Notepad++源代码阅读——窗口封装与继承

引言

近期在看Notepad++的源代码，学习学习Win32 原生API的开发技巧。

本文以Notepad++ 1.0版本的源代码为例讲解如何封装windows窗口，实现面向对象开发，如何通过窗口的继承实现代码的重用，并且利用C++的动态绑定特性实现多态，另外说明窗口封装过程中如何封装消息处理程序，这是实现面向对象的关键所在。听我细细道来。

实现窗口类

下图是Notepad++1.0版本窗口类的继承层次：

在Notepad++ 1.0 中所有的窗口元素：编辑窗口、选项卡窗口、工具栏、状态栏、对话框等等都有一个共同的父类：Window类，该类是一个虚基类，不能被实例化，其中的detroy函数是纯虚函数。里面声明了每个窗口所必须包含的变量：自身的窗口句柄_hSelf，父窗口句柄 _hParent 和 整个程序的实例句柄 _hInst。该类实现了一些窗口的基本操作，部分为虚函数。下面我们看看它的源代码：

#include <windows.h>

class Window //虚基类
{
public:
    Window():_hSelf(NULL), _hParent(NULL), _hInst(NULL){};    // 构造函数，在子类中的构造函数调用，为三个变量赋值，
    virtual ~Window() {};

    virtual void init(HINSTANCE hInst, HWND parent)    // 虚函数、子类中实现自己的版本，如注册窗口，创建窗口等等
    {
        _hInst = hInst;
        _hParent = parent;
    }

    virtual void destroy() = 0;    // 资源释放等等

    virtual void display(bool toShow = true) const {// 显示窗口
        ::ShowWindow(_hSelf, toShow?SW_SHOW:SW_HIDE);
    };
    
    virtual void reSizeTo(RECT & rc) // should NEVER be const !!!
    {                                // 这里特别强调rc不能为 const， 因为有时候要通过它返回
                                    // 它上面的客户区，让客户上的窗口重置大小。如选项卡窗口
                                    // reSizeTo返回选项卡的客户区、编辑窗口用返回的矩形区域
                                    // 重置大小
        ::MoveWindow(_hSelf, rc.left, rc.top, rc.right, rc.bottom, TRUE);
        redraw();
    };

    virtual void redraw() const {        // 强制刷新窗口
        ::InvalidateRect(_hSelf, NULL, TRUE);
        ::UpdateWindow(_hSelf);
    };
    
    virtual void getClientRect(RECT & rc) const {    // 得到用户区矩形
        ::GetClientRect(_hSelf, &rc);
    };
    
    virtual int getWidth() const {
        RECT rc;
        ::GetClientRect(_hSelf, &rc);
        return (rc.right - rc.left);
    };

    virtual int getHeight() const {
        RECT rc;
        ::GetClientRect(_hSelf, &rc);
        return (rc.bottom - rc.top);
    };
    
    virtual bool isVisible() const {    
        return bool(::IsWindowVisible(_hSelf));
    };

    HWND getHSelf() const {    // 得到自身窗口句柄
        if (!_hSelf)
        {
            ::MessageBox(NULL, "_hSelf == NULL", "class Window", MB_OK);
            throw int(999);
        }
        return _hSelf;
    };

    void getFocus() const {
        ::SetFocus(_hSelf);
    };

    HINSTANCE getHinst() const {
        if (!_hInst)
        {
            ::MessageBox(NULL, "_hInst == NULL", "class Window", MB_OK);
            throw int(1999);
        }
        return _hInst;
    };
protected:
    HINSTANCE _hInst;    // 程序实例句柄
    HWND _hParent;        // 父窗口句柄
    HWND _hSelf;        // 自身窗口句柄
};

这就是窗口的基类，用这个基类我们就能派生出自己的实现特定功能的窗口。下面讲解几个典型的窗口。

对话框的封装

Notepad++ 的对话框继承StaticDialog，StaticDialog又继承上面的Window类。对话框基类的声明如下：

class StaticDialog : public Window
{
public :
    StaticDialog() : Window() {};
    ~StaticDialog(){};
    virtual void create(int dialogID);
    virtual bool isCreated() const {
        return reinterpret_cast<bool>(_hSelf);
    };
    //virtual do    
    void destroy() {
        ::DestroyWindow(_hSelf);
    };
protected :
    static BOOL CALLBACK dlgProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam);
    virtual BOOL CALLBACK run_dlgProc(UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) = 0;
};

对话框的封装关键在于create函数的实现。该函数传入对话框的资源ID然后创建，函数实现如下：

void StaticDialog::create(int dialogID) 
{
    _hSelf = ::CreateDialogParam(_hInst, MAKEINTRESOURCE(dialogID), _hParent,  (DLGPROC)dlgProc, (LPARAM)this);
    
    if (!_hSelf)
    {
        systemMessage("StaticDialog");
        throw int(666);
    }
    display();
}

函数基本就是对话框创建的API调用，传入对话框资源、消息处理程序：dlgProc,这个函数是静态 static 函数，因此可以传入该函数调用，最后将this 指针传入其中，WM_INITDIALOG消息中可以获取这个指针。

下面看看dlgProc 的实现：

BOOL CALLBACK StaticDialog::dlgProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) 
{
    switch (message) 
    {
        case WM_INITDIALOG :
        {
            StaticDialog *pStaticDlg = (StaticDialog *)(lParam);
            pStaticDlg->_hSelf = hwnd;
            ::SetWindowLong(hwnd, GWL_USERDATA, (long)lParam);
            pStaticDlg->run_dlgProc(message, wParam, lParam);
            return TRUE;
        }

        default :
        {
            StaticDialog *pStaticDlg = reinterpret_cast<StaticDialog *>(::GetWindowLong(hwnd, GWL_USERDATA));
            if (!pStaticDlg)
                return FALSE;
            return pStaticDlg->run_dlgProc(message, wParam, lParam);
        }
    }
}

在WM_INITDIALOG 消息中将lParam转换成StaticDialog指针，这样就能获取窗口句柄_hSelf（基类成员）, 同时将指针放在USERDATA中，在其他消息中取出，指针并调用成员函数：run_dlgProc，这个函数是纯虚函数，继承的对话框子类就能实现自己的特定消息处理了。这个就是消息处理程序的封装。在最后我们还将讲解主窗口的消息处理的封装，其实和对话框所用的方法大同小异。

选项卡窗口

写累了，待续

主窗口类

写累了，待续

封装消息处理程序（Encapsulating WndProc）

这里已Notepad++ 1.0 版本的代码讲解如何封装窗口消息处理程序。

写累了，待续