VS2010/MFC编程入门之四（MFC应用程序框架分析）

上一讲鸡啄米讲的是VS2010应用程序工程中文件的组成结构，可能大家对工程的运行原理还是很模糊，理不出头绪，毕竟跟C++编程入门系列中的例程差别太大。这一节鸡啄米就为大家分析下MFC应用程序框架的运行流程。

       一.SDK应用程序与MFC应用程序运行过程的对比

       程序运行都要有入口函数，在之前的C++教程中都是main函数，而Windows应用程序的入口函数是WinMain函数，MFC程序也是从WinMain函数开始的。下面鸡啄米就给出用Windows SDK写的“HelloWorld”程序，与应用程序框架进行对比，这样能更好的了解框架是怎样运行的。Windows SDK开发程序就是不使用MFC类库，直接用Windows API函数进行软件开发。鸡啄米不是要讲解SDK开发，只是为了对比而简单介绍，至于SDK开发可以在大家学完MFC以后选择是否要研究，一般来说有简单了解就可以了。

       SDK应用程序

       首先，给出Windows SDK应用程序“HelloWorld”的源码：  

C++代码

 #include <windows.h>

 LRESULT CALLBACK myWndProc(HWND hWindow, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

 int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, PSTR szCmdLine, int iCmdShow)
 {
   const static TCHAR appName[] = TEXT("Hello world");
   WNDCLASSEX myWin;
   myWin.cbSize = sizeof(myWin);
   myWin.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
   myWin.lpfnWndProc = myWndProc;
   myWin.cbClsExtra = 0;
   myWin.cbWndExtra = 0;
   myWin.hInstance = hInstance;
   myWin.hIcon = 0;
   myWin.hIconSm  = 0;
   myWin.hCursor = 0;
   myWin.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);
   myWin.lpszMenuName = 0;
   myWin.lpszClassName = appName;
   //Register
   if (!RegisterClassEx(&myWin)) return 0;
   const HWND hWindow = CreateWindow(
     appName,
     appName,
     WS_OVERLAPPEDWINDOW,
     CW_USEDEFAULT,
     CW_USEDEFAULT,
     CW_USEDEFAULT,
     CW_USEDEFAULT,
     0,
     0,
     hInstance,
     0);
   ShowWindow(hWindow,iCmdShow);
   UpdateWindow(hWindow);
   {
     MSG msg;
     while(GetMessage(&msg,0,0,0))
     {
       TranslateMessage(&msg);
       DispatchMessage(&msg);
     }
     return (int)msg.wParam;
   }
 }

 LRESULT CALLBACK myWndProc(HWND hWindow, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
 {
   if (msg==WM_PAINT)
   {
     PAINTSTRUCT ps;
     const HDC hDC = BeginPaint(hWindow,&ps);
     RECT rect;
     GetClientRect(hWindow,&rect);
     DrawText(hDC,TEXT("HELLO WORLD"),-1,&rect, DT_SINGLELINE | DT_CENTER | DT_VCENTER);
     EndPaint(hWindow,&ps);
     return 0;
   }
   else if (msg==WM_DESTROY)
   {
     PostQuitMessage(0);
     return 0;
   }
   return DefWindowProc(hWindow,msg,wParam,lParam);
 }

       上面的程序运行的流程是：进入WinMain函数->初始化WNDCLASSEX，调用RegisterClassEx函数注册窗口类->调用ShowWindow和UpdateWindow函数显示并更新窗口->进入消息循环。关于消息循环再简单说下，Windows应用程序是消息驱动的，系统或用户让应用程序进行某项操作或完成某个任务时会发送消息，进入程序的消息队列，然后消息循环会将消息队列中的消息取出，交予相应的窗口过程处理，此程序的窗口过程函数就是myWndProc函数，窗口过程函数处理完消息就完成了某项操作或任务。本例是要显示“HELLO WORLD”字符串，UpdateWindow函数会发送WM_PAINT消息，但是此消息不经过消息队列而是直接送到窗口过程处理，在窗口过程函数中最终绘制了“HELLO WORLD”字符串。

       MFC应用程序

       下面是MFC应用程序的运行流程，通过MFC库中代码进行分析：

       首先在HelloWorld.cpp中定义全局对象theApp：CHelloWorldApp theApp;。调用CWinApp和CHelloWorldApp的构造函数后，进入WinMain函数（位于appmodul.cpp中）。

C++代码

 extern "C" int WINAPI
_tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
     _In_ LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
#pragma warning(suppress: 4985)
 {
    // call shared/exported WinMain
     return AfxWinMain(hInstance, hPrevInstance, lpCmdLine, nCmdShow);
}

       在TCHAR.h中，有此定义：#define _tWinMain   WinMain，所以这里的_tWinMain就是WinMain函数。它调用了AfxWinMain函数（位于WinMain.cpp中）。

C++代码

 int AFXAPI AfxWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
        .............略
       // App global initializations (rare)
        if (pApp != NULL && !pApp->InitApplication())
              goto InitFailure;

       if (!pThread->InitInstance())
        {
              .........略
        }

        // Run函数位于THRDCORE.cpp中，由此函数进入消息循环
       nReturnCode = pThread->Run();

       ..............略

       return nReturnCode;
 }

       上面InitInstance函数的代码如下：

C++代码

 BOOL CTestApp::InitInstance()
{
        .............略
       CSingleDocTemplate* pDocTemplate;
        pDocTemplate = new CSingleDocTemplate(
              IDR_MAINFRAME,
               RUNTIME_CLASS(CTestDoc),
              RUNTIME_CLASS(CMainFrame),      // main SDI frame window
               RUNTIME_CLASS(CTestView));
       if (!pDocTemplate)
              return FALSE;
       AddDocTemplate(pDocTemplate);
        // Parse command line for standard shell commands, DDE, file open

        CCommandLineInfo cmdInfo;
       ParseCommandLine(cmdInfo);

       //ProcessShellCommand位于AppUI2.cpp中，注册并创建窗口
        if (!ProcessShellCommand(cmdInfo))
             return FALSE;

       m_pMainWnd->ShowWindow(SW_SHOW);
        m_pMainWnd->UpdateWindow();

        return TRUE;
}

       InitInstance中的ProcessShellCommand函数又调用了CMainFrame的LoadFrame函数注册并创建了窗口，执行完ProcessShellCommand函数以后，调用了m_pMainWnd的ShowWindow和UpdateWindow函数显示并更新框架窗口。这些是不是与上面的SDK程序十分类似？

       接下来该是消息循环了，上面的AfxWinMain函数中调用了pThread的Run函数（位于THRDCORE.cpp中），在Run中包含了消息循环。Run函数的代码如下：

C++代码

 int CWinThread::Run()
{
         .............略
        // 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));
       ..............略
 }

 BOOL CWinThread::PumpMessage()
{
        return AfxInternalPumpMessage();
}

BOOL AFXAPI AfxInternalPumpMessage()
 {
       _AFX_THREAD_STATE *pState = AfxGetThreadState();

       if (!::GetMessage(&(pState->m_msgCur), NULL, NULL, NULL))
        {
             .............略
        }
       ...............略
        if (pState->m_msgCur.message != WM_KICKIDLE && !AfxPreTranslateMessage(&(pState->m_msgCur)))
       {
              ::TranslateMessage(&(pState->m_msgCur));
             ::DispatchMessage(&(pState->m_msgCur));
        }

        return TRUE;
}

       我们看到PumpMessage中通过调用GetMessage、TranslateMessage、DispatchMessage等建立了消息循环并投递消息。

       窗口过程函数AfxWinProc形式如下：

C++代码

 LRESULT CALLBACK AfxWndProc(HWND hWnd,UINT nMsg,WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
       ……
      CWnd*pWnd=CWnd::FromHandlePermanent(hWnd);
      ReturnAfxCallWndProc(pWnd,hWnd,nMsg,wParam,lParam);
 }

       两者运行过程对比

       到此，通过对比可以发现，MFC应用程序的运行流程与SDK程序是类似的，都是先进行一些初始化过程，再注册并创建窗口，然后显示、更新窗口，最后进入消息循环，消息都由窗口过程函数处理。现在大家是不是觉得有些头绪了？在运行流程上有基本的掌握即可。

       二.MFC应用程序框架主要类之间的关系

       在第二讲中，给大家演示了如何利用应用程序向导生成单文档应用程序框架，可以看到程序的基本框架和必要的代码都自动生成了，上一讲又讲解了文件组成结构，实际上在前面自动生成的框架中比较重要的类包括以下几个：CHelloWorldApp、CMainFrame、CHelloWorldDoc和CHelloWorldView，至于其他的类比如CClassView、CFileView等都是在框架窗口（CMainFrame）上创建的面板等，不是必要的。

       鸡啄米就四个主要类的关系简单讲下，CHelloWorldApp类处理消息，将收到的消息分发给相应的对象。CMainFrame是视图CHelloWorldView的父窗口，视图CHelloWorldView就显示在CMainFrame的客户区中。视图类CHelloWorldView用来显示文档类CHelloWorldDoc中的数据，并根据对视图类的操作修改文档类的数据。一个视图类只能跟一个文档类相联系，而一个文档类可以跟多个视图类相联系。关于视图类和文档类的关系后面会详细讲解。

       本节VC++/MFC编程入门教程内容比较多，主要是让大家对MFC应用程序的运行原理有大概的了解。对于以后的MFC开发有很多好处。如果有问题请在鸡啄米博客留言交流。谢谢。

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