Visual C++ MFC 编程基础 .

Visual C++ MFC 编程基础.

一.引言 为什么学习 Windows 程序设计 • 微机 OS 霸主 • Windows 3.X(16位) • Windows 95/NT(32位) • 程序设计的特殊性 • Windows 工作原理 • 开发工具的多样性

主要学习内容 • Windows系统引擎消息驱动体系 • 三种编程方法基于 C 语言与 SDK 工具基于 C++语言和 MFC 类库基于 Visual C++ 环境

1.1 Windows系统的特征 用户观点 • 统一的图形用户界面(GUI) • 多任务多线程机制 • 设备无关的图形界面 • 即插即用性 (Plug-and-Play)

Windows 系统 对象的图形表示多种输入方式统一的窗口格式统一的操作方法 DOS 系统对象的文字表示基于文字的输入命令行交互方式自定义的用户界面用户友好性 • 对相同的对象采用相同的表现方法 • 对相同的操作采用相同的命令方式

同步交互 用户和 DOS系统 (例外：中断) 用户和一个线程 (Windows 95/NT) 异步交互用户和 Windows 系统用户和多个进程 (多个程序实例) 用户和多个窗口人机对话的交互方式

1.2 Windows的控制机制与资源管理 • Windows 系统和应用程序的交互方式 • 系统与一线程同步交互 • 系统与多线程异步交互 • 事件驱动体系（异步交互的实现方法） • 事件：鼠标键盘输入、各种状态改变 • 事件发生时，用系统消息通知系统 • 系统接收消息，提交给各个应用程序

资源与内存管理 • 数据资源(Resource) • 文字信息、位图、图标、光标等等 • 多个程序共享 • 动态连接库(DLL) • 执行中的连接 • 多个程序共享 • 虚存空间 • Win 95/NT：4G

1.3 Windows程序设计的特征 • 消息驱动体系 • Windows系统运行中发生的各种事件，以消息的形式通知系统 • 各应用程序提供消息循环，接收消息，提交给程序中的各个窗口 • 窗口处理 • 每个窗口配备一个窗口函数，负责处理收到的消息(程序设计的主要任务)

交互控制手段 • Windows 系统消息 • 系统控制应用程序的主要手段 • 数百条消息表示各种事件的发生 • API 函数 • 上千个系统函数与专用数据结构 • 提供各种功能服务

Windows API 函数 • 窗口管理 • 图形设备接口(GDI) • 系统服务 • 数据库：ODBC • 网络与通信：RPC/WinSock • OLE支持

1.4 软件开发策略 • 开发需求 • 满足用户需求（功能和友好性） • 保证软件可维护性 • 鼓励开发可重用构件 • 减少低级工具的使用 • 目的：提高工作效率，降低开发投入 • 手段：提供支持程序生成、支持程序综合的各种综合开发工具，

系统开发人员 系统设计与集成界面设计与实现系统开发工具 Visual Basic PowerBuilder Visual FoxPro Excel / Access 构件开发人员可重用构件的设计与实现构件开发工具 Visual C/C++ MASM SDK Fortran Java 两级组织和开发工具

1.5 为什么选用C++语言 • 学习需求： • Windows 软件结构 • Windows 的消息驱动体系 • 学编程技术，不是使用方法 • 学基础知识，不是技术手册 • 矛盾与学习曲线 • 众多的程序生成工具，方便简单应用系统的开发，隐蔽了技术细节和工作原理。

三种编程方法 1. 基于 C 语言和 SDK 开发工具 • 易于理解 Windows 工作原理 • 庞大的应用程序接口(API、消息) 2. 基于 C++ 语言和 MFC 基本类库 • 消息驱动体系符合面向对象思想 • 以 MFC 作为应用程序接口 3. 基于 AppWizard、ClassWizard 和 MFC • 自动生成应用程序框架 • 提供程序综合支持

二、Windows 程序设计概论 • 2.1 消息驱动体系 • 2.2 应用程序框架 • 2.3 应用程序简例 • 2.4 可执行程序的产生 • 2.5 几种常见的系统消息

2.1 消息驱动体系 键盘输入鼠标输入状态改变 Windows 系统消息队列应用程序队列应用程序队列应用程序队列消息循环消息循环消息循环应用程序应用程序窗口窗口窗口窗口窗口窗口窗口窗口窗口

控制关系 • Windows 系统是主控方 • 通过消息控制应用程序的各个窗口 • 各种输入由 Windows 系统接受 • 不受应用程序的控制 • 应用程序有多个程序入口 • 多个窗口函数 • Windows 系统本身的工作 • 也依靠消息驱动体系

2.2 应用程序框架程序开发过程 开发工具源程序 *.C/*.CPP 编译器资源描述 *.RC 资源编译目标程序 *.OBJ 模块定义 *.DEF 连接器可执行程序 *.EXE 资源连接资源文件 *.RES 库函数 *.LIB 可执行文件 *.EXE

程序员编制的文件 • 源程序文件（*.C/*.CPP) • 提供程序入口、消息循环 • 提供窗口创建、窗口函数 • 资源描述文件（*.RC） • 描述常数字符串、位图、图标、光标 • 由 SDK 工具、App Wizard 工具生成 • 模块定义文件（*.DEF） • 描述内存分配、属性 • 库函数的引入、引出

源程序结构

窗口的程序结构(1/3) • 登记窗口类 WNDCLASS ws; ws.lpszClassName = 窗口类名； ws.lpfnWndProc = 窗口函数名； …… RegisterClass( &ws ); /* 给定的窗口函数负责该类窗口的消息响应 */

窗口的程序结构(2/3) • 创建窗口、显示窗口窗口句柄 = CreateWindow(窗口类名，标题， …); ShowWindow(窗口句柄，显示状态); /* 窗口句柄是窗口的唯一标识 */

窗口的程序结构(3/3) • 定义窗口函数 LRESULT CALLBACK 窗口函数 ( 窗口句柄，消息标识，字参数，长参数 ) { switch( iMsg ) { case WM_PAINT: ...... case ...... } } // 识别收到的各种消息，完成消息响应

WinMain 的程序结构 • 应用程序入口 WinMain( 程序实例句柄，上一程序实例句柄，命令行参数，显示状态 ) { if( 是首次实例 ) 登记主窗口所属的窗口类；创建主窗口；显示主窗口；消息循环； }

消息循环 MSG msg; /* 消息结构 */ while( GetMessage(&msg,0,0,0) ) { /* 从消息队列取消息 */ TranslateMessage( &msg ); /* 翻译消息 */ DispatchMessage( &msg ); /* 发送消息 */ } /* 收到消息 WM_QUIT 时退出循环

2.3 应用程序简例 • WinMain 函数 • 设置并登记窗口类“WinAPIDemo”，指定 WndProc 为窗口函数 • 创建并显示该类的主窗口 • 进入消息循环 • WndProc 窗口函数 • 鼠标消息 WM_LBUTTONDOWN • 鼠标消息 WM_RBUTTONDOWN • 撤消消息 WM_DESTROY • 其余消息交给 DefWindowProc

消息的接收与识别 • 消息接收窗口函数（ HWND hwnd， // 窗口句柄 WORD msg， // 消息标识 WPARAM wParam， // 字参数 LPARAM lParan） // 长参数 • 消息识别 msg wParam

窗口函数的实现 各 case 分支设计消息响应代码 MessageBox 标准信息窗 MessageBeep 标准发声函数 PostQuitMessage 发送 WM_QUIT 消息 DefWindowProc 缺省消息处理函数其他 API GetStockObject 获得系统预定义对象 LoadCursor 装入光标 LoadIcon 装入图标

Windows 窗口的缺省功能 • 缺省功能 • 最大最小化、复原、关闭 • 移动、缩放、激活显示、切换 • 系统菜单、鼠标选择、按钮选择 • 实现方法 • 依靠 Windows 消息驱动体系 • 包括：DefWindowProc

窗口函数设计要领 • 根据应用需求的消息响应，设计 case 语句 • 其余消息必须交给 DefWindowProc • 可能递归调用窗口函数 • 可以利用缺省的消息响应 • 如：发送WM_CLOSE 来关闭窗口 • 需要状态信息时，使用静态变量

模块定义文件（*.DEF） • NAME 程序名称 • EXETYPE 目标程序类型 • CODE 代码段属性 • DATE 数据段属性 • HEAPSIZE 局部堆尺寸 • STACKSIZE 栈尺寸 • EXPORTS 引出函数 • IMPORTS 引入函数

资源描述文件 • 菜单模板菜单名 MENU 属性 BEGIN MenuItem “菜单项文本”，项标识符 POPUP “子菜单项” BEGIN …… END END • 菜单的指定 • 指定 ws.lpszMenuName = 菜单名，或在 CreateWindow 调用中指定 • 菜单消息中的 wParam 为项标识符

程序的创建 • 工程文件的使用创建工程文件，加入 .CPP 源程序、 .C 源程序、 .RC 资源描述文件、 .DEF 模块定义文件 • 通过工程文件，完成源程序的编译、目标程序的连接和可执行文件的生成。

程序的调试 • 跟踪调试 F10 单步（进入函数） F11 单步（不进入函数） Shift F7 执行到函数出口 • 程序中断 F5 继续执行 F9 断点设置与撤消 • 窗口函数的跟踪在函数入口加断点

鼠标输入 WM_MOUSEMOVE 鼠标移动 WM_LBUTTONDOWN 鼠标左键按下 WM_LBUTTONUP 鼠标左键释放键盘输入 WM_KEYDOWN 键按下 WM_KEYUP 键释放 WM_CHAR 字符键入重画消息 WM_PAINT 重画窗口用户区 2.4 几种常见的系统消息

文本输出例 HDC hDC; // 输出设备句柄 PAINTSTRUCT ps; // 重画信息结构 switch( msg ) { …… case WM_PAINT: // 重画消息入口 hDC = BeginPaint(hwnd, &ps); // 获得设备 TextOut(hDC, 10, 10,“Hello”, 5); // 文本输出 EndPaint(hWnd, &ps); // 释放设备 break; } // hDC 代表窗口用户区

窗口重画 • 显示原理 • 系统不保存被覆盖的窗口，仅将需要显示的部分设置为无效区； • 系统自动向有无效区的窗口发 WM_PAINT 消息； • 各种输出函数应在 WM_PAINT 的消息响应中调用 • WM_PAINT消息的程序产生 • ShowWindow、UpdateWindow、 InvalidateRect 等 API 函数调用时

图形输出例 int x = LOWORD( lParam )； // 获得鼠标位置 int y = HIWORD( lParam )； HDC hDC = GetDC( hWnd ); // 获取设备句柄 switch( msg ) { …… case WM_LBUTTONDOWN: // 鼠标按下 MoveTo(hDC, x, y); break; // 设置当前点 case WM_LBUTTONUP: // 鼠标释放 LineTo(hDC, x, y); break; // 画线至指定点 } ReleaseDC(hWnd, hDC); // 释放设备句柄

补充说明 • 消息属性的获取 • 参数中可保存多个属性 • 常用 LOWORD 和 HIWORD 分解 lParam • 输出设备 • hDC 标识窗口用户区及其设备描述表 • 两种获取 hDC 的方法 • WM_PAINT 响应(BeginPaint, EndPaint) • 其他消息响应(GetDC, ReleaseDC)

本章小结 • 1. 消息驱动体系 • 系统队列、应用队列 • 2. 程序结构 • 登记窗口类、创建窗口、消息循环 • 3. 窗口函数与消息响应 • CASE 分支、缺省处理 • 4. 常用消息和重画机制 • 设备句柄、无效区与 WM_PAINT

上机题 1 • 用 C 语言扩充65页的程序，实现以下功能： 1 . 当鼠标左键按下时，将鼠标当前坐标显示在窗口中； 2 . 随着鼠标移动，持续显示鼠标当前坐标； 3 . 鼠标右键按下时，清屏。

上机题 2 • 扩充上机题 1，实现以下功能： 1 . 当鼠标左键按下时，以鼠标位置为圆心，画出一个直径为 10 的圆。 Ellipse( hDC, left, top, right, bottom ) 2 . 要求圆随着鼠标移动，直到鼠标左键抬起 3 . 再次按下鼠标时，该圆消失，画出新的圆 4 . 要求随着窗口移动、重置大小或被其他窗口覆盖，圆和坐标显示保持原有位置。

三、MFC 程序设计初步 基本思想：以基本类库的形式，支持 Windows 应用程序基本框架和常用模块，覆盖 API 函数，提供高级编程接口。 • 3.1 OOP 与 Windows 消息驱动体系 • 3.2 MFC 基本类库与应用程序框架 • 3.3 CWnd 类和消息处理机制 • 3.4 MFC 典型应用例

3.1 面向对象程序设计与 Windows 的消息驱动体系面向对象方法： 1. 若干对象组成软件系统 2. 对象是封装的数据及其相关操作(方法) 3. 消息传递提供对象通信手段 4. 对象激活方法来响应消息

面向对象程序设计 1. 确认对象及其相互关系 • 整体部分关系 • 一般特殊关系 2. 分析系统的工作 • 确认消息传递关系 3. 设计对象类 • 用数据结构描述对象的属性与状态 • 用成员函数描述外部操作

Windows系统的面向对象分析 1. 对象： • 各种窗口、各种设备和 GDI 对象 2. 对象通信： • Windows 消息、API 函数调用 3. 消息传递： • 调用窗口函数处理 Windows 消息 4. 消息响应： • 窗口函数 case 语句的各个分支 • 设备和 GDI 对象的 API 函数

使用 OO 方法的好处： 1. 面向对象方法和 Windows 消息驱动体系的完美结合 2. 面向对象程序设计语言的支持 • 提供基本类库 3. 信息隐蔽 • 以类定义接口代替 API 接口 4. 程序结构的模块化 • 分离消息识别和消息响应

OOPL支持Windows 程序设计提供程序基本框架 • 各种窗口基本类 • 封装窗口函数、窗口句柄和 API，提供常用操作和消息响应函数。 • 各种设备和 GDI对象类 • 封装句柄、相关数据结构和 API。 • 应用程序类和类模板 • 封装 Windows 应用程序的基本结构

MFC 的结构

Visual C++ MFC 编程基础 .