剖析WINX的Hello程式

概述

我們已經介紹了Windows SDK的Hello程式，它的流程主要分為三個步驟：

1. 註冊視窗類別（RegisterClass）。並且我們詳細解釋了為何要有視窗類別，為何要RegisterClass。
2. 建立並顯示視窗（CreateWindow and ShowWindow）。
3. 訊息迴圈（MessageLoop）。即：取得訊息 -> 指派訊息 -> 處理訊息。

這裡，我們就要結合WINX的Hello程式，把整個流程串一遍。

作為比較，我想溫習一下ATL/WTL的Hello程式。我們在此提供了幾篇剖析ATL/WTL的Hello程式的好文章：

• Win32 vs. ATL Windows Programming
• MFC程式員的WTL開發指南之ATL介面類

WINX的Hello程式

 

#define WINX_USE_APPMODULE
#include <winx.h>

class CHelloMainFrame : public winx::MainFrame<CHelloMainFrame>
{
    WINX_CLASS("CHelloMainFrame");
public:
    void OnPaint(HWND hWnd)
    {
        winx::PaintDC dc(hWnd);
        dc.TextOut(1, 1, _T("Hello, WINX!"));
    }
};

winx::CAppModule _Module;

int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,
                     HINSTANCE hPrevInstance,
                     LPSTR     lpCmdLine,
                     int       nCmdShow)
{
    CAppModuleInit module;

    CHelloMainFrame::RegisterClass();
    CHelloMainFrame wndMain;
    wndMain.Create(NULL, _T("Hello"));
    
    return module.Run();
}

 

WINX的編程模型1. 註冊視窗類別（RegisterClass）

WINX中RegisterClass是需要主動調用的，這倒省了象ATL/WTL那樣解釋半天:-)

區別於已知的所有C++介面庫（MFC、ATL/WTL、SmartWin、wxWidgets等等，甚至包括我早期寫的SW系統），WINX傾向於把RegisterClass概念告訴使用者。並且，為此我專門寫了一篇“Windows精解：視窗類別釋疑”來解釋相關概念的重要性。這一切與WINX的可視化策略有關，我們在“WINX如何做到可視化介面開發”中詳述這一點。

以下這些宏與WINX的RegisterClass有關：

• WINX_CLASS / WINX_CLASS_EX
• WINX_CLASS_STYLE
• WINX_DEFAULT_BKGND / WINX_DEFAULT_COLOR / WINX_DEFAULT_BRUSH
• WINX_DEFAULT_CURSOR / WINX_DEFAULT_SYSCURSOR

它們分別對應Windows視窗類別（WNDCLASSEX）中的成員：

• lpszClassName
• style
• hbrBackground
• hCursor

大家已經熟悉用WINX_CLASS指定視窗類別的名稱，其他宏的用法完全一致。例如，預設滑鼠游標是箭頭（IDC_ARROW），要改為象Edit控制項一樣使用IDC_IBEAM，很容易：

class CHelloMainFrame : public winx::MainFrame<CHelloMainFrame>
{
    WINX_DEFAULT_SYSCURSOR(IDC_IBEAM);
    ...
};

 

2. 初始化類（InitClass）

WINX引入了許多小巧的初始化類。大致有：

• CComAppInit - COM初始化類，即CoInitialize/CoUninitialize對。 
• COleAppInit - OLE初始化類，即OleInitialize/OleUninitialize對。
• CDebugAppInit - 啟動記憶體流失調試（僅Debug版本，Release版本為空白類）。
• CComModuleInit - CComModule Init/Term。
• CAppModuleInit - CAppModule Init/Term。
• GdiplusAppInit - GdiplusStartup/GdiplusShutdown。

這些初始化類代碼簡單，但是抽象得恰到好處。在WINX之前，我曾經試圖把這些初始化過程封裝起來不讓使用者看到，但是最終不得不放棄。

 

3. 訊息迴圈（MessageLoop）

目前，WINX並未提供自己的訊息迴圈。我們借用WTL的CMessageLoop::Run。你沒有在WINX的例子中見到CMessageLoop，是因為它被CAppModuleInit 類隱藏起來了。

class CAppModuleInit : public WTL::CMessageLoop
{
public:
    CAppModuleInit(
        _ATL_OBJMAP_ENTRY* p = NULL,
        HINSTANCE hInst = GetThisModule(),
        const GUID* plibid = NULL)
    {
        _Module.Init(p, hInst, plibid);
        _Module.AddMessageLoop(this);
    }
    ~CAppModuleInit()
    {
        _Module.Term();
    }
};

 

4. 視窗過程（WindowProc）

訊息迴圈中，訊息最終被Windows發送到視窗過程（WindowProc）中。那麼WINX的視窗過程在哪？

template <class WindowClass, class HandleClass = DefaultWindowHandle>
class Window
{
public:
    static LRESULT CALLBACK WindowProc(
        HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
    {
        WindowClass* pWnd = (WindowClass*)WindowMap::GetWindow(hWnd);
        if (pWnd == NULL)
        {
            if (message != WM_NCCREATE)
                return pWnd->InternalDefault(hWnd, message, wParam, lParam);
            LPCREATESTRUCT lpCS = (LPCREATESTRUCT)lParam;
            if (lpCS->lpCreateParams) {
                pWnd = (WindowClass*)lpCS->lpCreateParams;
                lpCS->lpCreateParams = NULL;
            }
            else {
                if (WindowClass::StackWindowObject) {
                    WINX_ASSERT("WindowClass::StackWindowObject - unexpected!");
                    return FALSE;
                }
                else {
                    pWnd = WINX_NEW(WindowClass);
                }
            }
            WindowMap::SetWindow(hWnd, pWnd);
        }
        return pWnd->ProcessMessage(hWnd, message, wParam, lParam);
    }
};

這裡面有幾個細節需要解釋：

• WindowMap::GetWindow/SetWindow是什嗎？在介紹“SW系統的視窗類別”時，我們提到：
     - MFC通過一個全域的HashMap建立視窗控制代碼（hWnd）到視窗對象（pWnd）的映射。
     - SW系統通過視窗的UserData建立視窗控制代碼（hWnd）到視窗對象（pWnd）的映射。

  在WINX中，建立兩者映射的策略是任選的。除了以上兩者中外，還有第三種選擇：
    - 使用SetProp/GetProp建立映射。並且這是WINX預設的選擇。
    - 你自己實現的其他方式。

  我們簡單分析一下，這些方式的利弊。
    - 通過HashMap建立映射，問題在於這個HashMap對象如何在其他的DLL中取到？這導致bug或者強耦合的結構。
    - 通過視窗的UserData建立映射，問題在於如果UserData已經被佔用怎麼辦？這導致機制上不安全的隱患。
    - 使用SetProp/GetProp建立映射，效能比UserData方式慢，但極其安全。
  　

• WindowClass::StackWindowObject是什嗎？我們知道，對象（當然包括C++視窗對象）有兩種建立方式：
    - 建立在棧（Stack）上。即以局部自動變數方式建立。
    - 建立在堆（Heap）上。即通過new/delete建立。
  WINX允許你為視窗類別選擇其中一種。詳細我們在以後由專文敘述。
  　
• 最後，視窗訊息被pWnd->ProcessMessage(hWnd, message, wParam, lParam)處理。ProcessMessage進行了最終的訊息指派。這一塊是WINX訊息機制的核心，前面我們我們已經仔仔細細作了講解：
    - WINX的訊息指派機制
    - WINX的訊息指派機制（續）
    - WINX的訊息指派機制（續2）
    - WINX的訊息指派機制（終結篇）