深入浅出win32多线程之mfc（2）

4. MFC线程、消息队列与MFC程序的"生死因果"

　　分析MFC程序的主线程启动及消息队列处理的过程将有助于我们进一步理解UI线程与消息队列的关系，为此我们需要简单地叙述一下MFC程序的"生死因果"（侯捷：《深入浅出MFC》）。

　　使用VC++ 6.0的向导完成一个最简单的单文档架构MFC应用程序MFCThread：

　　（1） 输入MFC EXE工程名MFCThread；

　　（2） 选择单文档架构，不支持Document/View结构；

　　（3） ActiveX、3D container等其他选项都选择无。

　　我们来分析这个工程。下面是产生的核心源代码：　MFCThread.h 文件

class CMFCThreadApp : public CWinApp { 　public: 　　CMFCThreadApp(); 　　// Overrides 　　// ClassWizard generated virtual function overrides 　　//{{AFX_VIRTUAL(CMFCThreadApp) 　　　public: 　　　　virtual BOOL InitInstance(); 　　//}}AFX_VIRTUAL 　　// Implementation 　public: 　　//{{AFX_MSG(CMFCThreadApp) 　　　afx_msg void OnAppAbout(); 　　　// NOTE - the ClassWizard will add and remove member functions here. 　　　// DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code ! 　　//}}AFX_MSG 　DECLARE_MESSAGE_MAP() };

MFCThread.cpp文件

CMFCThreadApp theApp; ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMFCThreadApp initialization BOOL CMFCThreadApp::InitInstance() { 　… 　CMainFrame* pFrame = new CMainFrame; 　m_pMainWnd = pFrame; 　// create and load the frame with its resources 　pFrame->LoadFrame(IDR_MAINFRAME,WS_OVERLAPPEDWINDOW | FWS_ADDTOTITLE, NULL,NULL); 　// The one and only window has been initialized, so show and update it. 　pFrame->ShowWindow(SW_SHOW); 　pFrame->UpdateWindow(); 　return TRUE; }

MainFrm.h文件

#include "ChildView.h" class CMainFrame : public CFrameWnd { 　public: 　　CMainFrame(); 　protected: 　　DECLARE_DYNAMIC(CMainFrame) 　　// Attributes 　public: 　　// Operations 　public: 　　// Overrides 　　// ClassWizard generated virtual function overrides 　　//{{AFX_VIRTUAL(CMainFrame) 　　　virtual BOOL PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs); 　　　virtual BOOL OnCmdMsg(UINT nID, int nCode, void* pExtra, AFX_CMDHANDLERINFO* pHandlerInfo); 　　//}}AFX_VIRTUAL 　　// Implementation 　public: 　　virtual ~CMainFrame(); 　　#ifdef _DEBUG 　　　virtual void AssertValid() const; 　　　virtual void Dump(CDumpContext& dc) const; 　　#endif 　　CChildView m_wndView; 　　// Generated message map functions 　protected: 　//{{AFX_MSG(CMainFrame) 　　afx_msg void OnSetFocus(CWnd *pOldWnd); 　　// NOTE - the ClassWizard will add and remove member functions here. 　　// DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code! 　//}}AFX_MSG 　DECLARE_MESSAGE_MAP() };

MainFrm.cpp文件

IMPLEMENT_DYNAMIC(CMainFrame, CFrameWnd) BEGIN_MESSAGE_MAP(CMainFrame, CFrameWnd) 　//{{AFX_MSG_MAP(CMainFrame) 　　// NOTE - the ClassWizard will add and remove mapping macros here. 　　// DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code ! 　　ON_WM_SETFOCUS() 　//}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMainFrame construction/destruction CMainFrame::CMainFrame() { 　// TODO: add member initialization code here } CMainFrame::~CMainFrame() {} BOOL CMainFrame::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs) { 　if( !CFrameWnd::PreCreateWindow(cs) ) 　　return FALSE; 　　// TODO: Modify the Window class or styles here by modifying 　　// the CREATESTRUCT cs 　cs.dwExStyle &= ~WS_EX_CLIENTEDGE; 　cs.lpszClass = AfxRegisterWndClass(0); 　return TRUE; }

ChildView.h文件

// CChildView window class CChildView : public CWnd { 　// Construction 　public: 　　CChildView(); 　　// Attributes 　public: 　　// Operations 　public: 　　// Overrides 　　// ClassWizard generated virtual function overrides 　　//{{AFX_VIRTUAL(CChildView) 　　　protected: 　　　　virtual BOOL PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs); 　　//}}AFX_VIRTUAL 　　// Implementation 　public: 　　virtual ~CChildView(); 　　// Generated message map functions 　protected: 　　//{{AFX_MSG(CChildView) 　　　afx_msg void OnPaint(); 　　//}}AFX_MSG 　DECLARE_MESSAGE_MAP() }; ChildView.cpp文件 // CChildView CChildView::CChildView() {} CChildView::~CChildView() {} BEGIN_MESSAGE_MAP(CChildView,CWnd ) //{{AFX_MSG_MAP(CChildView) ON_WM_PAINT() //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CChildView message handlers BOOL CChildView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs) { 　if (!CWnd::PreCreateWindow(cs)) 　　return FALSE; 　cs.dwExStyle |= WS_EX_CLIENTEDGE; 　cs.style &= ~WS_BORDER; 　cs.lpszClass = AfxRegisterWndClass(CS_HREDRAW|CS_VREDRAW|CS_DBLCLKS,::LoadCursor(NULL, IDC_ARROW), HBRUSH(COLOR_WINDOW+1),NULL); 　return TRUE; } void CChildView::OnPaint() { 　CPaintDC dc(this); // device context for painting 　// TODO: Add your message handler code here 　// Do not call CWnd::OnPaint() for painting messages }

文件MFCThread.h和MFCThread.cpp定义和实现的类CMFCThreadApp继承自CWinApp类，而CWinApp类又继承自CWinThread类（CWinThread类又继承自CCmdTarget类），所以CMFCThread本质上是一个MFC线程类，下图给出了相关的类层次结构：
我们提取CWinApp类原型的一部分：

class CWinApp : public CWinThread { 　DECLARE_DYNAMIC(CWinApp) 　public: 　　// Constructor 　　CWinApp(LPCTSTR lpszAppName = NULL);// default app name 　　// Attributes 　　// Startup args (do not change) 　　HINSTANCE m_hInstance; 　　HINSTANCE m_hPrevInstance; 　　LPTSTR m_lpCmdLine; 　　int m_nCmdShow; 　　// Running args (can be changed in InitInstance) 　　LPCTSTR m_pszAppName; // human readable name 　　LPCTSTR m_pszExeName; // executable name (no spaces) 　　LPCTSTR m_pszHelpFilePath; // default based on module path 　　LPCTSTR m_pszProfileName; // default based on app name 　　// Overridables 　　virtual BOOL InitApplication(); 　　virtual BOOL InitInstance(); 　　virtual int ExitInstance(); // return app exit code 　　virtual int Run(); 　　virtual BOOL OnIdle(LONG lCount); // return TRUE if more idle processing 　　virtual LRESULT ProcessWndProcException(CException* e,const MSG* pMsg); 　public: 　　virtual ~CWinApp(); 　protected: 　　DECLARE_MESSAGE_MAP() };

SDK程序的WinMain 所完成的工作现在由CWinApp 的三个函数完成：

virtual BOOL InitApplication(); virtual BOOL InitInstance(); virtual int Run();

　　"CMFCThreadApp theApp;"语句定义的全局变量theApp是整个程式的application object，每一个MFC 应用程序都有一个。当我们执行MFCThread程序的时候，这个全局变量被构造。theApp 配置完成后，WinMain开始执行。但是程序中并没有WinMain的代码，它在哪里呢？原来MFC早已准备好并由Linker直接加到应用程序代码中的，其原型为（存在于VC++6.0安装目录下提供的APPMODUL.CPP文件中）：

extern "C" int WINAPI _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow) { 　// call shared/exported WinMain 　return AfxWinMain(hInstance, hPrevInstance, lpCmdLine, nCmdShow); }

　　其中调用的AfxWinMain如下（存在于VC++6.0安装目录下提供的WINMAIN.CPP文件中）：

int AFXAPI AfxWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow) { 　ASSERT(hPrevInstance == NULL); 　int nReturnCode = -1; 　CWinThread* pThread = AfxGetThread(); 　CWinApp* pApp = AfxGetApp(); 　// AFX internal initialization 　if (!AfxWinInit(hInstance, hPrevInstance, lpCmdLine, nCmdShow)) 　　goto InitFailure; 　// App global initializations (rare) 　if (pApp != NULL && !pApp->InitApplication()) 　　goto InitFailure; 　// Perform specific initializations 　if (!pThread->InitInstance()) 　{ 　　if (pThread->m_pMainWnd != NULL) 　　{ 　　　TRACE0("Warning: Destroying non-NULL m_pMainWnd\n"); 　　　pThread->m_pMainWnd->DestroyWindow(); 　　} 　　nReturnCode = pThread->ExitInstance(); 　　goto InitFailure; 　} 　nReturnCode = pThread->Run(); 　InitFailure: 　#ifdef _DEBUG 　　// Check for missing AfxLockTempMap calls 　　if (AfxGetModuleThreadState()->m_nTempMapLock != 0) 　　{ 　　　TRACE1("Warning: Temp map lock count non-zero (%ld).\n", AfxGetModuleThreadState()->m_nTempMapLock); 　　} 　　AfxLockTempMaps(); 　　AfxUnlockTempMaps(-1); 　#endif 　AfxWinTerm(); 　return nReturnCode; }

　　我们提取主干，实际上，这个函数做的事情主要是：

CWinThread* pThread = AfxGetThread(); CWinApp* pApp = AfxGetApp(); AfxWinInit(hInstance, hPrevInstance, lpCmdLine, nCmdShow) pApp->InitApplication() pThread->InitInstance() pThread->Run();

　　其中，InitApplication 是注册窗口类别的场所；InitInstance是产生窗口并显示窗口的场所；Run是提取并分派消息的场所。这样，MFC就同WIN32 SDK程序对应起来了。CWinThread::Run是程序生命的"活水源头"（侯捷：《深入浅出MFC》，函数存在于VC++ 6.0安装目录下提供的THRDCORE.CPP文件中）：

// main running routine until thread exits int CWinThread::Run() { 　ASSERT_VALID(this); 　// for tracking the idle time state 　BOOL bIdle = TRUE; 　LONG lIdleCount = 0; 　// acquire and dispatch messages until a WM_QUIT message is received. 　for (;;) 　{ 　　// phase1: check to see if we can do idle work 　　while (bIdle && !::PeekMessage(&m_msgCur, NULL, NULL, NULL, PM_NOREMOVE)) 　　{ 　　　// call OnIdle while in bIdle state 　　　if (!OnIdle(lIdleCount++)) 　　　　bIdle = FALSE; // assume "no idle" state 　　} 　　// phase2: pump messages while available 　　do 　　{ 　　　// pump message, but quit on WM_QUIT 　　　if (!PumpMessage()) 　　　　return ExitInstance(); 　　　// reset "no idle" state after pumping "normal" message 　　　if (IsIdleMessage(&m_msgCur)) 　　　{ 　　　　bIdle = TRUE; 　　　　lIdleCount = 0; 　　　} 　　} while (::PeekMessage(&m_msgCur, NULL, NULL, NULL, PM_NOREMOVE)); 　} 　ASSERT(FALSE); // not reachable }

　　其中的PumpMessage函数又对应于：

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CWinThread implementation helpers BOOL CWinThread::PumpMessage() { 　ASSERT_VALID(this); 　if (!::GetMessage(&m_msgCur, NULL, NULL, NULL)) 　{ 　　return FALSE; 　} 　// process this message 　if(m_msgCur.message != WM_KICKIDLE && !PreTranslateMessage(&m_msgCur)) 　{ 　　::TranslateMessage(&m_msgCur); 　　::DispatchMessage(&m_msgCur); 　} 　return TRUE; }

　　因此，忽略IDLE状态，整个RUN的执行提取主干就是：

do { 　::GetMessage(&msg,...); 　PreTranslateMessage{&msg); 　::TranslateMessage(&msg); 　::DispatchMessage(&msg); 　... } while (::PeekMessage(...));

　　由此，我们建立了MFC消息获取和派生机制与WIN32 SDK程序之间的对应关系。下面继续分析MFC消息的"绕行"过程。

　　在MFC中，只要是CWnd 衍生类别，就可以拦下任何Windows消息。与窗口无关的MFC类别（例如CDocument 和CWinApp）如果也想处理消息，必须衍生自CCmdTarget，并且只可能收到WM_COMMAND消息。所有能进行MESSAGE_MAP的类都继承自CCmdTarget，如：

　　MFC中MESSAGE_MAP的定义依赖于以下三个宏：

DECLARE_MESSAGE_MAP() BEGIN_MESSAGE_MAP( 　theClass, //Specifies the name of the class whose message map this is 　baseClass //Specifies the name of the base class of theClass ) END_MESSAGE_MAP()

　　我们程序中涉及到的有：MFCThread.h、MainFrm.h、ChildView.h文件

DECLARE_MESSAGE_MAP() MFCThread.cpp文件 BEGIN_MESSAGE_MAP(CMFCThreadApp, CWinApp) //{{AFX_MSG_MAP(CMFCThreadApp) ON_COMMAND(ID_APP_ABOUT, OnAppAbout) // NOTE - the ClassWizard will add and remove mapping macros here. // DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code! //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() MainFrm.cpp文件 BEGIN_MESSAGE_MAP(CMainFrame, CFrameWnd) //{{AFX_MSG_MAP(CMainFrame) // NOTE - the ClassWizard will add and remove mapping macros here. // DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code ! ON_WM_SETFOCUS() //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() ChildView.cpp文件 BEGIN_MESSAGE_MAP(CChildView,CWnd ) //{{AFX_MSG_MAP(CChildView) ON_WM_PAINT() //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP()

　　由这些宏，MFC建立了一个消息映射表（消息流动网），按照消息流动网匹配对应的消息处理函数，完成整个消息的"绕行"。

　　看到这里相信你有这样的疑问：程序定义了CWinApp类的theApp全局变量，可是从来没有调用AfxBeginThread或theApp.CreateThread启动线程呀，theApp对应的线程是怎么启动的？

　　答：MFC在这里用了很高明的一招。实际上，程序开始运行，第一个线程是由操作系统（OS）启动的，在CWinApp的构造函数里，MFC将theApp"对应"向了这个线程，具体的实现是这样的：

CWinApp::CWinApp(LPCTSTR lpszAppName) { 　if (lpszAppName != NULL) 　　m_pszAppName = _tcsdup(lpszAppName); 　else 　　m_pszAppName = NULL; 　// initialize CWinThread state 　AFX_MODULE_STATE *pModuleState = _AFX_CMDTARGET_GETSTATE(); 　AFX_MODULE_THREAD_STATE *pThreadState = pModuleState->m_thread; 　ASSERT(AfxGetThread() == NULL); 　pThreadState->m_pCurrentWinThread = this; 　ASSERT(AfxGetThread() == this); 　m_hThread = ::GetCurrentThread(); 　m_nThreadID = ::GetCurrentThreadId(); 　// initialize CWinApp state 　ASSERT(afxCurrentWinApp == NULL); // only one CWinApp object please 　pModuleState->m_pCurrentWinApp = this; 　ASSERT(AfxGetApp() == this); 　// in non-running state until WinMain 　m_hInstance = NULL; 　m_pszHelpFilePath = NULL; 　m_pszProfileName = NULL; 　m_pszRegistryKey = NULL; 　m_pszExeName = NULL; 　m_pRecentFileList = NULL; 　m_pDocManager = NULL; 　m_atomApp = m_atomSystemTopic = NULL; //微软懒鬼？或者他认为 　//这样连等含义更明确？ 　m_lpCmdLine = NULL; 　m_pCmdInfo = NULL; 　// initialize wait cursor state 　m_nWaitCursorCount = 0; 　m_hcurWaitCursorRestore = NULL; 　// initialize current printer state 　m_hDevMode = NULL; 　m_hDevNames = NULL; 　m_nNumPreviewPages = 0; // not specified (defaults to 1) 　// initialize DAO state 　m_lpfnDaoTerm = NULL; // will be set if AfxDaoInit called 　// other initialization 　m_bHelpMode = FALSE; 　m_nSafetyPoolSize = 512; // default size }

　　很显然，theApp成员变量都被赋予OS启动的这个当前线程相关的值，如代码：

m_hThread = ::GetCurrentThread();//theApp的线程句柄等于当前线程句柄 m_nThreadID = ::GetCurrentThreadId();//theApp的线程ID等于当前线程ID

　　所以CWinApp类几乎只是为MFC程序的第一个线程量身定制的，它不需要也不能被AfxBeginThread或theApp.CreateThread"再次"启动。这就是CWinApp类和theApp全局变量的内涵！如果你要再增加一个UI线程，不要继承类CWinApp，而应继承类CWinThread。而参考第1节，由于我们一般以主线程（在MFC程序里实际上就是OS启动的第一个线程）处理所有窗口的消息，所以我们几乎没有再启动UI线程的需求！