WTL 核心机制

最近闲了一段时间,学了学WIN32的界面编程,由于对API有那么一点基础,所以想挑个轻量级的界面库学习,以便在较短时间内学得深入些,so,就选择了WTL。并在此记录自己的学习成果。

WTL背景介绍

WTL是微软ATL开发组成员Nenad Stefanovic先生在ATL Windowing机制上发展起来的一整套GUI框架,运用template技术组织和创建GUI对象,构筑了精致的面向对象框架(在这里object oriented与template达成了精致的融合)。虽然没有获得微软的官方支持,虽然其使用者人数很少,但是确实是“用过的都说好”,有位微软MVP人士甚至说,这是微软有史以来推出的最优秀的一个framework。真是一个有趣的讽刺,最好的东西居然不被官方支持。有关于WTL的流言不少,比如这东西原本是微软内部专用,只是因为不小心才被泄漏出来等等,这更加剧它的神秘色彩

WTL安装

从WTL主页(http://wtl.sourceforge.net/)上可以下载到最新的WTL,解压缩之后运行根据你当前安装的VC版本选择不同的setup.js安装即可。注意,最新的WTL安装程序已经没有VC6的安装向导了,用VC6的童鞋们可以下载WTL7.1或者尝试使用这种方法(http://hi.baidu.com/yykbrother/blog/item/cb7079caeefc0d8ec91768c9.html)。

WTL使用

这个就不用细说了,按照向导创建项目,然后include头文件就行了。

WTL 核心机制

先来熟悉一下基于API的Win32应用程序的机制。

先来看下面一段例程:

  
    
1 int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,
2 HINSTANCE hPrevInstance,
3 LPSTR lpCmdLine,
4 int nCmdShow)
5 {
6 // 定义一个消息和一个加速键表
7   MSG msg;
8 HACCEL hAccelTable;
9
10 // 加载存在Resource文件里的字符串
11   LoadString(hInstance, IDS_APP_TITLE, szTitle, MAX_LOADSTRING);
12 LoadString(hInstance, IDC_WIN32TEST, szWindowClass, MAX_LOADSTRING);
13
14 // 定义个窗体类
15   WNDCLASSEX wcex;
16 wcex.cbSize = sizeof (WNDCLASSEX);
17 wcex.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
18 wcex.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc;
19 wcex.cbClsExtra = 0 ;
20 wcex.cbWndExtra = 0 ;
21 wcex.hInstance = hInstance;
22 wcex.hIcon = LoadIcon(hInstance, (LPCTSTR)IDI_WIN32TEST);
23 wcex.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
24 wcex.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1 );
25 wcex.lpszMenuName = (LPCSTR)IDC_WIN32TEST;
26 wcex.lpszClassName = szWindowClass;
27 wcex.hIconSm = LoadIcon(wcex.hInstance, (LPCTSTR)IDI_SMALL);
28 // 注册窗体类
29   RegisterClassEx( & wcex);
30
31 // 创建主窗体
32   HWND hWnd;
33 hInst = hInstance; // Store instance handle in our global variable
34  
35 hWnd = CreateWindow(szWindowClass, szTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW,
36 CW_USEDEFAULT, 0 , CW_USEDEFAULT, 0 , NULL, NULL, hInstance, NULL);
37
38 if ( ! hWnd)
39 {
40 return FALSE;
41 }
42 // 显示窗体
43   ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
44 UpdateWindow(hWnd);
45 // 加载加速键表
46   hAccelTable = LoadAccelerators(hInstance, (LPCTSTR)IDC_WIN32TEST);
47
48 // 进入主消息循环
49   while (GetMessage( & msg, NULL, 0 , 0 ))
50 {
51 if ( ! TranslateAccelerator(msg.hwnd, hAccelTable, & msg))
52 {
53 TranslateMessage( & msg);
54 DispatchMessage( & msg);
55 }
56 }
57
58 return msg.wParam;
59 }

首先要为要显示的窗体注册一个WNDCLASS,在WNDCLASS实例中可以设置classname、style、instance、WndProc、ICON等,然后就可以以这个窗口类名创建一个Window(调用CreateWindow)并显示,最后程序就进入主消息循环,分别调用GetMessage从消息队列中取出消息,TranslateMessage将消息转化为字符消息,DispatchMessage将消息分发到具体的窗体。

再来看WTL的典型例程:

  
    
1 // 全局Module对象
2   CAppModule _Module;
3   int WINAPI _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE /* hPrevInstance */ , LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow)
4 {
5      // 初始化COM
6 HRESULT hRes = ::CoInitialize(NULL);
7 ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));
8
9 // this resolves ATL window thunking problem when Microsoft Layer for Unicode (MSLU) is used
10 ::DefWindowProc(NULL, 0 , 0 , 0L );
11 // add flags to support other controls
12 AtlInitCommonControls(ICC_BAR_CLASSES);
13 // 初始化Module
14 hRes = _Module.Init(NULL, hInstance);
15 ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));
16
17 // 定义一个消息循环
18 CMessageLoop theLoop;
19    // 将此线程的消息循环加入到Module中
20 _Module.AddMessageLoop( & theLoop);
21
22 // 定义主窗体
23 CCusWindow wndMain;
24 // 创建主窗体,CCusWindow类内部必须调用DECLARE_WND_CLASS或相关宏注册窗体类,并在Create时注册窗体类
25 if (wndMain.Create(NULL,CWindow::rcDefault,_T( " CCusWindow " )) == NULL)
26 {
27 ATLTRACE(_T( " Main window creation failed!\n " ));
28 return 0 ;
29 }
30 // 显示窗体
31 wndMain.ShowWindow(nCmdShow);
32 // 进入消息循环
33 int nRet = theLoop.Run();
34 // 线程退出,一些清理工作
35    _Module.RemoveMessageLoop();
36
37 _Module.Term();
38
39 ::CoUninitialize();
40
41 return nRet;
42 }

下面我们对WTL的做法做详细分解

WTL对这整个过程进行了抽象,其中涉及到的主要类有CAppModule、CMessageLoop、CWindowImpl等

CAppModule封装了初始化模块,并维持了一个消息循环的map,具体定义为ATL::CSimpleMap<DWORD, CMessageLoop*>* m_pMsgLoopMap;其中DWORD为线程ID,也就是说每个线程对应一个CMessageLoop也就对应一个消息循环。

CMessageLoop是对消息循环的封装。其中主要的方法为Run(),这个方法运行后,当前线程就进入了主消息循环,直到线程退出。当然这里边有很多重要的内容,避免复杂性,这里先不说了。

CWindowImpl是WTL对窗体的封装,大多数窗体都要继承他。该类内部有一个DECLARE_WND_CLASS 或者DECLARE_WND_CLASS_EX宏,这个宏会实现GetWndClassInfo 函数,此函数创建一个static 类型的CWndClassInfo(对WNDCLASS的封装)对象,并且将WNDPROC设置为StartWindowProc,在调用 CWindowImpl::Create 时,会注册此窗体类并创建一个新窗口。此窗体在接收到第一个消息后会自动调用StartWindowProc函数进行消息处理,在这个函数内部进行了thunk的初始化并通过调用SetWindowLong将WNDPROC设为了WindowProc,这个才是真正的消息处理函数。下面是DECLARE_WND_CLASS_EX的宏定义

  
    
1 #define DECLARE_WND_CLASS_EX(WndClassName, style, bkgnd) \
2 static CWndClassInfo & GetWndClassInfo() \
3 { \
4 static CWndClassInfo wc = \
5 { \
6 { style, StartWindowProc, \
7 0 , 0 , NULL, NULL, NULL, (HBRUSH)(bkgnd + 1 ), NULL, WndClassName }, \
8 NULL, NULL, IDC_ARROW, TRUE, 0 , _T( "" ) \
9 }; \
10 return wc; \
11 }

CWindowImpl::Create的定义

  
    
1 template < class T, class TBase = CWindow, class TWinTraits = CControlWinTraits >
2 class ATL_NO_VTABLE CWindowImpl : public CWindowImplBaseT < TBase, TWinTraits >
3 {
4 public :
5 DECLARE_WND_CLASS(NULL)
6
7 HWND Create(HWND hWndParent, RECT & rcPos, LPCTSTR szWindowName = NULL,
8 DWORD dwStyle = 0 , DWORD dwExStyle = 0 ,
9 UINT nID = 0 , LPVOID lpCreateParam = NULL)
10 {
11 if (T::GetWndClassInfo().m_lpszOrigName == NULL)
12 T::GetWndClassInfo().m_lpszOrigName = GetWndClassName();
13 ATOM atom = T::GetWndClassInfo().Register( & m_pfnSuperWindowProc);
14
15 dwStyle = T::GetWndStyle(dwStyle);
16 dwExStyle = T::GetWndExStyle(dwExStyle);
17
18 return CWindowImplBaseT < TBase, TWinTraits > ::Create(hWndParent, rcPos, szWindowName,
19 dwStyle, dwExStyle, nID, atom, lpCreateParam);
20 }
21 };

可以看出WTL只是对WIN32 API做了封装,具体的调用过程没有任何改变,因此如果有一些WIN32 API编程的底子,直接看源代码学习WTL应该不是难事。

--THE END

下一篇会详细介绍WTL的消息机制。

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