鸡啄米MFC教程笔记之二：MFC应用程序框架分析

　　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MFC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：

 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）。

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）。

 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：

 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：

 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：

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

两者运行流程对比

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

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。

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：