深入剖析WTL—Win32模型

 深入剖析WTL—Win32模型

WTL 是Windows Template Library的缩写。最初，WTL是由微软的ATL（Active Template Library）小组成员开发的一个SDK例子。主要是基于ATL的对Win32 API的封装。从2.0后，功能逐步完善，成为了一个完整的支持窗口的框架（windows framework）。

与MFC相比较，功能并没有MFC完善。比如MFC支持doc/view架构，而WTL并不支持。同时，WTL也没有Microsoft的官方支持。但是，WTL是基于模版(template)的，其应用程序最小只有24KB，同时不象MFC，依赖DLL（MFC需要MFC42.DLL）。

WTL系列文章对WTL进行了深入剖析，希望能方便您对WTL有一个深入的理解，从而能得心应手的开发出高质量的Windows应用程序。

Win32的线程模型

为了便于以后的探讨，首先看一下Win32的线程模型。

一个Win32应用程序（或进程）是由一个或多个并发的线程组成的，其中第一个启动的线程称为主线程。

Win32定义了两种类型的线程，界面线程和工作线程。Win32的每个进程可以有一个或多个界面线程和/或多个工作线程。界面线程拥有一个或多个窗口，拥有一个消息队列和其它属于界面线程的元素。工作线程就是一般的线程，它没有窗口，没有消息队列。

界面线程通常有一个或几个窗口。当某一个窗口有消息时，界面线程会调用相应的窗口函数(Windows Process)来处理该事件。由于某消息循环由它界面线程处理，同时不必在乎是哪个线程发送消息的，因此，Windows会保证线程间的同步问题。

对于工作线程，线程间的同步必须由程序员来实现。尽可能避免死锁和竞争出现。

Win32应用程序模型

Win32应用程序可以分成两大类：控制台程序(console application)和窗口界面程序(windows GUI application)。控制台程序的入口函数是main()，窗口界面程序的入口函数是WinMain()。

入口函数就是程序的主线程的运行起点。

这里讨论的开发框架(Framework)是针对窗口界面程序的。

窗口界面程序通常分成以下几类：SDI, MDI, multi-SDI, 和Dialog应用程序。

SDI(Single Document Interface)应用程序通常只有一个主窗口(通常是一个框架窗口，Frame Window)。框架窗口包含菜单、工具栏、状态栏和称为视(View)的客户工作区。

multi-SDI(Multiple Threads SDI)应用程序有框架个主窗口。比如IE浏览器，使用"文件/新建/窗口"命令后，会出现另一个IE窗口。

MDI(Multiple Document Interface)应用程序有一个主框架窗口，但有多个子框架窗口。每个子窗口都有自己的视(View)。

Dialog应用程序是基于对话框的。

通常一个简单的SDI应用程序由两个函数组成。一个是应用程序入口函数WinMain()，另一个是该应用程序窗口的窗口函数。

程序（主线程）从入口函数开始运行。在该函数中，首先是注册并创建一个主窗口。然后，启动消息循环。消息循环中，根据不同的消息，将消息发送到窗口函数中处理。当消息是退出消息时，该入口函数会退出消息循环，然后结束程序。

下面是一个最简单的Windows界面应用程序。

//应用程序入口函数 int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance, 　　　　　　HINSTANCE hPrevInstance, 　　　　　　LPSTR lpCmdLine, 　　　　　　int nCmdShow) { 　　　MSG msg; 　　　//1. 注册窗口类 　　　WNDCLASSEX wcex; 　　　wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX); 　　　wcex.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW; 　　　wcex.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc; //指定窗口函数 　　　wcex.cbClsExtra = 0; 　　　wcex.cbWndExtra = 0; 　　　wcex.hInstance = hInstance; 　　　wcex.hIcon = LoadIcon(hInstance, (LPCTSTR)IDI_HELLOWORLD); 　　　wcex.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW); 　　　wcex.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1); 　　　wcex.lpszMenuName = (LPCSTR)IDC_HELLOWORLD; 　　　wcex.lpszClassName = szWindowClass; wcex.hIconSm = LoadIcon(wcex.hInstance,(LPCTSTR)IDI_SMALL); 　　　RegisterClassEx(&wcex); 　　　//2. 创建一个该类型的窗口 　　　HWND hWnd; 　　　hWnd = CreateWindow(szWindowClass,szTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL); 　　　if (!hWnd) return FALSE; 　　　//3. 按nCmdShow所指定的方式显示窗口 　　　ShowWindow(hWnd, nCmdShow); UpdateWindow(hWnd); 　　　//4. 启动消息循环，将消息发送给相应的窗口函数 　　　while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) 　　　{ 　　　　　　TranslateMessage(&msg); 　　　　　　DispatchMessage(&msg); 　　　} 　　　return msg.wParam; } //窗口函数 LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { 　　　PAINTSTRUCT ps; 　　　HDC hdc; 　　　char* szHello = "Hello, world!"; 　　　switch (message) 　　　{ 　　　　　case WM_PAINT: 　　　　　　hdc = BeginPaint(hWnd, &ps); 　　　　　　RECT rt; 　　　　　　GetClientRect(hWnd, &rt); 　　　　　　DrawText(hdc, szHello, strlen(szHello),&rt,DT_CENTER); 　　　　　　EndPaint(hWnd, &ps); 　　　　　　break; 　　　　　case WM_DESTROY: 　　　　　　PostQuitMessage(0); //退出应用程序 　　　　　　break; 　　　　　default: 　　　　　　return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam); 　　　　　} 　　　　return 0; 　　}

上面程序的执行过程如下：

1、注册窗口类

在使用CreateWindwo()或CreateWindowEx()创建窗口时，必须提供一个标识窗口类的字符串。该窗口类定义了一些窗口的基本属性。其中一个重要的工作是向操作系统提供窗口函数。该函数是回调函数，用于处理发送给该窗口的消息。

在上面程序中，仅仅简单的处理了两个消息。一个是向窗口区域画出"Hello world."字符串。另一个是当窗口撤消时，向应用程序发送"退出应用程序"消息。

2、创建窗口

3、显示窗口

4、启动消息循环，分发并处理消息。

while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) 　　　　　{ 　　　　　　TranslateMessage(&msg); 　　　　　　DispatchMessage(&msg); 　　　　　}

在上述消息循环代码中，调用GetMessage()从线程的消息队列中取出一条消息。如果消息为0（由窗口函数处理"WM_DESTROY"消息时发送的"PostQuitMessage(0)"），会退出消息循环。

然后调用TranslateMessage()翻译消息。

翻译后，再调用DispatchMessage()将该消息分发至相应的窗口函数进行处理。 （实际上DispatchMessage()将该消息作为参数调用对应的窗口的窗口函数，这就是分发的实质）。