VS2013/MFC编程入门之三（MFC应用程序框架分析）

  上一讲讲的是VS2013应用程序工程中文件的组成结构。这一节就为大家分析下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。本讲不是要讲解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

1. #include <windows.h>    
2.   
3. LRESULT CALLBACK myWndProc(HWND hWindow, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);   
4.      
5. int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, PSTR szCmdLine, int iCmdShow)      
6. {      
7.   const static TCHAR appName[] = TEXT("Hello world");      
8.   WNDCLASSEX myWin;      
9.   myWin.cbSize = sizeof(myWin);      
10.   myWin.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;      
11.   myWin.lpfnWndProc = myWndProc;      
12.   myWin.cbClsExtra = 0;      
13.   myWin.cbWndExtra = 0;      
14.   myWin.hInstance = hInstance;      
15.   myWin.hIcon = 0;      
16.   myWin.hIconSm  = 0;      
17.   myWin.hCursor = 0;      
18.   myWin.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);      
19.   myWin.lpszMenuName = 0;      
20.   myWin.lpszClassName = appName;      
21.   //Register      
22.   if (!RegisterClassEx(&myWin)) return 0;      
23.   const HWND hWindow = CreateWindow(      
24.     appName,      
25.     appName,      
26.     WS_OVERLAPPEDWINDOW,      
27.     CW_USEDEFAULT,      
28.     CW_USEDEFAULT,      
29.     CW_USEDEFAULT,      
30.     CW_USEDEFAULT,      
31.     0,      
32.     0,      
33.     hInstance,      
34.     0);      
35.   ShowWindow(hWindow,iCmdShow);      
36.   UpdateWindow(hWindow);      
37.   {      
38.     MSG msg;      
39.     while(GetMessage(&msg,0,0,0))      
40.     {      
41.       TranslateMessage(&msg);      
42.       DispatchMessage(&msg);      
43.     }      
44.     return (int)msg.wParam;      
45.   }      
46. }      
47.      
48. LRESULT CALLBACK myWndProc(HWND hWindow, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)      
49. {      
50.   if (msg==WM_PAINT)      
51.   {      
52.     PAINTSTRUCT ps;      
53.     const HDC hDC = BeginPaint(hWindow,&ps);      
54.     RECT rect;      
55.     GetClientRect(hWindow,&rect);      
56.     DrawText(hDC,TEXT("HELLO WORLD"),-1,&rect, DT_SINGLELINE | DT_CENTER | DT_VCENTER);      
57.     EndPaint(hWindow,&ps);      
58.     return 0;      
59.   }      
60.   else if (msg==WM_DESTROY)      
61.   {      
62.     PostQuitMessage(0);      
63.     return 0;      
64.   }      
65.   return DefWindowProc(hWindow,msg,wParam,lParam);      
66. }  

       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

1. extern "C" int WINAPI   
2. _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,   
3.     _In_ LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow)   
4. #pragma warning(suppress: 4985)   
5. {   
6.     // call shared/exported WinMain   
7.     return AfxWinMain(hInstance, hPrevInstance, lpCmdLine, nCmdShow);   
8. }  

       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

1. int AFXAPI AfxWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow)   
2. {    
3.        .............略   
4.        // App global initializations (rare)   
5.        if (pApp != NULL && !pApp->InitApplication())   
6.               goto InitFailure;   
7.   
8.        if (!pThread->InitInstance())   
9.        {   
10.               .........略   
11.        }   
12.   
13.        // Run函数位于THRDCORE.cpp中，由此函数进入消息循环   
14.        nReturnCode = pThread->Run();   
15.   
16.        ..............略   
17.   
18.        return nReturnCode;   
19. }   

       上面InitInstance函数的代码如下：

C++代码

1. BOOL CTestApp::InitInstance()        
2. {       
3.        .............略       
4.        CSingleDocTemplate* pDocTemplate;       
5.        pDocTemplate = new CSingleDocTemplate(       
6.               IDR_MAINFRAME,       
7.               RUNTIME_CLASS(CTestDoc),       
8.               RUNTIME_CLASS(CMainFrame),      // main SDI frame window       
9.               RUNTIME_CLASS(CTestView));     
10.        if (!pDocTemplate)   
11.              return FALSE;     
12.        AddDocTemplate(pDocTemplate);       
13.        // Parse command line for standard shell commands, DDE, file open       
14.       
15.        CCommandLineInfo cmdInfo;       
16.        ParseCommandLine(cmdInfo);       
17.       
18.        //ProcessShellCommand位于AppUI2.cpp中，注册并创建窗口       
19.        if (!ProcessShellCommand(cmdInfo))       
20.              return FALSE;       
21.       
22.        m_pMainWnd->ShowWindow(SW_SHOW);       
23.        m_pMainWnd->UpdateWindow();       
24.       
25.        return TRUE;       
26. }      

       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

1. int CWinThread::Run()       
2. {       
3.         .............略       
4.         // phase2: pump messages while available       
5.         do      
6.         {       
7.               // pump message, but quit on WM_QUIT       
8.               if (!PumpMessage())       
9.                      return ExitInstance();       
10.       
11.               // reset "no idle" state after pumping "normal" message       
12.               if (IsIdleMessage(&m_msgCur))       
13.               {       
14.                      bIdle = TRUE;       
15.       
16.                      lIdleCount = 0;       
17.       
18.               }       
19.        } while (::PeekMessage(&m_msgCur, NULL, NULL, NULL, PM_NOREMOVE));       
20.        ..............略       
21. }       
22.         
23. BOOL CWinThread::PumpMessage()       
24. {     
25.        return AfxInternalPumpMessage();    
26. }    
27.   
28. BOOL AFXAPI AfxInternalPumpMessage()   
29. {   
30.        _AFX_THREAD_STATE *pState = AfxGetThreadState();   
31.       
32.        if (!::GetMessage(&(pState->m_msgCur), NULL, NULL, NULL))          
33.        {       
34.              .............略       
35.        }       
36.        ...............略       
37.        if (pState->m_msgCur.message != WM_KICKIDLE && !AfxPreTranslateMessage(&(pState->m_msgCur)))   
38.        {   
39.              ::TranslateMessage(&(pState->m_msgCur));   
40.              ::DispatchMessage(&(pState->m_msgCur));   
41.        }     
42.       
43.        return TRUE;       
44. }       

       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

1. LRESULT CALLBACK AfxWndProc(HWND hWnd,UINT nMsg,WPARAM wParam, LPARAM lParam)   
2. {   
3.       ……   
4.       CWnd*pWnd=CWnd::FromHandlePermanent(hWnd);  
5.       ReturnAfxCallWndProc(pWnd,hWnd,nMsg,wParam,lParam);   
6. }  

       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

       在第一讲中，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。

       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。如果有问题请在博客留言交流。谢谢。