windows程序基础

一、windows程序基础

1. Windows程序的特点

1）用户界面统一、友好
2）支持多任务:允许用户同时运行多个应用程序(窗口)
3）独立于设备的图形操作
        使用图形设备接口( GDI, Graphics Device Interface )屏蔽了不同硬件设备的差异，提供了设备无关的图形输出能力
4）队列化消息输入,支持队列特征的消息驱动模型
        把从键盘、鼠标等输入设备接收的输入信息放入应用程序的队列中; Windows操作系统管理队列;应用程序需要输入信息时,不读硬件端口，只读消息队列。
5）事件驱动的程序设计
        - Windows程序由事件的发展控制,允许程序的用户用各种合理的顺序来安排程序的流程。
6）资源共享
        -各个应用程序共享系统提供的资源,包括设备上下文、画刷、画笔、字体、对话框、图标、定时器、通信端口。

7）程序和资源分开
        -菜单、对话框、位图等可视对象被单独分离出来加公的，全部资源定义都放在资源文件中（通常以.rc为后缀名）
8）支持应用程序间的数据交换

2. 一个简单的Windows应用程序

#include 
int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance, HINS TANCE
hPrevInstance, LPSTR IpCmdLine, int nCmdShow)
{
MessageBox (NULL, "你好,我的Visual C++世界! ", "问候"，MB_ OKCANCEL);
return 0 ;
}

运行结果：

3.事件及事件驱动

●Windows系统也叫事件驱动的系统。当用户按下一个键、移动鼠标或单击鼠标按钮时，计算机通知Windows系统已经发生了一一个事件，以及事件的种类、发生的时间、发生的位置(如坐标值)。
●事件通常以下列三种方式产生:
        -通过输入设备,如键盘和鼠标;
        -通过屏幕上可视的对象，如菜单、工具栏按钮、动条和对话框上的控件;
        -来自Windows内部,如当一个后面的窗口显示到窗口前面时。

基于事件驱动的程序模型

 4.消息

        ●当Windows捕获一 条事件后 ,它会编写一条消息，将相关信息放入一个数据结构MSG中,然后将包含此数据结构的消息发给需要消息的程序。。
        ●消息处理是Windows应用程序的核心。

        ●消息是操作系统通知应用程序某件事情已经发生的一种方式。

        ●Windows消息是在Windows.h文件中用宏定义的常数。
        ●消息常数名常以WM_ 开头，格式为WM_XX。

(1)Windows消息来源
Windows应用程序的消息来源于以下四种:
(1)输入消息:键盘和鼠标的输入。此类消息先放在系统消息队列中，然后由Windows将它们送入应用程序消息队列中，由应用程序来处理消息。
(2)控制消息:与Windows的控制对象，如列表框、复选框等进行双向通信。这类消息一般不经过应用程序的消息队列，而是直接发送到控制对象。
(3)系统消息:对程序化的事件或系统时钟中断作出的一些反应。
(4)用户消息:程序员自己定义并在应用程序中主动发生的，一般由应用程序的某一部分内部处理。
        VC+ +存在几种系统定义的消息分类,不同的前缀符号经常用于识别不同的消息类，系统定义的消息宏前缀如下:
        BM :按钮控制消息
        CB :组合框控制消息
        DM :默认下压式按钮控制消息
        EM :编辑控制消息
        LB :列表框控制消息
        SBM :滚动条控制消息
        WM :窗口控制消息

(2)Windows消息数据结构
        消息号:由事先定义好的消息名标识
        字参数(wParam) :用于提供消息的附加信息
        长字参数(IParam) :用于提供消息的附加信息

Windows消息的数据结构

typedef struct tagMSG 
{
HWND hwnd; //窗口句柄，为nul则可检索所有驻留在消息队交中的消息
UINT message; //消息值,由Windows h头文件中的宏定义标识
WPARAM wParam; //包含有关消息的附加信息，不同消息其值不同
LPARAM IParam;
DWORD time; 1指定消息送至队列的时间
POINT p:/消息发送时屏幕光标位置，POINT是一个结构体
}MSG;

        注意：字参与长字参是作为消息的附加信息的，它与具体消息号的值有关；Windows中消息用结构体MSG表示；DWORD是32位无符号整型；

        POINT是一个结构体：

typedef struct tagPOINT
{
LONGX;
LONG y; 
}POINT,

二、消息队列和API

1. Windows消息队列 

        ●当产生某消息时,该消息进入消息队列，操作系统根据消息提供的信息值决定由哪个应用程序来处理;

        ●应用程序按一定的方式查找应用程序中各个类的消息映射(一组宏,用来确定某个消息及相应的处理程序;的对应关系) ;

        ●找到处理程序后，由处理程序执行相应的操作。

        ●消息队列是一一个系统定义的内存块，用于临时存储消息，或把消息直接发给窗口函数。
        ●每个窗口维护自己的消息队列,并从队列中取出消息，利用窗口函数进行处理。

2. Windows程序常用消息

( 1 )标准Windows消息(前缀为WM_ )
        分为三类:鼠标消息、键盘消息和窗口消息
 (2)控件消息
        控件或其他子窗口向父窗口发送WM_ COMMAND消息

(3 )命令消息
        菜单项、工具栏按钮、加速键等用户界面对象发送的WM_ COMMAND消息。

●焦点消息: WM_ SETFOCUS，WM_ KILLFOCUS
●定时器消息: WM_ TIMER

        ( 1 )标准Windows消息- -鼠标消息

                -WM_ LBUTTONDOWN :单击鼠标左键时产生的消息
                -WM_ LBUTTONUP :放开鼠标左键时产生的消息
                -WM_ RBUTTONDOWN ;单击鼠标右键时产生的消息
                -WM_ RBUTTONUP :放开鼠标右键时产生的消息
                -WM_ LBUTTONDBLCLK :双击鼠标左键时产生的消息

                -WM_ RBUTTONDBLCLK :双击鼠标右键时产生的
                -WM_ MOUSEMOVE :鼠标在窗C中移动时产生的

        ( 1 )标准Windows消息- -键盘消息
        -WM_KEYDOWN :按下一一个非系统键时产生的消息，附加信息参数wParam为按下键的虚拟键码，虚拟键码用以标识按下或释放的键, IParam记录按键的重复次数、扫描码等状态信息;
        - WM_KEYUP :弹起一个非系统键时产生的消息
        - WM_CHAR :按下一个非系统键时产生的消息加信息参数wParam为按下键的ASCII码，IPare的意思同上;
        ( 1 )标准Windows消息- -窗口消息
                - WM_CREATE : CreateWindows函数产生的消息;
                -WM_CLOSE :关闭窗口时产生的消息;
                - WM_DESTROY :消除窗口时由DestroyWindows()发出的消息
                - WM_QUIT :退出应用程序时由PostQuitMessage()发出的消息
                - WM_ PAINT ; Windows系统需重绘时产生的消息。
               - WM_ SIZE
                - WM_MOVE

3.对象与句柄

        ●句柄是代表某些资源的一个4字节长的数值，用于标识应用程序中不同的对象和同类对象中不同的实例

        ●所有的句柄类型以H开头。常见Windows对象的句柄:

4.关于API

        ●应用程序是如何通知操作系统执行某个功能的呢?
                -应用程序要完成某个功能是以函数调用的形式实现;
                -同样,应用程序也是以函数调用的方式来通知操作系统执行相应的功能的。

        ●操作系统把它所能够完成的功能以函数的形式提供给应用程序使用,应用程序对这些函数的调用就叫做系统调用。
        ●这些函数的集合就是Windows操作系统提供给应用程序编程的接口(Application Programming Interface),简称Windows API。如CreateWindow()函数。

        ●API是大量函数加上数字常量、宏、结构、类型以及其它相关项的集合。

        ●大多数API函数定义在Windows.h的文件中,也可以从Windows平台软件开发包( SDK )中得到。

        ●根据Windows API函数的功能，可以将其分为三类

                (1)管理函数:实现窗口的创建、移动和修改功能
                (2)图形设备函数:实现与设备无关的图形操作功能
                (3)系统服务函数:实现与操作系统有关的多种功能

三、Win32程序结构

1、Win32程序结构-WinMain函数

Win32程序示例
        例5-1创建一个如图所示的Windows窗口。 本例的目的在于说明创建Windows应用程序的方法、过程及消息的使用。

注意：●LRESULT 选择"右键/ Go To Definition"可查看定义

        ●对于CALLBACK，表示函数调用方式，_stdcall 与_ cdecl是两种不同的函数调用约定,区别在函数参数入栈的顺序,由调用函数还是被调用函数将参数弹出栈，以及产生函数修饰名的方法。

1. WinMain函数

功能:
        (1)注册窗口类，建立窗口及执行其他必要的初始化工作。
        (2)进入消息循环,根据从消息队列中接收的消息，调用相应的处理过程。
        (3)当消息循环检索到WM_ QUIT消息时,终止程序拟

 WinMain函数有三个基本的组成部分:函数说明、初始化和消息循环。

1) WinMain函数:函数说明

int WINAPI WinMain
( HINSTANCE hThisInst, ||应用程序当前实例句柄
HINSTANCE hPrevInst,   ||应用程序其他实例句柄
LPSTR IpszCmdLine,     ||指向程序命令行参数的指针
int nCmdShow     ||应用程序开始执行时窗口显示方式的整数值标识，如最大化显示或最小化显示或隐藏显示
)

2)创建一个完整的窗口需要经过下面四个操作步骤:

 初始化--窗口类的定义

typedef struct tagWNDCLASS
{
UINT style;    //窗口类的样式，一般设置为0
WNDPROC *IpfnWndProc; //定义指向窗口函数的指针
int cbClsExtra;    //窗口类变量占用的存储空间
int cbWndExtra;    //实例变量占用的存储空间
HINSTANCE hInstance;    //该类的应用程序的实例句柄
HICON hIcon;    //图标，调用Loadlcon
HCURSOR hCursor;    //光标，调用L oadCursor
HBRUSH hbrBackground; //背景刷，调用GetStockObject
LPCTSTR lpszMenuName; //窗口类菜单资源名
LPCTSTR IpszClassName; //窗口类名
}WNDCLASS;

案例的窗口类定义代码：

//窗口类的定义
WNDCL ASS wndclass ;    //窗口类对象
wndclass .style=0;    //窗口类型为缺省类型
wndclass. lpfnWndProc=WndProc; //定 义窗口处理函数名
wndclass.cbClsExtra=0;    //窗口类无扩展
wndclass.cbWndExtra=0;    //窗口实例无扩展
wndclass. hInstance=hInstance; //当前实例句柄
wndclass.hlcon=L oadlcon(NULL,IDI_APPLICATION);    //窗口的最小化图标为缺省图标
wndclass. hCursor=L oadCursor(NULL,IDC_ARROW);    //窗口采用箭头光标 
wndclass. hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); //窗口背景为白色
wndclass.IpszMenuName=NULL; //窗口中无菜单
wndclass. IpszClassName=lpszClassName;//窗类名

Loadlcon:在应用程序中加载一个窗口图标。 原型:HICON Loadlcon(HINSTANCE hInstance, LPCTSTR IplconName )

        其中第一个参数（HINSTANCE hInstance）表示图标资源所在的模块句柄,NULL则使用系统预定义图标；第二个参数（LPCTSTR IplconName）表示图标资源名或系统预定义图标标识名

 应用程序调用函数GetStockObject获取系统提供的背景刷HBRUSH GetStockObject(int nBrush)

 窗口注册代码：

//窗口类的注册
if(!RegisterClass( &wndclass)) //如果注册失败则发出警告
{ MessageBeep(0);
return FALSE;
}

窗口创建：

//创建窗口
HWND hwnd;//窗口句柄
hwnd = CreateWindow
(IpszClassName,        //窗口类名
IpszTitle,         //窗口实例的标题名，
WS_ OVERLAPPEDWINDOW, //窗口的风格
CW_ USEDEFAULT,     //窗口左 上角坐标为缺省值
CW_ USEDEFAULT,
CW USEDEFAULT,    //窗口的高和宽为缺省值
CW USEDEFAULT,
NULL,        //此窗口无父窗口
NULL,        //此窗口 无主菜单
hInstance,     //创建此窗口的应用程序的当前句柄
NULL        //不使用该值
),

创建一个窗口类的实例由函数CreateWindow()实现

HWND CreateWindow
(LPCTSTR IpszClassName, ||窗口类名
LPCTSTR IpszTitle, || 窗口标题名
DWORD dwStyle, || 创建窗口的样式,如下页表所示
int x,y,    ||窗口左上角坐标
int nWidth,nHeight, ||窗口宽度和高度
HWND hwndParent, ||无父窗口则为NULL
HWENU hMenu, ||窗口主菜单句柄
HINSTANCE hInstance, || 创建窗的应用程序当前句柄
LPVOID IpParam ||创建窗口时指定的额外参数
)

常用窗口样式

运用样式方法：#define WS_OVERL APPEDWINDOW(WS OVERL APPED | WS_ CAPTION | WS_ SYSMENUIWS THICKFRAME | WS MINIMIZEBOX | WS MAXIMIZEBOX)
显示窗口：

//显示窗口
ShowWindow( hwnd, nCmdShow);
//立即发送WM_ PAINT消息来刷新窗口客户区
UpdateWindow(hwnd);

消息循环：

//消息循环
MSG Msg;//消息
while( GetMessage(&Msg,NULL,0,0))
{ TranslateMessage( &Msg); //将虚拟键消息转换为字符消息
DispatchMessage( &Msg);    //调度一个消息给窗口程序。通常调度从GetMessage取得的消息
return Msg.wParam; //消息循环结束即程序终止时将信息返回
}

整合的窗口代码：

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM);
int WINAPI WinMain(HINS TANCE hInstance,HINSTANCE
hPrevInst,LPSTR IpszCmdLine,int nCmdShow)
{ WNDCL ASS wndclass ; //窗口类的定义
 ...           //为窗口类结构体中的成员赋值
RegisterClass( &wndclass));
CreateWindow(...);
ShowWindow( hwnd, nCmdShow);
UpdateWindow(hwnd);
//消息循环
MSG Msg;//消息
while( GetMessage(&Msg,NULL,0,0))
{ TranslateMessage( &Msg); //将虚拟键消息转换为字符消息
DispatchMessage( &Msg);    //调度一个消息给窗口程序。通常调度从GetMessage取得的消息
return Msg.wParam; //消息循环结束即程序终止时将信息返回
}

3) WinMain函数:消息循环

 函数GetMessage()：返回零值,即检索到WM_QUIT消息，程序结束循环并退出

GetMessage
( lpMSG, //指向MSG结构的指针 ,
//它包含有从应用程序消息队列中检索到的一条消息数据
hwnd, //指定为哪个窗口检索消息,若为NULL，
//则检索调用该函数的应用程序的所有消息
nMsgFilteMin, /指定检索在Min和Max范围内的消息
nMsgFilterMax
//若这两个参数都为零，该函数检索所有的可用的消息
)

函数TranslateMessage(&Msg)：将原始键盘消息WM_KEYDOWN和WM_ KEYUP转化为字符(WM_CHAR)消息

函数DispatchMessage(&Msg)：将消息传送到指定窗口函数

2.窗口函数WndProc

        WndProc定义了应用程序对接收到的不同消息的响应；它包含了对各种可能接收到的消息的处理过程。        

        ●WndProc函数由一个或多个switch语句组成。
        ●每一条case语句对应一种消息，当应用程序接收到一个消息时，相应的case语句被激活并执行相应的响应程序模块。

LRESULT CALLBACK WndProc( HWND hwnd, UINT
messgae, WPARAM wParam,LPARAM IParam )
{.
..
switch(message)    || message为标识的消息
{ case..
    ..
    break;
..
    case WM_ DESTROY:
        PostQuitMessage(0); break; 
    default:
        return
DefWindowProc(hwnd,message,wParam,IParam);    //为未定义处理过程的消息提供缺省处理
}
return(0); 
}

        在消息处理程序段中一般都有对WM_ DESTROY的处理，该消息是关闭窗口时发出的。它向应用程序发出WM_ QUIT消息，请求退出处理函数:
        void PostQuitMessage(int nExitCode)        //nExitCode为应用程序的退出代码

案例窗口函数：

// 窗口(消息)处理函数
LRESULT CALL BACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM IParam)
{
    HDC hdc; // 设备描述表的句柄
    switch (message)
    {
    case WM_PAINT:
        PAINTSTRUCT ps;
        hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
        TextOut(hdc, 0, 0, "武汉理工大学理学院", strlen("武汉理工大学理学院"));
        EndPaint(hWnd, &ps);
        break;
    case WM_CHAR:
        char szChar[20];
        sprintf(szChar, "char %C is %d", wParam, wParam); // 格式输出内容到szChar
        MessageBox(hWnd, szChar, "显示", 0);
        break;
    case WM_LBUTTONDOWN:
        MessageBox(hWnd, "mouse left clicked", "提示", 0);
        hdc = GetDC(hWnd);
        TextOut(hdc, 0, 50, "物理系电信科", strlen("物理系电信科"));
        ReleaseDC(hWnd, hdc);
        break;
    case WM RBUTTONDOWN:
        MessageBox(hWnd, "mouse right clicked", "提示", 0);
        hdc = GetDC(hWnd);
        TextOut(hdc,0, 100, "物理系光信科" ,strlen("物理系光信科");
        ReleaseDC(hWnd, hdc);
    case WM_CLOSE:
        if(IDYES==MessageBox(hWnd, "是否真的结束?", "关闭提示",MB_YESNOCANCEL))
            DestroyWindow(hWnd);
        break;
    case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0); //调用PostQuitMessage发出WM_ QUIT消息
        break;
    default:    //缺省时采用系统消息缺省处理函数
        return DefWindowProc(hWnd,message,wParam,lParam);
    }
    return (0);
}

Windows程序和消息的基本流程：