内存模式。C语言的int数据型态也扩展为32位的值。为32位版本Windows编写的程序使用简单的平坦线性空间寻址的32位指针值。

用于16位版本Windows的API（Windows 1.0到Windows 3.1）现在称作Win16。用于32位版本Windows的API（Windows 95、Windows 98和所有版本的Windows NT）现在称作Win32。许多函数呼叫在从Win16到Win32的转变中保持相同，但有些需要增强。例如，图像坐标点由Win16中的16位值变为Win32中的32位值。此外，某些Win16函数呼叫返回一个包含在32位整数值中的二维坐标点。这在Win32中不可能，因此增加的新函数呼叫以不同方式运作。

所有32位版本的Windows都支持Win16 API（以确保和旧有应用程序兼容）和Win32 API（以运行新应用程序）。非常有趣的是，Windows NT与Windows 95及Windows 98的工作方式不同。在Windows NT中，Win16函数呼叫通过一个转换层被转化为Win32函数呼叫，然后被操作系统处理。在Windows 95和Windows 98中，该操作正相反：Win32函数呼叫通过转换层转换为Win16函数呼叫，再由操作系统处理。

在同一时刻有两个不同的Windows API集（至少名称不同）。Win32s （「s」代表「subset（子集）」）是一个API，允许程序写作者编写在Windows 3.1上执行的32位应用程序。该API仅支持已被Win16支持的32位函数版本。此外，Windows 95 API一度被称作Win32c（「c」代表「compatibility（兼容性）」），但该术语已被抛弃了。

现在，Windows NT和Windows 98都被认为能够支持Win32 API。然而，每个操作系统依然都支持某些不被别的操作系统支持的某些功能特性。因为它们的相同之处是相当可观的，所以有可能编写在两个操作系统下都可执行的程序。而且，人们普遍认为这两个产品最终会合而为一。