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ATL布幔之下的秘密(5)

 
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介绍

  很多人认为ATL只是用来编写COM组件的,其实你也可以使用ATL中的窗口类来创建基于窗口的应用程序。虽然你可以将基于MFC的程序转换为ATL,但是ATL中对于UI(译注:用户界面)组件的支持太少了。所以,这就要求你需要自己编写很多代码。例如,在ATL中没有文档/视图,所以在你想使用它的时候就需要自己实现了。在本篇中,我们将要探究一些关于窗口类的秘密,以及ATL技术实现的秘密。WTL(WindowTemplateLibrary,窗口模板库),虽然到现在(译注:本文于2002年10月27日发表在CodeProject)还不为Microsoft所支持,但是它在制作图形应用程序方面跨出了一大步。WTL就是基于ATL的窗口类的。
  在开始讨论基于ATL的程序之前,让我们从一个经典的Helloworld程序开始吧。这个程序完全用SDK编写,并且我们中几乎所有人都已经熟悉它了。
程序66.
#include<windows.h>

LRESULTCALLBACKWndProc(HWNDhWnd,UINTuMsg,WPARAMwParam,LPARAMlParam);

intWINAPIWinMain(HINSTANCEhInstance,HINSTANCEhPrevInstance,
LPSTRlpCmdLine,intnCmdShow)
{
charszAppName[]="Helloworld";
HWNDhWnd;
MSGmsg;
WNDCLASSwnd;

wnd.cbClsExtra=NULL;
wnd.cbWndExtra=NULL;
wnd.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
wnd.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);
wnd.hIcon=LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);
wnd.hInstance=hInstance;
wnd.lpfnWndProc=WndProc;
wnd.lpszClassName=szAppName;
wnd.lpszMenuName=NULL;
wnd.style=CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;

if(!RegisterClass(&wnd))
{
MessageBox(NULL,"Cannotregisterwindowclass","Error",
MB_OK|MB_ICONINFORMATION);
return-1;
}

hWnd=CreateWindow(szAppName,"Helloworld",WS_OVERLAPPEDWINDOW,CW_USEDEFAULT,
CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,NULL,NULL,hInstance,NULL);

ShowWindow(hWnd,nCmdShow);
UpdateWindow(hWnd);

while(GetMessage(&msg,NULL,0,0))
{
DispatchMessage(&msg);
}

returnmsg.wParam;
}

LRESULTCALLBACKWndProc(HWNDhWnd,UINTuMsg,WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
HDChDC;
PAINTSTRUCTps;
RECTrect;

switch(uMsg)
{
caseWM_PAINT:
hDC=BeginPaint(hWnd,&ps);
GetClientRect(hWnd,&rect);
DrawText(hDC,"Helloworld",-1,&rect,DT_SINGLELINE|DT_CENTER|DT_VCENTER);
EndPaint(hWnd,&ps);
break;

caseWM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
break;
}

returnDefWindowProc(hWnd,uMsg,wParam,lParam);
}
  这个程序没有什么新鲜的东西,它就是显示了一个窗口,并在窗口中央显示Helloworld。
  ATL是一个面向对象的开发库,也就是说你可以用类来完成工作。让我们尝试着自己来做一些相同的工作,编写一些微小的类来使我们的工作更加简单吧。好了,那我们来编写一些类来简化工作——但是编写这些类应该遵循一个什么样的标准呢?换句话说就是,需要编写多少类,它们的关系是什么,以及拥有什么样的方法和属性。在这里我并不打算讨论整个的面向对象理论,我们这里只是编写一个高质量的库。为了使我的任务相类似,我将相关的API进行了分组,并将这些相关的API放在了一个类里边。我将所有处理窗口的API放在了一个类里,并且它可以和其它的API相关联,例如字体、文件、菜单等等。所以我编写了一个很小的类,并将所有第一个参数为HWND的API放在了这个类中。也就是说,这个类只是简单地对窗口API进行了一层包装。我的类名称为ZWindow,当然你可以自由地选择你喜欢的名称。这个类是类似这个样子:
classZWindow
{
public:
HWNDm_hWnd;

ZWindow(HWNDhWnd=0):m_hWnd(hWnd){}

inlinevoidAttach(HWNDhWnd)
{m_hWnd=hWnd;}

inlineBOOLShowWindow(intnCmdShow)
{return::ShowWindow(m_hWnd,nCmdShow);}

inlineBOOLUpdateWindow()
{return::UpdateWindow(m_hWnd);}

};

  在这里,我只封装了目前需要的API。你可以向这个类中添加全部的API。对于这个类来说的唯一优点,就是你不用像API那样传递HWND参数了,这个类本身会传递这个参数。
  呃,到现在为止还没有什么特别的。但是,我们的窗口回调函数怎么办呢?请记住,这个回调函数的第一个参数也是HWND,所以对于我们的标准而言,它也应该是这个类中的成员。所以,我也添加了我们的回调函数。现在,这个类就应该是类似这个样子了:
classZWindow
{
public:
HWNDm_hWnd;

ZWindow(HWNDhWnd=0):m_hWnd(hWnd){}

inlinevoidAttach(HWNDhWnd)
{m_hWnd=hWnd;}

inlineBOOLShowWindow(intnCmdShow)
{return::ShowWindow(m_hWnd,nCmdShow);}

inlineBOOLUpdateWindow()
{return::UpdateWindow(m_hWnd);}

LRESULTCALLBACKWndProc(HWNDhWnd,UINTuMsg,WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
switch(uMsg)
{
caseWM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
break;
}

return::DefWindowProc(hWnd,uMsg,wParam,lParam);
}
};
  你需要为WNDCLASS或WNDCLASSEX的一个域提供这个回调函数的地址。并且,你需要在创建ZWindow类对象之后像这样赋值:
ZWindowzwnd;
WNDCLASSwnd;

wnd.lpfnWndProc=wnd.WndProc;
  但是当你编译程序的时候,编译器会给出类似这样的错误:
cannotconvertfrom'long(__stdcallZWindow::*)(structHWND__*,
unsignedint,unsignedint,long)'to'long(__stdcall*)(structHWND__*,
unsignedint,unsignedint,long)
  原因是你不能将成员函数作为回调函数来传递。为什么呢?因为在成员函数的情况下,编译器会自动传给成员函数一个参数,这个参数是指向这个类的指针,或者换句话说是this指针。所以这就意味着当你在成员函数中传递了n个参数的话,那么编译器会传递n+1个参数,并且那个附加的参数就是this指针。这条错误消息就表明编译器不能将成员函数转换为全局函数。
  那么,如果我们想将成员函数作为回调函数的话,应该怎么办呢?如果我们告诉编译器,不传递第一个this指针参数的话,那么我们就可以将成员函数作为回调函数了。在C++中,如果我们将成员函数声明为static的话,那么编译器就不会传递this指针了。这就是static和非static成员函数实质上的不同。
  所以,我们可以把ZWindow类中的WndProc声明为static成员函数。这一技术也可以用在多线程的情况下,比如当你想要使用成员函数作为一个线程函数的时候,你就可以将一个static成员函数作为线程函数。
  下面就是使用了ZWindow类的更新程序。
程序67.
#include<windows.h>

classZWindow
{
public:
HWNDm_hWnd;

ZWindow(HWNDhWnd=0):m_hWnd(hWnd){}

inlinevoidAttach(HWNDhWnd)
{m_hWnd=hWnd;}

inlineBOOLShowWindow(intnCmdShow)
{return::ShowWindow(m_hWnd,nCmdShow);}

inlineBOOLUpdateWindow()
{return::UpdateWindow(m_hWnd);}

LRESULTCALLBACKWndProc(HWNDhWnd,UINTuMsg,WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
switch(uMsg)
{
caseWM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
break;
}

return::DefWindowProc(hWnd,uMsg,wParam,lParam);
}
};

intWINAPIWinMain(HINSTANCEhInstance,HINSTANCEhPrevInstance,LPSTRlpCmdLine,
intnCmdShow)
{
charszAppName[]="Helloworld";
HWNDhWnd;
MSGmsg;
WNDCLASSwnd;
ZWindowzwnd;

wnd.cbClsExtra=NULL;
wnd.cbWndExtra=NULL;
wnd.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
wnd.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);
wnd.hIcon=LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);
wnd.hInstance=hInstance;
wnd.lpfnWndProc=ZWindow::WndProc;
wnd.lpszClassName=szAppName;
wnd.lpszMenuName=NULL;
wnd.style=CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;

if(!RegisterClass(&wnd))
{
MessageBox(NULL,"Cannotregisterwindowclass","Error",
MB_OK|MB_ICONINFORMATION);
return-1;
}

hWnd=CreateWindow(szAppName,"Helloworld",WS_OVERLAPPEDWINDOW,CW_USEDEFAULT,
CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,NULL,NULL,hInstance,NULL);

zwnd.Attach(hWnd);

zwnd.ShowWindow(nCmdShow);
zwnd.UpdateWindow();

while(GetMessage(&msg,NULL,0,0))
{
DispatchMessage(&msg);
}

returnmsg.wParam;
}
  这个程序只是简单示范了一下ZWindow的用法,说实话,这个类就不会做什么特别的了。它只是对WindowsAPI的一层包装,唯一的优点就是你不需要传递HWND参数了,但是你必须得在调用成员函数的时候输入对象的名称。
  对于以前,你这样调用函数:
ShowWindow(hWnd,nCmdShow);
  现在,你可以这么做:
zwnd.ShowWindow(nCmdShow);
  到现在为止,这并不是一个明显的优点。
  我们来看看在WndProc中如何处理窗口消息。在前一个程序中,我们只处理了一个函数,也就是WM_DESTROY。如果你想要处理更多的消息,那么可以在switch语句中加入更多的case。让我们来修改一下WndProc,处理一下WM_PAINT。就像这个样子:
switch(uMsg)
{
caseWM_PAINT:
hDC=::BeginPaint(hWnd,&ps);
::GetClientRect(hWnd,&rect);
::DrawText(hDC,"Helloworld",-1,&rect,DT_CENTER|DT_VCENTERDT_SINGLELINE);
::EndPaint(hWnd,&ps);
break;

caseWM_DESTROY:
::PostQuitMessage(0);
break;
}

  这个代码很正确,它会在窗口的正中显示Helloworld。但是,为什么要用BeginPaint、GetClientRect和EndPaint这些API呢?根据我们的标准,这些API都应该作为ZWindow的成员函数来使用的——它们的第一个参数都是HWND。
  因为所有这些函数都是非static函数。并且,你不能在static成员函数中调用非static成员函数。为什么呢?因为它们的区别就是this指针,非static成员函数拥有this指针,而static函数没有。如果我们通过某种手段将this指针传递给了static成员函数,那么我们就可以在static成员函数中调用非static成员函数了。让我们看看下面的程序。
程序68.
#include<iostream>
usingnamespacestd;

classC
{
public:
voidNonStaticFunc()
{
cout<<"NonStaticFun"<<endl;
}

staticvoidStaticFun(C*pC)
{
cout<<"StaticFun"<<endl;
pC->NonStaticFunc();
}
};

intmain()
{
CobjC;
C::StaticFun(&objC);
return0;
}
  程序的输出为:
StaticFun
NonStaticFun
  所以,我们就可以使用和这里相同的技术,也就是将ZWindow对象的地址存入一个全局变量,然后利用这个指针调用非static成员函数。下面是前一个程序的更新版本,在其中我们没有直接调用窗口的API。
程序69.
#include<windows.h>

classZWindow;

ZWindow*g_pWnd=NULL;

classZWindow
{
public:
HWNDm_hWnd;

ZWindow(HWNDhWnd=0):m_hWnd(hWnd){}

inlinevoidAttach(HWNDhWnd)
{m_hWnd=hWnd;}

inlineBOOLShowWindow(intnCmdShow)
{return::ShowWindow(m_hWnd,nCmdShow);}

inlineBOOLUpdateWindow()
{return::UpdateWindow(m_hWnd);}

inlineHDCBeginPaint(LPPAINTSTRUCTps)
{return::BeginPaint(m_hWnd,ps);}

inlineBOOLEndPaint(LPPAINTSTRUCTps)
{return::EndPaint(m_hWnd,ps);}

inlineBOOLGetClientRect(LPRECTrect)
{return::GetClientRect(m_hWnd,rect);}

BOOLCreate(LPCTSTRszClassName,LPCTSTRszTitle,HINSTANCEhInstance,
HWNDhWndParent=0,DWORDdwStyle=WS_OVERLAPPEDWINDOW,
DWORDdwExStyle=0,HMENUhMenu=0)
{
m_hWnd=::CreateWindowEx(dwExStyle,szClassName,szTitle,dwStyle,
CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,
CW_USEDEFAULT,hWndParent,hMenu,hInstance,NULL);

returnm_hWnd!=NULL;
}

staticLRESULTCALLBACKWndProc(HWNDhWnd,UINTuMsg,WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
ZWindow*pThis=g_pWnd;
HDChDC;
PAINTSTRUCTps;
RECTrect;

switch(uMsg)
{
caseWM_PAINT:
hDC=pThis->BeginPaint(&ps);
pThis->GetClientRect(&rect);
::DrawText(hDC,"Helloworld",-1,&rect,
DT_CENTER|DT_VCENTER|DT_SINGLELINE);
pThis->EndPaint(&ps);
break;

caseWM_DESTROY:
::PostQuitMessage(0);
break;
}

return::DefWindowProc(hWnd,uMsg,wParam,lParam);
}
};

intWINAPIWinMain(HINSTANCEhInstance,HINSTANCEhPrevInstance,
LPSTRlpCmdLine,intnCmdShow)
{
charszAppName[]="Helloworld";
MSGmsg;
WNDCLASSwnd;
ZWindowzwnd;

wnd.cbClsExtra=NULL;
wnd.cbWndExtra=NULL;
wnd.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
wnd.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);
wnd.hIcon=LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);
wnd.hInstance=hInstance;
wnd.lpfnWndProc=zwnd.WndProc;
wnd.lpszClassName=szAppName;
wnd.lpszMenuName=NULL;
wnd.style=CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;

if(!RegisterClass(&wnd))
{
MessageBox(NULL,"Cannotregisterwindowclass","Error",
MB_OK|MB_ICONINFORMATION);
return-1;
}

g_pWnd=&zwnd;
zwnd.Create(szAppName,"Hellworld",hInstance);
zwnd.ShowWindow(nCmdShow);
zwnd.UpdateWindow();

while(GetMessage(&msg,NULL,0,0))
{
DispatchMessage(&msg);
}

returnmsg.wParam;
}

  那么,我们终于有了这个可以工作的程序。现在,让我们来利用面向对象程序设计。如果我们对于每个消息都调用函数,并且使这些函数都成为虚函数的话,那么我们就可以在继承ZWindow类之后调用这些函数了。所以,我们可以自定义ZWindow的默认行为。现在,WndProc是类似这个样子:
staticLRESULTCALLBACKWndProc(HWNDhWnd,UINTuMsg,WPARAMwParam,
LPARAMlParam)
{
ZWindow*pThis=g_pWnd;

switch(uMsg)
{
caseWM_CREATE:
pThis->OnCreate(wParam,lParam);
break;

caseWM_PAINT:
pThis->OnPaint(wParam,lParam);
break;

caseWM_DESTROY:
::PostQuitMessage(0);
break;
}

return::DefWindowProc(hWnd,uMsg,wParam,lParam);
}
  在这里,OnCreate和OnPaint是虚函数。并且,当我们从ZWindow继承一个类的时候,我们就可以重写所有我们想自定义的这些函数。下面是一个完整的程序,它示范了在派生类中WM_PAINT消息的使用。
程序70.
#include<windows.h>

classZWindow;

ZWindow*g_pWnd=NULL;

classZWindow
{
public:
HWNDm_hWnd;

ZWindow(HWNDhWnd=0):m_hWnd(hWnd){}

inlinevoidAttach(HWNDhWnd)
{m_hWnd=hWnd;}

inlineBOOLShowWindow(intnCmdShow)
{return::ShowWindow(m_hWnd,nCmdShow);}

inlineBOOLUpdateWindow()
{return::UpdateWindow(m_hWnd);}

inlineHDCBeginPaint(LPPAINTSTRUCTps)
{return::BeginPaint(m_hWnd,ps);}

inlineBOOLEndPaint(LPPAINTSTRUCTps)
{return::EndPaint(m_hWnd,ps);}

inlineBOOLGetClientRect(LPRECTrect)
{return::GetClientRect(m_hWnd,rect);}

BOOLCreate(LPCTSTRszClassName,LPCTSTRszTitle,HINSTANCEhInstance,
HWNDhWndParent=0,DWORDdwStyle=WS_OVERLAPPEDWINDOW,
DWORDdwExStyle=0,HMENUhMenu=0)
{
m_hWnd=::CreateWindowEx(dwExStyle,szClassName,szTitle,dwStyle,
CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,
CW_USEDEFAULT,hWndParent,hMenu,hInstance,NULL);
returnm_hWnd!=NULL;
}

virtualLRESULTOnPaint(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
HDChDC;
PAINTSTRUCTps;
RECTrect;

hDC=BeginPaint(&ps);
GetClientRect(&rect);
::DrawText(hDC,"Helloworld",-1,&rect,
DT_CENTER|DT_VCENTER|DT_SINGLELINE);
EndPaint(&ps);
return0;
}

virtualLRESULTOnCreate(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
return0;
}

staticLRESULTCALLBACKWndProc(HWNDhWnd,UINTuMsg,WPARAMwParam,
LPARAMlParam)
{
ZWindow*pThis=g_pWnd;

switch(uMsg)
{
caseWM_CREATE:
pThis->OnCreate(wParam,lParam);
break;

caseWM_PAINT:
pThis->OnPaint(wParam,lParam);
break;

caseWM_DESTROY:
::PostQuitMessage(0);
break;
}

return::DefWindowProc(hWnd,uMsg,wParam,lParam);
}
};

classZDriveWindow:publicZWindow
{
public:
LRESULTOnPaint(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
HDChDC;
PAINTSTRUCTps;
RECTrect;

hDC=BeginPaint(&ps);
GetClientRect(&rect);
SetBkMode(hDC,TRANSPARENT);
DrawText(hDC,"HelloworldFromDrive",-1,&rect,
DT_CENTER|DT_VCENTER|DT_SINGLELINE);
EndPaint(&ps);

return0;
}
};

  程序的输出是一个窗口中的一条“HelloworldfromDrive”消息。在我们使用派生类之前,可以说一切都是顺利的。当我们从ZWindow派生出多于一个类的时候,问题就会发生。这样,所有的消息就都会流向ZWindow最后继承的那个派生类。让我们看看以下的程序。
程序71.
#include<windows.h>

classZWindow;

ZWindow*g_pWnd=NULL;

classZWindow
{
public:
HWNDm_hWnd;

ZWindow(HWNDhWnd=0):m_hWnd(hWnd){}

inlinevoidAttach(HWNDhWnd)
{m_hWnd=hWnd;}

inlineBOOLShowWindow(intnCmdShow)
{return::ShowWindow(m_hWnd,nCmdShow);}

inlineBOOLUpdateWindow()
{return::UpdateWindow(m_hWnd);}

inlineHDCBeginPaint(LPPAINTSTRUCTps)
{return::BeginPaint(m_hWnd,ps);}

inlineBOOLEndPaint(LPPAINTSTRUCTps)
{return::EndPaint(m_hWnd,ps);}

inlineBOOLGetClientRect(LPRECTrect)
{return::GetClientRect(m_hWnd,rect);}

BOOLCreate(LPCTSTRszClassName,LPCTSTRszTitle,HINSTANCEhInstance,
HWNDhWndParent=0,DWORDdwStyle=WS_OVERLAPPEDWINDOW,
DWORDdwExStyle=0,HMENUhMenu=0,intx=CW_USEDEFAULT,
inty=CW_USEDEFAULT,intnWidth=CW_USEDEFAULT,
intnHeight=CW_USEDEFAULT)
{
m_hWnd=::CreateWindowEx(dwExStyle,szClassName,szTitle,dwStyle,
x,y,nWidth,nHeight,hWndParent,hMenu,
hInstance,NULL);
returnm_hWnd!=NULL;
}

virtualLRESULTOnPaint(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
HDChDC;
PAINTSTRUCTps;
RECTrect;

hDC=BeginPaint(&ps);
GetClientRect(&rect);
::DrawText(hDC,"Helloworld",-1,&rect,
DT_CENTER|DT_VCENTER|DT_SINGLELINE);
EndPaint(&ps);
return0;
}

virtualLRESULTOnLButtonDown(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
return0;
}

virtualLRESULTOnCreate(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
return0;
}

virtualLRESULTOnKeyDown(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
return0;
}

staticLRESULTCALLBACKStartWndProc(HWNDhWnd,UINTuMsg,
WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
ZWindow*pThis=g_pWnd;

if(uMsg==WM_NCDESTROY)
::PostQuitMessage(0);

switch(uMsg)
{
caseWM_CREATE:
pThis->OnCreate(wParam,lParam);
break;

caseWM_PAINT:
pThis->OnPaint(wParam,lParam);
break;

caseWM_LBUTTONDOWN:
pThis->OnLButtonDown(wParam,lParam);
break;

caseWM_KEYDOWN:
pThis->OnKeyDown(wParam,lParam);
break;

caseWM_DESTROY:
::PostQuitMessage(0);
break;
}

return::DefWindowProc(hWnd,uMsg,wParam,lParam);
}
};

classZDriveWindow1:publicZWindow
{
public:
LRESULTOnPaint(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
HDChDC;
PAINTSTRUCTps;
RECTrect;

hDC=BeginPaint(&ps);
GetClientRect(&rect);
::SetBkMode(hDC,TRANSPARENT);
::DrawText(hDC,"ZDriveWindow1",-1,&rect,
DT_CENTER|DT_VCENTER|DT_SINGLELINE);
EndPaint(&ps);

return0;
}

LRESULTOnLButtonDown(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
::MessageBox(NULL,"ZDriveWindow1::OnLButtonDown","Msg",MB_OK);
return0;
}

};

classZDriveWindow2:publicZWindow
{
public:
LRESULTOnPaint(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
HDChDC;
PAINTSTRUCTps;
RECTrect;

hDC=BeginPaint(&ps);
GetClientRect(&rect);
::SetBkMode(hDC,TRANSPARENT);
::Rectangle(hDC,rect.left,rect.top,rect.right,rect.bottom);
::DrawText(hDC,"ZDriveWindow2",-1,&rect,
DT_CENTER|DT_VCENTER|DT_SINGLELINE);
EndPaint(&ps);

return0;
}

LRESULTOnLButtonDown(WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
::MessageBox(NULL,"ZDriveWindow2::OnLButtonDown","Msg",MB_OK);
return0;
}

};

intWINAPIWinMain(HINSTANCEhInstance,HINSTANCEhPrevInstance,
LPSTRlpCmdLine,intnCmdShow)
{
charszAppName[]="Helloworld";
MSGmsg;
WNDCLASSwnd;
ZDriveWindow1zwnd1;
ZDriveWindow2zwnd2;

wnd.cbClsExtra=NULL;
wnd.cbWndExtra=NULL;
wnd.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(GRAY_BRUSH);
wnd.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);
wnd.hIcon=LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);
wnd.hInstance=hInstance;
wnd.lpfnWndProc=ZWindow::StartWndProc;
wnd.lpszClassName=szAppName;
wnd.lpszMenuName=NULL;
wnd.style=CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;

if(!RegisterClass(&wnd))
{
MessageBox(NULL,"Cannotregisterwindowclass","Error",
MB_OK|MB_ICONINFORMATION);
return-1;
}

g_pWnd=&zwnd1;
zwnd1.Create(szAppName,"Hellworld",hInstance);

zwnd1.ShowWindow(nCmdShow);
zwnd1.UpdateWindow();

g_pWnd=&zwnd2;

zwnd2.Create(szAppName,"Helloworld",hInstance,zwnd1.m_hWnd,
WS_VISIBLE|WS_CHILD|ES_MULTILINE,NULL,NULL,0,0,150,150);

while(GetMessage(&msg,NULL,0,0))
{
DispatchMessage(&msg);
}

returnmsg.wParam;
}

  程序的输出表明,不管你单击了哪个窗口,都会弹出相同的MessageBox。

  不管你单击了哪个窗口,你都会获得相同的消息框。这就意味着消息并没有传递给适当的窗口。事实上每个窗口都拥有自己的窗口过程,这些窗口过程处理窗口的所有消息。但是在这里,我们对第一个窗口使用了第二个窗口的回调函数,所以我们就不能对第一个窗口的消息进行处理了。
  现在,我们最主要的问题是将窗口的回调函数和相应的窗口关联起来。这就意味着HWND应该和相应的派生类关联起来,所以消息应该发送给正确的窗口。解决这个问题可以有若干种方法,让我们来一个一个看一看。
  首先我想出了一个最明显的解决方法,我们可以很容易地实现。方法是创建一个全局的结构,这个结构存储HWND和相应的派生类。但是,这个方法有两个主要的问题。第一,这个结构会在窗口逐渐加入程序的过程中越变越大;第二,在结构变得很大之后,在这个结构中进行搜索肯定也会花费大笔时间。
  而ATL的最主要目的就是使程序尽可能地小和快。并且,上述技术对于这两个标准都达不到。这个方法不单单是慢,还会在程序中包含大量窗口的情况下占用大量内存。
  另一个可能的解决方案是使用WNDCLASS或WNDCLASSEX结构的cbWndExtra域。还有一个问题是,为什么不用cbClsExtra,而要用cbWndExtra呢?答案很简单,cbClsExtra为每个窗口类存储额外的字节,而cbWndExtra为每个窗口存储额外的字节。并且,你可能会从一个窗口类创建多个窗口,这样,如果你使用了cbClsExtra的话,那么你就不能通过cbClsExtra区别不同的回调函数了,因为对于这些相同窗口类产生的窗口来说这个值是一样的。然后,将相应的派生类地址存储到cbWndExtra中。
  这个和方法看起来比第一个要好,但是它仍然有两个问题。第一,如果用户希望使用cbWndExtra,那么他/她就可能会覆盖着一技术所使用的数据,这样客户就需要在使用cbWndExtra的时候十分注意了,以防丢失信息。那么好了,你可以在文档中写明在使用你的库时不要使用cbWndExtra,但是仍然会有一个问题:这个方法并不是很快,又一次违背了ATL的规则——ATL应该尽可能地小和快。
  ATL没有使用这两个方法中的任何一个,它使用的方法被称作Thunk。Thunk是一个小系列的代码,并且这一术语被用在不同的地方。你可能曾经听过两种Thunking:

UniversalThunking
  UniversalThunking允许在16位代码中调用32位的函数,在Win9x和WinNT/2000/XP下都可以使用,也被称作GenericThunking。
GeneralThunking
  GeneralThunking允许在32位代码中调用16位的函数,它只能用在Win9x中,因为WinNT/2000/XP是纯32位操作系统,所以在32位代码中调用16位的函数不合乎逻辑。GeneralThunking也被称作FlatThunking。

  ATL没有使用这两种方法,因为你不会在ATL中将16位和32位的代码混合。事实上,ATL插入了一小段代码来调用正确的窗口过程。
  在研究ATL的Thunking之前,让我们先从一些基础概念开始。请看下面的简单程序。
程序72.
#include<iostream>
usingnamespacestd;

structS
{
charch;
inti;
};

intmain()
{
cout<<"Sizeofcharacter="<<sizeof(char)<<endl;
cout<<"Sizeofinteger="<<sizeof(int)<<endl;
cout<<"Sizeofstructure="<<sizeof(S)<<endl;
return0;
}
  程序的输出为:
Sizeofcharacter=1
Sizeofinteger=4
Sizeofstructure=8
  一个整型和一个字符的尺寸之和应该是5而不是8。那么让我们略微修改一下程序,再添加一个成员变量,看看会发生什么。
程序73.
#include<iostream>
usingnamespacestd;

structS
{
charch1;
charch2;
inti;
};

intmain()
{
cout<<"Sizeofcharacter="<<sizeof(char)<<endl;
cout<<"Sizeofinteger="<<sizeof(int)<<endl;
cout<<"Sizeofstructure="<<sizeof(S)<<endl;
return0;
}
  程序的输出和前一个一样。那么这里发生了什么?再修改一下程序,看看布幔之下发生了什么吧。
程序74.
#include<iostream>
usingnamespacestd;

structS
{
charch1;
charch2;
inti;
}s;

intmain()
{
cout<<"Addressofch1="<<(int)&s.ch1<<endl;
cout<<"Addressofch2="<<(int)&s.ch2<<endl;
cout<<"Addressofint="<<(int)&s.i<<endl;
return0;
}
  程序的输出为:
Addressofch1=4683576
Addressofch2=4683577
Addressofint=4683580
  这是由于结构和联合成员的字对齐的缘故。如果你注意观察的话,你就能推断出来这个结构外的每个变量都存储在能被4整除的地址上,这是为了提高处理器的性能。所以,这里的结构分配了4的整数倍的内存空间,也就是4683576,ch1和它有相同的地址。ch2成员存储在这个位置之后,而inti存储在4683580的位置上。这个位置不是4683578的原因是它不能被4整除。现在的问题是,4683578和4683579的位置上是什么呢?答案是如果变量是本地变量,那么这里是垃圾值;如果是static或全局变量,那么是0。让我们看看下面这个程序来更好地理解这一点。
程序75.
#include<iostream>
usingnamespacestd;

structS
{
charch1;
charch2;
inti;
};

intmain()
{
Ss={'A','B',10};

void*pVoid=(void*)&s;
char*pChar=(char*)pVoid;

cout<<(char)*(pChar+0)<<endl;
cout<<(char)*(pChar+1)<<endl;
cout<<(char)*(pChar+2)<<endl;
cout<<(char)*(pChar+3)<<endl;
cout<<(int)*(pChar+4)<<endl;
return0;
}
  程序的输出为:
A
B


10
  程序的输出清楚地表明,那些空间中是垃圾值,就像下表一样。

  现在,如果我们不想浪费那些空间的话应该怎么做呢?有两个选择:或者使用编译器开关/Zp,或者在声明结构之前使用#pragma语句。
程序76.
#include<iostream>
usingnamespacestd;

#pragmapack(push,1)
structS
{
charch;
inti;
};
#pragmapack(pop)

intmain()
{
cout<<"Sizeofstructure="<<sizeof(S)<<endl;
return0;
}
  程序的输出为:
Sizeofstructure=5

  这就意味着现在已经没有字对齐了。事实上,ATL使用这一技术来制作thunk。ATL使用了一个结构,这个结构没有使用字对齐,并且这个结构中直接储存了微处理器的机器代码。
#pragmapack(push,1)
//存储机器代码的结构
structThunk
{
BYTEm_jmp;//jmp指令的操作码
DWORDm_relproc;//相对jmp
};
#pragmapack(pop)
  这种类型的结构保存了thunk代码,它可以在不工作的时候执行。让我们来看看下面这种简单的情况,我们将要使用thunk来执行我们想要执行的函数。
程序77.
#include<iostream>
#include<windows.h>
usingnamespacestd;

classC;

C*g_pC=NULL;

typedefvoid(*pFUN)();

#pragmapack(push,1)
//存储机器代码的结构
structThunk
{
BYTEm_jmp;//jmp指令的操作码
DWORDm_relproc;//相对jmp
};
#pragmapack(pop)

classC
{
public:
Thunkm_thunk;

voidInit(pFUNpFun,void*pThis)
{
//跳转指令的操作码
m_thunk.m_jmp=0xe9;
//相应函数的地址
m_thunk.m_relproc=(int)pFun-((int)this+sizeof(Thunk));

FlushInstructionCache(GetCurrentProcess(),
&m_thunk,sizeof(m_thunk));
}

//这是回调函数
staticvoidCallBackFun()
{
C*pC=g_pC;

//初始化thunk
pC->Init(StaticFun,pC);

//获得thunk代码地址
pFUNpFun=(pFUN)&(pC->m_thunk);

//开始执行thunk代码,调用StaticFun
pFun();

cout<<"C::CallBackFun"<<endl;
}

staticvoidStaticFun()
{
cout<<"C::StaticFun"<<endl;
}
};

intmain()
{
CobjC;
g_pC=&objC;
C::CallBackFun();
return0;
}
  程序的输出为:
C::StaticFun
C::CallBackFun
  在这里,StaticFun是通过thunk调用的,而thunk是在Init成员函数中初始化的。程序的执行是类似这个样子
·CallBackFun
·Init(初始化thunk)
·获得thunk地址
·执行thunk
·Thunk代码调用StaticFun

  ATL也使用了相同的技术来调用正确的回调函数,但是它在调用函数之前还做了一件事情。现在ZWindow又有了一个虚函数ProcessWindowMessage,它在这个类中什么也不做。但是,ZWindow的每个派生类都需要重写它来处理自己的消息。整个的处理过程和我们将ZWindow的派生类地址存入一个指针并调用派生类的虚函数是相同的,但是现在WindowProc的名字是StartWndProc。在这里,ATL使用了这一技术来将HWND参数替换为了this指针。但是,HWND怎么样了,我们就这么失去它了吗?事实上,我们已经将HWND存入了ZWindow类的成员变量中了。
  要达到这一点,ATL使用了一个较前一个程序大一点的结构。
#pragmapack(push,1)
struct_WndProcThunk
{
DWORDm_mov;//movdwordptr[esp+0x4],pThis(esp+0x4ishWnd)
DWORDm_this;
BYTEm_jmp;//jmpWndProc
DWORDm_relproc;//相对jmp
};
#pragmapack(pop)
  并且,在初始化的时刻,写入操作码“movdwordptr[esp+4],pThis”。是类似这个样子:
voidInit(WNDPROCproc,void*pThis)
{
thunk.m_mov=0x042444C7;//C7442404
thunk.m_this=(DWORD)pThis;
thunk.m_jmp=0xe9;
thunk.m_relproc=(int)proc-((int)this+sizeof(_WndProcThunk));

FlushInstructionCache(GetCurrentProcess(),&thunk,sizeof(thunk));
}
  并且,在初始化thunk代码之后,获得thunk的地址并向thunk代码设置新的回调函数。然后,thunk代码会调用WindowProc,但是现在第一个参数就不是HWND了,事实上它是this指针。所以我们可以将它安全的转换为ZWindow*,并调用ProcessWindowMessage函数。
staticLRESULTCALLBACKWindowProc(HWNDhWnd,UINTuMsg,
WPARAMwParam,LPARAMlParam)
{
ZWindow*pThis=(ZWindow*)hWnd;

if(uMsg==WM_NCDESTROY)
PostQuitMessage(0);

if(!pThis->ProcessWindowMessage(pThis->m_hWnd,uMsg,wParam,lParam))
return::DefWindowProc(pThis->m_hWnd,uMsg,wParam,lParam);
else
return0;
}
  现在,每个窗口正确的窗口过程就可以被调用了。整个的过程如下图所示:

  由于代码长度所限,程序的完整代码将随本文配套提供。我希望能在本系列中之后的文章中继续探究ATL的其它秘密。

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