如何優雅的寫UI——（1）MFC六大核心機制-程序初始化

時間 2020-05-09

標籤如何優雅 mfc 六大核心機制程序初始化简体版

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不少作軟件開發的人都有一種對事情刨根問底的精神，例如咱們一直在用的MFC，很方便，不用學太多原理性的知識就能夠作出各類窗口程序，但喜歡鑽研的朋友確定想知道，到底微軟幫咱們作了些什麼，讓咱們在它的框架下能夠簡單的寫程序。本文開始就跟你們分享一位同行前輩寫的MFC核心機制分析（稍做整理），語言樸實易懂，在讀完此深刻淺析的剖析系列後，相信留給你們的是對MFC運行機制的深刻理解。ios

MFC六大核心機制概述程序員

咱們選擇了C++，主要是由於它夠藝術、夠自由，使用它咱們能夠實現各類想法，而MFC將多種可靈活使用的功能封裝起來，咱們豈能忍受這種「黑盒」操做？因而研究分析MFC的核心機制成爲必然。web

首先，列出要講的MFC六大核心機制：編程

       一、MFC程序的初始化。
       二、運行時類型識別（RTTI）。
       三、動態建立。
       四、永久保存。
       五、消息映射。
       六、消息傳遞。app

（一）MFC程序的初始化框架

通常狀況下，採用文檔/視圖結構的應用程序至少應由如下對象組成：應用程序對象（CWinApp類派生的對象），框架窗口對象（CFrameWnd類派生的對象），文檔對象（CDocument類派生的對象），視圖對象（CView類派生的對象）。另外，還必須有一個負責管理文檔和視圖的文檔模板類（CDocTemplate）。其中的主角是CDocument類（文檔類）和 CView類（視圖類），這就是文檔/視圖結構的由來。各種的做用分別介紹以下：函數

1.CWinApp工具

CwinApp (應用程序類) 提供了用戶與 Windows 應用程序之間進行交流的界面。在實例化該類對象後，這個對象自動地把自身與 Widnows 系統創建聯繫，接收 Windows 傳送的消息，並交給程序中相應的對象去處理，免去了程序員許多的工做，使得開發 Windows 序變得簡單方便。
這個類中有一個重要的成員函數：InitInstance(),在 Windows 環境下，能夠運行同一程序的多個實例，函數 InitInstance() 的做用是在生成的一個新的實例的時候，完成一些初始化的工做。另外還有一個函數InitApplication()，與前者的區別是它"每個程序只調用一次"，而 InitInstance() 是"每個例程調用一次"。
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2.CFrameWndspa

CFrameWnd (框架窗口類) 是應用程序的框架窗口。所謂框架窗口是指包括菜單、工具欄、狀態欄和窗口客戶區的整個應用程序的主窗口，至關於簡單應用程序框架中所提到的主窗口。在 MFC 程序中，通常並不須要常常對 CFrameWnd 類進行操做，更多的是對視窗類進行操做，達到對程序中的數據進行編輯的目的。

3.CView

CView (視圖類) 派生於 Cwnd 類，用於管理文檔/視圖結構中的窗口客戶區，這個窗口在文檔/視圖結構中稱爲視圖。視圖類專門用於對應用程序的數據進行顯示，在視圖類中有一個很重要的函數 OnDraw(),OnDraw()函數是用於進行應用程序數據顯示的函數，通常在派生類中要重寫這一個函數。在文檔/視圖結構中，重寫的OnDraw()函數首先清空客戶區窗口,而後再在窗口上繪製客戶須要的內容，也就是說，OnDraw() 函數將集中管理全部的數據顯示工做。

4.CDocument

CDocument (文檔類) 雖然視圖類負責應用程序數據的顯示，但應用程序的數據通常不直接由視圖類管理，而是做爲文檔類（CDocument）的數據成員，由文檔類來進行集中管理，並且文檔類將直接與磁盤相聯繫，把文檔類中的數據存盤，或從磁盤中取出存盤的數據。視圖類用 OnDraw() 函數展現數據，但應用程序的數據卻存放在文檔類中，視圖類的函數 GetDocument() 的返回值就是指向文檔類的指針，經過這個指針就能夠訪問到文檔類中的公有數據成員。文檔類的數據要存盤或取盤要與磁盤進行數據傳遞，能夠用 CFile 類結合CFileDialog 類實現。在文檔/視圖結構中，經過文檔類中的序列化函數 Serialize() 就能夠很簡單的完成數據存取任務。文檔/視圖結構中，數據的傳輸過程以下圖所示:

5.CDocTemplate

CDocTemplate（文檔模板類）的做用是鏈接文檔/視圖結構中文檔類，視圖類和框架窗口類之間的關係，文檔類，視圖類和框架窗口類之間的關係是在文檔模板類中創建起來的，同時文檔模板類還加載了菜單以及與菜單資源使用的 ID 等資源。具體來講，在 CWinApp 派生類的 InitInstance() 函數中創建了文檔模板類 CDocTemplate，並用文檔模板類鏈接資源、框架窗口、文檔和視圖。

6.類層次結構

繼承類圖，左邊爲父類，右邊爲派生類。實線框中的類只有 CObject 在 "afx.h" 中，其他都在 "afxwin.h" 中，虛線框中所有是用戶本身定義的派生類。

　　7.使用控制檯程序模擬 MFC 初始化

　　注意!是使用控制檯應用程序(Win32 Console Application)模擬而不是 MFC 程序!另外不用急着 copy 代碼，我在文章底部附錄一給出了代碼下載連接和使用方法。

假設新建一個控制檯應用程序叫"My"，首先天然是編寫上面五個重要類的派生類，其中 CDocTemplate 用於管理其餘類的對象，能夠被直接使用，這裏就暫且不討論了(它的派生類被聲明在"afxwin.h"中)。因而建立四個頭文件並聲明其餘類的派生類。

//My.h
class CMyApp : public CWinApp { public: CMyApp(); virtual BOOL InitInstance();    //覆蓋
};

//MyDoc.h
 
class CMyDoc : public CDocument { public : CMyDoc(); };

//MyFrame.h
 
class CMyFrame : public CFrameWnd { public: CMyFrame(); };

//MyView.h
 
class CMyView : public CView { public: CMyView(); };

這就是客戶須要建立的全部頭文件了，當你使用 IDE 建立一個 MFC 程序時，他會自動爲你建立上述頭文件。另外還須要注意下面這 3 個頭文件，它們在 MFC 類庫中是真實存在的，而且名稱相同。"afx.h" 聲明瞭 CObject 基類，"afxwin.h" 聲明瞭 MFC 中使用的大部分類的基類，"stdafx.h" 是爲了減小重複編譯設置的，用於創建一個預編譯的頭文件 .PCH 和一個預約義的類型文件 STDAFX.OBJ。因爲MFC體系結構很是大，包含許多頭文件，若是每次都編譯的話比較費時，所以咱們把經常使用的 MFC頭文件都放在 stdafx.h 中，如 afxwin.h、afxext.h、afxdisp.h、afxcmn.h 等，而後讓 stdafx.cpp 包含這個 stdafx.h 文件。這樣，因爲編譯器能夠識別哪些文件已經編譯過，因此stdafx.cpp就只編譯一次，並生成所謂的預編譯頭文件。

//stdfx.h
 #include "afxwin.h"
 
//其餘必要的頭文件 //#include <......> //#include <......> //#include <......> //連接必要的庫 //#pragma comment(......) //#pragma comment(......) //#pragma comment(......)

//afxwin.h
 
#pragma once #include "afx.h"
 
//CCmdTarget類聲明
class CCmdTarget : public CObject { public: CCmdTarget(); }; //CDocument類聲明
class CDocument : public CCmdTarget { public: CDocument(); }; //CWnd類聲明
class CWnd : public CCmdTarget { public: CWnd(); virtual BOOL Create(); BOOL CreateEx(); virtual BOOL PreCreateWindow(); }; //CFrameWnd類聲明
class CFrameWnd : public CWnd { public: CFrameWnd(); }; //CView類聲明
class CView : public CWnd { public: CView(); }; //CWinThread類聲明
class CWinThread : public CCmdTarget { public: CWnd* m_pMainWnd; CWinThread(); virtual BOOL InitInstance(); virtual int Run(); }; //CWinApp類聲明
class CWinApp : public CWinThread { public: CWinApp(); virtual BOOL InitApplication(); virtual BOOL InitInstance();    //覆蓋
    virtual int Run();    //覆蓋
};

說明幾點，CWnd 類中有建立窗口的虛函數，Create,CreateEx(前者的擴展版本),PreCreateWindow。所以實際編寫其派生類時須要覆蓋這些函數。CWinApp 中有重要的 InitApplication() 函數和繼承自 CWinThread 的 InitInstance() 和 Run()，編寫其派生類一般要覆蓋它們。值得一提的是，CWinThread 有一個數據成員 CWnd* m_pMainWnd，它是指向框架窗對象的指針。

//afx.h //演示須要，MFC實際上不包含<iostream>
#include <iostream>
using namespace std; //實際上下面這些重定義寫在<WinDef.h>中，MFC編程時一般會自動包含該頭文件，爲演示方便就寫這了
typedef int BOOL; #define TRUE 1;
 
//CObect類聲明
class CObject { public: CObject(); };

"afx.h" 中聲明瞭祖宗類 CObject。

好了，至此爲止，已經完成了全部頭文件的建立，接下來只須要編寫它們對應的 .cpp 文件便可。處於演示須要，咱們在全部類的構造函數中加上一句輸出方便運行時查看。

首先是四個客戶類的實現:

//MyDoc.cpp
 #include "stdafx.h" #include "MyDoc.h" CMyDoc::CMyDoc() { cout<<"CMyDoc Constructor."<<endl; }

//MyFrame.cpp
 #include "stdafx.h" #include "MyFrame.h"
 
//CMyFrame類方法定義
CMyFrame::CMyFrame() { cout<<"CMyFrame Constructor."<<endl; }

//MyView.cpp
 #include "stdafx.h" #include "MyView.h"
 
//CMyView類方法定義
CMyView::CMyView() { cout<<"CMyView Constructor."<<endl; }

//My.cpp
 #include "stdafx.h" #include "My.h" #include "MyFrame.h" #include "MyDoc.h" #include "MyView.h"
 
//CMyWinApp類方法定義
CMyApp::CMyApp() { cout<<"CMyApp Constructor."<<endl; } BOOL CMyApp::InitInstance() //覆蓋
{ cout<<"CMyApp::InitInstance()."<<endl; //下面的註釋爲 MFC 源碼中的內容，使用RTTI實例化了CMyDoc、 //CMyFrame、CMyView，而且使用 CDocTemplate 類來鏈接管理
    /* // 註冊應用程序的文檔模板。文檔模板 // 將用做文檔、框架窗口和視圖之間的鏈接 CSingleDocTemplate* pDocTemplate; pDocTemplate = new CSingleDocTemplate( IDR_MAINFRAME, RUNTIME_CLASS(CMyDoc), RUNTIME_CLASS(CMyFrame), // 主 SDI 框架窗口 RUNTIME_CLASS(CMyView)); if (!pDocTemplate) return FALSE; AddDocTemplate(pDocTemplate); */
 
    this->m_pMainWnd = new CMyFrame(); return TRUE; } //全局變量
CMyApp theApp; int main() { theApp.InitApplication(); theApp.InitInstance(); theApp.Run(); return 0; }

說明幾點，InitInstance() 中的註釋是 MFC 中的源碼，我在這裏貼出來是爲了讓你們理解 MFC 是在這個時候實例化了 CMyDoc、CMyFrame 和 CMyView，至於 RUNTIME_CLASS 是什麼，下幾章博客會詳細介紹。

爲何 MFC 沒有 WinMain()?

注意！最重要的東西來了！"My.cpp" 中有一個很關鍵的全局對象 CMyApp theApp，它是整個 MFC 初始化的關鍵。因爲 C++ 中全局對象的構建將比程序進入點(DOS 環境爲 main，Windows 爲 WinMain)更早，所以 CMyApp 的構造函數最早被執行，完成一系列的初始化。注意到該演示程序裏有 main() 函數，可是 MFC 程序中並無(Window 程序主函數實際上是 WinMain())，那麼它去哪了呢？MFC 將 WinMain() 封裝了起來，在 CMyApp theApp 實例化後會自動調用 WinMain() 函數並得到 theApp 對象的指針對其操做，讓使用者看起來 theApp 纔是程序的入口點。

而後是剩餘的存在於MFC中 .cpp 文件:

//stdfx.cpp
 #include "stdafx.h"

//afx.cpp
 #include "afx.h"
 
//CObject類聲明
CObject::CObject() { cout<<"CObject Constructor."<<endl; }

//afxwin.cpp
 #include "afxwin.h"
 
//這裏導入"CMyApp.h"是爲了使用 theApp 全局變量以使用改造版的 AfxGetApp()
#include "My.h"
extern CMyApp theApp; //CCmdTarget類方法定義
CCmdTarget::CCmdTarget() { cout<<"CCmdTarget Constructor."<<endl; } //CDocument類方法定義
CDocument::CDocument() { cout<<"CDocument Constructor."<<endl; } //CWnd類方法定義
CWnd::CWnd() { cout<<"CWnd Constructor."<<endl; } BOOL CWnd::Create() { cout<<"CWnd::Create()."<<endl; return TRUE; } BOOL CWnd::CreateEx() { cout<<"CWnd::CreateEx()."<<endl; return TRUE; } BOOL CWnd::PreCreateWindow() { cout<<"CWnd::PreCreateWindow()."<<endl; return TRUE; } //CFrameWnd類方法定義
CFrameWnd::CFrameWnd() { cout<<"CFrameWnd Constructor."<<endl; } //CView類方法定義
CView::CView() { cout<<"CView Constructor."<<endl; } //CWinThread類方法定義
CWinThread::CWinThread() { cout<<"CWinThread Constructor."<<endl; } BOOL CWinThread::InitInstance() { cout<<"CWinThread::InitInstance()."<<endl; return TRUE; } int CWinThread::Run() { cout<<"CWinThread::Run()."<<endl; return 1; } //CWinApp類方法定義
CWinApp::CWinApp() { cout<<"CWinApp Constructor."<<endl; } BOOL CWinApp::InitInstance() { cout<<"CWinApp::InitInstance()."<<endl; return TRUE; } BOOL CWinApp::InitApplication() { cout<<"CWinApp::InitApplication()."<<endl; return TRUE; } int CWinApp::Run() { cout<<"CWinApp::Run()."<<endl; return 1; }

值得注意的是 InitInstance() 虛函數是在 CWinThread 中被聲明，InitApplication() 則是在 CWinApp中被聲明。

呼！大功告成！運行結果以下,能夠從結果看一下 MFC 的初始化流程:

運行結果:

CObject Constructor.
CCmdTarget Constructor.
CWinThread Constructor.
CWinApp Constructor.
CMyApp Constructor.
CWinApp::InitApplication().
CMyApp::InitInstance().
CObject Constructor.
CCmdTarget Constructor.
CWnd Constructor.
CFrameWnd Constructor.
CMyFrame Constructor.
CWinApp::Run().

代碼我已經上傳，編譯一下就能夠 MyMFC.zip

下一篇我會教你們怎麼樣寫出一個好看的窗體

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