第1章 Windows程序内部运行机制
参考: https://blog.csdn.net/u014162133/article/details/46573873
1、Windows API与Win32 SDK
操作系统提供了各种方便开发Windows应用程序的编程接口,所有的函数都在Windows.h头文件中声明。Win32 SDK(Software Development Kit): 即Windows 32位平台下的软件开发包,包括API函数,帮助文档,微软提供的一些辅助开发工具。
2、窗口与句柄
窗口是屏幕上一块矩形区域,是Windows应用程序与用户进行交互的接口。窗口分为客户区和非客户区。在Windows应用程序中,窗口是通过窗口句柄(HWND)来标识的,要对某个窗口进行操作,首先就要得到这个窗口的句柄。其它各种资源(窗口,图标,光标等),系统在创建这些资源时会为它们分配内在,并返回标识这些资源的标识号,即句柄。比如:图标句柄(HICON)、光标句柄(HCURSOR)、画刷句柄(HBRUSH)。
3、消息与消息队列
消息:在Windows中由结构体MSG来表示,
typedef struct tagMSG{ HWND hwnd; //消息所属的窗口的句柄 UINT message; //消息本身标识符,由一数值表示,系统对消息定义为WM_XXX宏(WM为Windows Message缩写) WPARAM wParam; //随消息的不同附加信息也不同 LPARAM lParam; //消息的附加参数 DWORD time; //消息投递的时间 POINT pt; //鼠标当前位置 }MSG;
消息队列:每当一个Windows应用程序创建后,系统都会为该程序创建一个消息队列,这个消息队列用来存放该程序的窗口的消息,消息产生后被投递到消息队列中,应用程序通过一个消息循环不断的从消息队列中取出消息进行响应。响应过程由系统向应用程序发送消息,实际就是调用应用程序的消息处理函数。
4、创建一个完整的Win32程序,该程序实现创建一个窗口,其中主要步骤为:
(1) WinMain函数的定义
(2) 创建一个窗口(创建一个完整的窗口需要四个步骤:设计窗口类、注册窗口类、创建窗口、显示和更新窗口)
(3) 进行消息循环
(4) 编写窗口过程函数
5、
int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, //当前运行的应用程序的实例句柄 HINSTANCE hPrevInstance, //Win32环境下,这个参数总是NULL LPSTR lpCmdLine, //传递给应用程序的命令行参数 int nCmdShow //程序的窗口显示状态,例如最大化、最小化、隐藏等 );
typedef struct _WNDCLASS { UINT style; //这一类型窗口的样式(CS_HREDRAW、CS_VREDRAW、CS_NOCLOSE、CS_DBLCLKS) WNDPROC lpfnWndProc; //是一个函数指针,指向窗口过程函数,窗口过程函数是一个回调函数 int cbClsExtra; //一定字节数的附加内存空间(类附加内存),一般我们将这个参数设置为0 int cbWndExtra; //一定字节数的附加内存空间(窗口附加内存),一般我们将这个参数设置为0 HINSTANCE hInstance; //包含窗口过程的程序的实例句柄 HICON hIcon; //窗口类的图标句柄,如果这个值为NULL,那么系统将提供一个默认的图标 HCURSOR hCursor; //窗口类的光标句柄 HBRUSH hbrBackground; //窗口类的背景画刷句柄,可以是一个画刷的句柄,也可以是一个标准的颜色值 LPCTSTR lpszMenuName; //菜单资源的名字。如果使用菜单资源的ID,需要用MAKEINTRESOURCE进行转换。如果该值为NULL,那么创建的窗口没有默认的菜单。注意,菜单并不是一个窗口 LPCTSTR lpszClassName; //窗口类的名字 } WNDCLASS, *PWNDCLASS;
//lpWndClass为窗口类对象的指针 ATOM WINAPI RegisterClass(const WNDCLASS *lpWndClass);
HWND WINAPI CreateWindow( LPCTSTR lpClassName, //窗口类名称 LPCTSTR lpWindowName, //窗口名称,如果指定了标题栏,则显示在标题栏上 DWORD dwStyle, //窗口风格,或称窗口格式,窗口类型 int x, //窗口左上角 x 坐标 int y, //窗口左上角y 坐标 int nWidth, //窗口宽度 int nHeight, //窗口高度 HWND hWndParent, //父窗口句柄 HMENU hMenu, //窗口菜单句柄 HINSTANCE hInstance, //窗口所属的应用程序实例句柄 LPVOID lpParam //作为WM_CREATE消息的附加参数传入的数据指针。在创建多文档界面的窗口时,lpParam必须指向CLIENTCREATESTRUCT结构体。多数窗口将这个参数设置为NULL );
6、窗口类型WS_OVERLAPPEDWINDOW:
7、
8、
//该函数通过发送一个WM_PAINT消息来刷新窗口,该消息直接发送给窗口过程函数处理,不会进消息队列。 BOOL UpdateWindow(HWND hWnd);
9、消息循环
TranslateMessage函数用于将虚拟键消息转换为字符消息,比如,将WM_KEYDOWN和WM_KEYUP消息的组合转换为一条WM_CHAR消息,并将转换后的新消息投递到消息队列中。
从消息队列中获取消息,也可以用PeekMessage,
BOOL PeekMessage(
LPMSG lpMsg,
HWND hWnd,
UINT wMsgFilterMin,
UINT wMsgFilterMax,
UINT wRemoveMsg
);
前4个参数和GetMessage的4个参数的作用相同。最后一个参数指定消息的获取方式,如果设为PM_NOREMOVE,那么消息不会从消息队列中移除;如果设为PM_REMOVE,那么消息会从消息队列中移除(与GetMessage函数的行为一致)。
10、回调函数
LRESULT CALLBACK WindowProc( HWND hwnd, //窗口句柄 UINT uMsg, //消息标识码 WPARAM wParam, //附加参数 LPARAM lParam //附加参数 );
回调函数的实现机制:
(1) 定义一个回调函数
(2) 提供函数实现的一方在初始化的时候,将回调函数的函数指针注册给调用者
(3) 当特定的事件或条件发生的时候,调用者使用函数指针调用回调函数对事件进行处理
针对Windows的消息处理机制,窗口过程函数被调用的过程如下:
(1) 在设计窗口类的时候,将窗口过程函数的地址赋值给lpfnWndProc成员变量
(2) 调用RegisterClass(&wndclass)注册窗口类,那么系统就有了我们所编写的窗口过程函数的地址
(3) 当应用程序接收到某一窗口的消息,调用DispatchMessage(&msg)将消息回传给系统。系统则利用先前注册窗口类时得到函数指针,调用窗口过程函数对消息进行处理。
11、
(10)
//加载图标资源,返回系统分配给该图标的句柄,如果加载的是系统的标准图标,第一个参数必须为NULL, //LPCTSTR被定义为CONST CHAR*(指向常量的字符指针),图标的ID是一个常数, //要使用MAKEINTRESOUCE宏把资源ID标识转换为需要的LPCTSTR类型 HICON LoadIcon(HINSTANCE hInstance, LPCTSTR lpIconName); //使用方法参考LoadIcon HCURSOR LoadCursor(HINSTANCE hlnstance,LPCTSTR lpCursorName);
(11) sprintf格式化字符,其头文件为stdio.h,在MFC中格式化字符用CString.Format
(12) GetDC()与ReleaseDC()要成对使用,否则会内存泄漏。同样,BeginPaint()与EndPaint(),这两个Parint只能在WM_PAINT消息中调用。
(13) HGDIOBJ GetStockObject(int fnObject); 获取画笔、画刷、字体、调色板的句柄,由于该函数可以返回多种资源对象的句柄,使用时需要对返回值进行类型转换,
如:hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(NULL_BRUSH ) //创建空画刷
(14) 什么时候用NULL,什么时候用0。答,对指针赋值时用NULL,对变量赋值时用0。
(15) 什么是野指针?答:将指针指向的内存释放后,此指针即变成野指针!
如何避免野指针?答:将此指针指向NULL即可,p=NULL;
12、
#include <stdio.h> #include <windows.h> #include <stdexcept> using namespace std; //回调函数原型声明,返回长整形的结果,CALLBACK表示stdcall调用 LRESULT CALLBACK WinProc( HWND hwnd, // handle to window UINT uMsg, // message identifier WPARAM wParam, // first message parameter LPARAM lParam // second message parameter ); //(1) WinMain函数,程序入口点函数 int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, // handle to current instance HINSTANCE hPrevInstance, // handle to previous instance LPSTR lpCmdLine, // command line int nCmdShow // show state ){ //(2) //一.设计一个窗口类,类似填空题,使用窗口结构体 WNDCLASS wnd; wnd.cbClsExtra = 0; //类的额外内存 wnd.cbWndExtra = 0; //窗口的额外内存 wnd.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(NULL_BRUSH);//创建一个空画刷填充背景 //加载游标,如果是加载标准游标,则第一个实例标识设置为空 wnd.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_CROSS); wnd.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_ERROR); wnd.hInstance = hInstance;//实例句柄赋值为程序启动系统分配的句柄值 wnd.lpfnWndProc = WinProc;//消息响应函数 wnd.lpszClassName = "gaojun";//窗口类的名子,在注册时会使用到 wnd.lpszMenuName = NULL;//默认为NULL没有标题栏 wnd.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;//定义为水平和垂直重画 //二.注册窗口类 RegisterClass(&wnd); //三.根据定制的窗口类创建窗口 HWND hwnd;//保存创建窗口后的生成窗口句柄用于显示 //如果是多文档程序,则最后一个参数lParam必须指向一个CLIENTCREATESTRUCT结构体 hwnd = CreateWindow("gaojun", "WIN32应用程序", WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, 800, 600, NULL, NULL, hInstance, NULL); //四.显示窗口 ShowWindow(hwnd, SW_SHOWDEFAULT); //五.更新窗口 UpdateWindow(hwnd); //(3).消息循环 MSG msg;//消息结构体 //如果消息出错,返回值是-1,当GetMessage从消息队列中取到是WM_QUIT消息时,返回值是0 //也可以使用PeekMessage函数从消息队列中取出消息 BOOL bSet; while((bSet = GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) != 0){ if (-1 == bSet) { return -1; } else{ TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg); } } return 0;//程序结束,返回0 } //消息循环中对不同的消息各类进行不同的响应 LRESULT CALLBACK WinProc( HWND hwnd, // handle to window UINT uMsg, // message identifier WPARAM wParam, // first message parameter LPARAM lParam // second message parameter ){ switch (uMsg) { case WM_CHAR://字符按键消息 char szChar[20]; sprintf(szChar, "char is %d;", wParam);//格式化操作,stdio.h MessageBox(hwnd, szChar, "gaojun", 0);//输出操作windows.h中 break; case WM_LBUTTONDOWN://鼠标左键按下消息 MessageBox(hwnd, "this is click event!", "点击", 0); HDC hdc; hdc = GetDC(hwnd);//获取设备上下文句柄,用来输出文字 //在x=0,y=50(像素)的地方输出文字 TextOut(hdc, 0, 50, "响应WM_LBUTTONDONW消息!", strlen("响应WM_LBUTTONDONW消息!")); ReleaseDC(hwnd, hdc);//在使用完DC后一定要注意释放 break; case WM_PAINT://窗口重给时报消息响应 HDC hDc; PAINTSTRUCT ps; hDc = BeginPaint(hwnd, &ps); TextOut(hDc, 0, 0, "这是一个Paint事件!", strlen("这是一个Paint事件!")); EndPaint(hwnd, &ps); break; case WM_CLOSE://关闭消息 if (IDYES == MessageBox(hwnd, "确定要关闭当前窗口?", "提示", MB_YESNO)) { DestroyWindow(hwnd);//销毁窗口 } break; case WM_DESTROY: PostQuitMessage(0);//在响应消息后,投递一个退出的消息使用程序安全退出 break; default: return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);//调用缺省的消息处理过程函数 } return 0; }