第二部分 Windows编程、面向对象程序设计
2.1 Windows编程回顾
提到Windows编程,简单地说,就是调用WIndows API做Windows应用程序。比如画个窗口,写个菜单,放个按钮,响应响应鼠标之类的。基本上所有的相关入门教程,都会用以下这样一个小例子,来演示一个最简单的Windows应用:
//------------Start---------------
#include ...
//回调函数
LRESULT WndProc(){
//switch msg
...
WM_PAINT:
OnPaint();
...
}
void OnPaint(){ //draw }
//入口
int WinMain(){
//1:注册窗口类,并将该窗口的回调函数调为WndProc
//2:建立并显示窗口
//3:进入消息循环
}
//------------End---------------
从上面程序可以看出,正常的Windows程序编写,都会有上述的1、2、3步。这样一来,运行时一个Win窗体就会诞生,并且源源不断地接收系统和用
户发给它的各种消息,比如单击、移动、关闭等。然后在此基础上,我们就可以编写自己的功能,比如每当单击窗口的某一处就显示一个图片、每当用户点关闭按
钮,就弹出一个提示框,等等诸如此类的操作。这些功能都需要在WndProc的switch语句中添加。由此就产生了一个问题。
“我是不是需要经常改动WndProc或者它所调用的函数(如OnPaint)的内容?”
OK,一般说来,是这样的。所以这会给开发造成很多麻烦,比如需要经常修改同一段代码,又比如每建立一个应用程序,都要重复写以上的那个结构…等等等
等。于是我们就郁闷了,开始考虑怎么才能来点儿一劳永逸的办法,使得上述那样3步可以固化下来,以后再要开发,只需要写功能,不需要对已经写好的东西再复
制或者修改了。幸运的是,面向对象的开发方法给了我们很好的解决方案。
2.2图解程序结构
结过分析,我们发现Window应用程序,一般都有着如下的结构。
即入口WinMain通过一个全局的Application *
application来调用Application的InitInstance()方法,而Application::InitInstance()中
又调用Window::Create()方法。这样一来,Window被创建,而系统、用户消息,如WM_PAINT之类的就可以传由Window的相应
处理函数来处理。这样一来,程序底层就完成了,简单地说,这是一个没有任何功能的,但是可以接受各种消息的Windows应用。
当我们想添加自己的功能时,只需要按照下图所示,分别继承Application和Window类。并在WinMain执行之前让全局的application指向MyApp的实例,这样一来,新程序中所有的消息就会转到我们自己的MyWin类中来处理,我们就可以随心所欲地添加自己的功能。
到此,可能有人会有疑问:“在WinMain执行之前让全局的application指向MyApp的实例”?WinMain不是程序入口吗,怎么能在它执行之前还能做别的操作?
这个问题甚至不需要回答,如果有此疑问的,请运行下面这样一段小程序,看看输出就明白了,为什么在WinMain之前还可以做很多很多操作:
//------------Start---------------
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "我是 main()中第一行,我总是会第一个输出的吧! " << endl; // prints !!!Hello World!!!
return 0;
}
class A{
public:
A(){
cout<<"哈哈,那可不一定,我就会比main()早执行哦~"<<endl;
}
};
A a;
//--------------End---------------
2.3用对象封装WindowsAPI
面向对象编程的重点在于需要进行抽象。
来看看上述的WIndows程序的建立过程,都是那样3步,于是我们把它总结出来,写成这样几个部分。
//----------------------------
class App{
App(){ app = this; }
init();//调用Window的create方法
run();//3:进入消息循环
Window * MainWin;
}
App * app;
//----------------------------
//----------------------------
class Window{
create();//1:注册窗口类,并将该窗口的回调函数调为WndProc 2:建立并显示窗口
virtual WndProc();//将消息映射到具体的处理函数 如WM_PAINT映射到OnPaint()
virtual OnPaint();
...
}
//----------------------------
//----------------------------
//入口
int WinMain(){
app->init();
app->run()
}
//----------------------------
OK,这个结构是什么意思?简单地说,就是把应用程度做成一个类,窗口做成一个类。程序入口调用程序的init()方法,该方法会调用窗口的create()方法,最后调用程序的run()方法完成程序的加载。
这样做的好处是什么?
回答是:可以完全不改动这些代码,只需要添加新的代码,并且新的代码只需要关注自己新的功能,不需要知道消息从哪来,往哪去就可以开发出我们自己的应用程序!
为什么可以这样?
举例说明一下。(注意那个App的指针app,以及App构造函数中的app = this;,再看看那几个virtual函数。)
比如我们要建立自己的应用,可以写一个如下的类:
//----------------------------
MyApp theApp;
MyApp : public App{
Window win;
init(){ win.create(); MainWin = &win; }
}
//----------------------------
//----------------------------
MyWin: public Window{
OnPaint();
OnClose();
...
}
//----------------------------
只要这样,我们就可以在MyWin的OnXXXX()方法里实现我们自己的功能,而前面编好的那几个类,可以不做任何改动,就可以支撑起整个程序的过程调用,我们甚至不需要上面那些源代码了,只需要将编译好的库和头文件引进来,就可以在其基础上进行扩展。
整个调用过程是,App的实例化由MyApp theApp;完成,由于App的构造函数中有app = this;,所以此时app指向的是MyApp的实例。当程序接收到消息时,会通过WndProc找到对应的处理函数(比如WM_PAINT对应到 OnPaint()方法),此时会调用MainWin->OnPaint()。而由于MainWin的实例是MyApp::init()中生成的, 是MyWin的实例,而MyWin中将virtual的OnPaint()进行了重载,所以该调用会调到MyWin::OnPaint()方法。
总结起来,这实际上完成了一个将WindowsAPI的过程封装成C++类的过程,用类和对象架起了用户调用与WindowsAPI之间的一座桥梁。这里可以提一句关于MFC的话题,MFC所做的事情,就是这样一个将WindowsAPI的过程封装成C++类的过程,当然,它的结构更为严谨而复杂,考虑的事情也更多,远不是一两句话能说完,不过其思想与程序封装完的入口,与上述过程如出一辙。
至此,我们就清楚了如何用面向对象思想解决Windows程序的问题。在下一部分中,我将完整地给出一个C++程序(Eclipse+CDT),并且总结一些Eclipse中编译运行之可能遇到的问题,用以完成这部分所描述的内容。