深入剖析WTL—如何封装Windows界面程序
深入剖析WTL——如何封装Windows界面程序
首先还是让我们来看看WTL是怎样封装应用程序线程的。
和ATL类似，WTL使用一个_Module全局变量来保存全局数据，并通过它来引用应用程序级的代码。在WTL中，该变量是CAppModule或CServerAppModule的实例。后者通常作为COM服务器的应用程序。
每个应用程序都有一个或多个界面线程组成。首先剖析一下WTL是怎样管理只有一个界面线程的（除了Mutli-SDI应用程序）。
单个界面线程的封装
先看应用程序的入口函数。
CAppModule _Module;
int WINAPI _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE /*hPrevInstance*/,
LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow)
{
HRESULT hRes = ::CoInitialize(NULL);
// If you are running on NT 4.0 or higher you can use
// the following call instead to
// make the EXE free threaded. This means that calls
// come in on a random RPC thread.
// HRESULT hRes = ::CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));
// this resolves ATL window thunking problem when Microsoft
// Layer for Unicode (MSLU) is used
::DefWindowProc(NULL, 0, 0, 0L);
AtlInitCommonControls(ICC_COOL_CLASSES | ICC_BAR_CLASSES);
// add flags to support other controls
//初始化模块
hRes = _Module.Init(NULL, hInstance);
ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));
//程序逻辑，调用全局函数Run()
int nRet = Run(lpstrCmdLine, nCmdShow);
//终止模块
_Module.Term();
::CoUninitialize();
return nRet;
}
在上面的代码中，_Module是一个全局变量，这里是CAppModule的一个实例。而CAppModule类是对应用程序的封装。它封装了诸如初始化模块等功能。一个_Module还维持一个消息循环Map。
入口函数名为_tWinMain()。当使用UNICODE时，编译器会将它替换为wWinMain()，否则，为WinMain()。入口函数其实就是主线程（_Module）的起始点。
在该函数中，最关键的逻辑是调用了全局函数Run()，它是核心程序逻辑所在。
下面来看一下这个函数。
int Run(LPTSTR /*lpstrCmdLine*/ = NULL, int nCmdShow = SW_SHOWDEFAULT)
{
CMessageLoop theLoop;
_Module.AddMessageLoop(&theLoop);
CMainFrame wndMain;
if(wndMain.CreateEx() == NULL)
{
ATLTRACE(_T("Main window creation failed!\n"));
return 0;
}
wndMain.ShowWindow(nCmdShow);
int nRet = theLoop.Run();
_Module.RemoveMessageLoop();
return nRet;
}
该函数创建了一个CMessageLoop实例，该实例包含了这个线程的消息循环。这些消息循环都放在模块的全局消息循环中，通过线程的ID来索引。这样，该线程的其它代码就能访问得到。
每一个应用程序维护一个消息循环队列Map，应用程序中的每个线程都通过"_Module.AddMessageLoop(&theLoop);"，把该线程的消息循环加入到_Module的消息循环Map中。
消息循环对象包含了消息过滤和空闲处理。每个线程都可以加入空闲处理代码和消息过滤。
我们将在后面更加详细地探讨消息循环。这里仅需要知道，线程是通过创建一个消息循环对象CMessageLoop来包装消息循环的。
多个界面线程的封装
那么再看看，当一个应用程序有多个界面线程时，WTL是怎样对这些线程进行管理的。
通常一个Mutli-SDI应用程序包含多个界面线程。象IE浏览器就是这样的应用程序。每个主窗口都在一个单独的线程中运行，每个这样的线程都有一个消息处理。
WTL App Wizard通过为程序的主线程创建一个Thread Manager类的实例来实现的。
class CThreadManager {
public:
// thread init param
struct _RunData
{
LPTSTR lpstrCmdLine;
int nCmdShow;
};
static DWORD WINAPI RunThread(LPVOID lpData);
DWORD m_dwCount; //count of threads
HANDLE m_arrThreadHandles[MAXIMUM_WAIT_OBJECTS - 1];
CThreadManager() : m_dwCount(0) {}
DWORD AddThread(LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow);
void RemoveThread(DWORD dwIndex);
int Run(LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow);
};
该类中，m_arrThreadHandles[MAXIMUM_WAIT_OBJECTS-1]是用于存放运行的线程的句柄的数组。而m_dwCount是当前有多少线程的计数值。
AddThread()和RemoveThread()两个函数用于将线程从存放线程句柄的数组中增加或删除线程句柄。
RunThread()是线程的逻辑所在。它的主要工作是创建一个消息队列，并把它加入主线程（_Module）的消息队列Map中。它还创建该线程的主窗口。
该函数的逻辑与前面描述的全局函数Run()相似。其实，应该可以想到的。因为前面的_Module是应用程序的主线程。
下面是该函数的代码：
static DWORD WINAPI RunThread(LPVOID lpData)
{
CMessageLoop theLoop;
_Module.AddMessageLoop(&theLoop);
_RunData* pData = (_RunData*)lpData;
CMainFrame wndFrame;
if(wndFrame.CreateEx() == NULL)
{
ATLTRACE(_T("Frame window creation failed!\n"));
return 0;
}
wndFrame.ShowWindow(pData->nCmdShow);
::SetForegroundWindow(wndFrame); // Win95 needs this
delete pData;
int nRet = theLoop.Run();
_Module.RemoveMessageLoop();
return nRet;
}
当使用AddThread()函数创建一个线程时，就是创建一个RunThread()的线程。
下面是AddThread()的代码。
DWORD AddThread(LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow)
{
if(m_dwCount == (MAXIMUM_WAIT_OBJECTS - 1))
{
::MessageBox(NULL, _T("ERROR: Cannot create ANY MORE threads!!!"),
_T("test2"), MB_OK);
return 0;
}
_RunData* pData = new _RunData;
pData->lpstrCmdLine = lpstrCmdLine;
pData->nCmdShow = nCmdShow;
DWORD dwThreadID;
HANDLE hThread = ::CreateThread(NULL, 0, RunThread, pData, 0,
&dwThreadID);
if(hThread == NULL)
{
::MessageBox(NULL, _T("ERROR: Cannot create thread!!!"), _T("Application"), MB_OK);
return 0;
}
m_arrThreadHandles[m_dwCount] = hThread;
m_dwCount++;
return dwThreadID;
}
在上述代码的语句：
HANDLE hThread = ::CreateThread(NULL, 0, RunThread, pData, 0, &dwThreadID);
中，RunThread作为参数传递给CreateThread()。
那么应用程序是怎样通过CThreadManager类来管理多个线程的呢？
先看一下现在应用程序的入口函数(主线程)的逻辑：
int WINAPI _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE /*hPrevInstance*/,
LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow)
{
HRESULT hRes = ::CoInitialize(NULL);
// If you are running on NT 4.0 or higher you can use the
// following call instead to
// make the EXE free threaded. This means that calls come in on
// a random RPC thread.
// HRESULT hRes = ::CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));
// this resolves ATL window thunking problem when Microsoft
// Layer for Unicode (MSLU) is used
::DefWindowProc(NULL, 0, 0, 0L);
AtlInitCommonControls(ICC_COOL_CLASSES | ICC_BAR_CLASSES);
// add flags to support other controls
hRes = _Module.Init(NULL, hInstance);
ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));
int nRet = 0;
// BLOCK: Run application
// 注意该处和前面应用程序的差别。
// 这里创建一个CThreadManager类的实例，然后调用该类的Run()函数。
{
CThreadManager mgr;
nRet = mgr.Run(lpstrCmdLine, nCmdShow);
}
_Module.Term();
::CoUninitialize();
return nRet;
}
在这个入口函数（主线程），创建了一个CThreadManager类的实例。然后调用该类的Run()函数。
看一下Run()做了什么事情。
int Run(LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow)
{
MSG msg;
// force message queue to be created
::PeekMessage(&msg, NULL, WM_USER, WM_USER, PM_NOREMOVE);
// 创建一个界面线程。为该应用程序的第一个界面线程。该界面线程的主体
// 逻辑RunThread()是创建主窗口，并创建消息循环对象。
AddThread(lpstrCmdLine, nCmdShow);
int nRet = m_dwCount;
DWORD dwRet;
while(m_dwCount > 0)
{
dwRet = ::MsgWaitForMultipleObjects(m_dwCount,
m_arrThreadHandles, FALSE, INFINITE, QS_ALLINPUT);
if(dwRet == 0xFFFFFFFF)
::MessageBox(NULL,
_T("ERROR: Wait for multiple objects failed!!!"),
_T("test2"), MB_OK);
else if(dwRet >= WAIT_OBJECT_0 &&
dwRet <= (WAIT_OBJECT_0 + m_dwCount - 1))
RemoveThread(dwRet - WAIT_OBJECT_0);
else if(dwRet == (WAIT_OBJECT_0 + m_dwCount))
{
::GetMessage(&msg, NULL, 0, 0);
if(msg.message == WM_USER)
AddThread("", SW_SHOWNORMAL);
else
::MessageBeep((UINT)-1);
}
else
::MessageBeep((UINT)-1);
}
return nRet;
}
该函数首先创建一个界面线程，这是这个应用程序的第一个界面线程。通过调用AddThread()创建界面线程，指定RunThread()为线程的主体逻辑。它的主要任务是创建一个框架窗口，然后创建一个消息循环对象，并把该对象加入到主线程_Module的消息循环Map中。
随后，该函数调用MsgWaitForMultipleObjects()，进入等待状态（以INFINITE为时间参数）。有三种情况可以使该函数返回。
· 一种是“Wait for multiple objects failed”，是出错情况。
· 一种是某一个查询的线程结束。此时调用RemoveThread()将该线程句柄删除。
· 最后一种是某一线程接收到WM_USER消息。此时，调用AddThread()创建另一个界面线程。
上面的逻辑一直运行，直到所有的界面线程都结束为止。
现在，您是否对如何封装Windows界面程序有一定的了解了呢？如果是，我们接下来就将讨论WTL的消息循环。
原文：http://blog.csdn.net/AAa_tnT/archive/2009/11/04/4767073.aspx