1 MFC概述

　　 顧名思意，MFC應(yīng)用程序框架是以MFC作為框架基礎(chǔ)的，以此程序框架模式搭建起來的應(yīng)用程序在程序結(jié)構(gòu)組織上是完全不同于以前的Win32 SDK編程方式的。自20世紀(jì)90年代初問世以來，MFC一直試圖把Windows API函數(shù)封裝到類庫中個(gè)各個(gè)邏輯類中。MFC的這種封裝并非簡(jiǎn)單地對(duì)API函數(shù)進(jìn)行分組與打包，而是更多地通過類來試圖實(shí)現(xiàn)全部的系統(tǒng)策略。隨著越來越多系統(tǒng)功能的加入，MFC的規(guī)模也在不斷拓展，目前已包括有200多個(gè)類，涵蓋了通用Windows 類、文檔/視框架、OLE、數(shù)據(jù)庫、Internet以及分布式功能等多方面的基本內(nèi)容。這樣一個(gè)堅(jiān)實(shí)的程序開發(fā)基礎(chǔ)無疑從很大程度上方便了程序設(shè)計(jì)人員對(duì)Windows 程序的開發(fā)。

　　 MFC提供了相當(dāng)多不同功能的類以適合盡可能廣泛的需求。這里絕大多數(shù)的MFC類都是直接或間接從CObject類派生出來的，CObject類為其派生類提供了三個(gè)重要的特性支持：持久性（Serialization）支持、運(yùn)行時(shí)（Run-time）類信息支持和診斷（Diagnostic）調(diào)試支持等。其中持久性是以流的方式將某個(gè)類對(duì)象中的持久性數(shù)據(jù)輸出或輸入到外部存儲(chǔ)介質(zhì)如磁盤文件等的過程；運(yùn)行時(shí)類信息（Run-time Class Information，RTCI）則可以重新獲取一個(gè)對(duì)象的類名及其他一些有關(guān)對(duì)象在運(yùn)行時(shí)的信息。RTCI也是C++中除運(yùn)行時(shí)類型信息（Run-time Type Information，RTTI）機(jī)制外的另一個(gè)重要工具；診斷和調(diào)試支持作為CObject類的一個(gè)組成部分，可以在實(shí)現(xiàn)CObject派生類時(shí)執(zhí)行有效性檢查并可向調(diào)試窗口輸出狀態(tài)信息。

　　 并非MFC提供的所有函數(shù)都是類成員函數(shù)，MFC也提供了一系列以Afx為前綴的全局函數(shù)。類成員函數(shù)只能在其所屬類對(duì)象所在的上下文中使用，但是這些AFX函數(shù)卻可以在任何時(shí)候的任何地方直接使用。下表列出的是幾個(gè)比較重要AFX函數(shù)：

函數(shù)名 函數(shù)說明

AfxAbout 無條件終止一個(gè)應(yīng)用程序；通常在發(fā)生無法回復(fù)的錯(cuò)誤時(shí)使用

AfxBeginThread 創(chuàng)建一個(gè)新的線程并開始執(zhí)行

AfxEndThread 終止當(dāng)前正在執(zhí)行的線程

AfxMessageBox 顯示一個(gè)Windows 消息窗口

AfxGetApp 返回一個(gè)指向應(yīng)用程序?qū)ο蟮闹羔?

AfxGetAppName 返回應(yīng)用程序名

AfxGetMainWnd 返回一個(gè)指向應(yīng)用程序主窗口的指針

AfxGetInstanceHandle 返回一個(gè)標(biāo)識(shí)當(dāng)前應(yīng)用程序?qū)嵗木浔?

AfxRegisterWndClass 為一個(gè)MFC應(yīng)用程序注冊(cè)一個(gè)用戶自定義的窗口類

2 MFC對(duì)API函數(shù)的封裝

　　 如果讀者曾經(jīng)有過SDK的開發(fā)經(jīng)歷，一定會(huì)對(duì)其煩瑣的編程方式和大量的Win32 API函數(shù)調(diào)用深有感觸。所有不同功能的API函數(shù)均是以全局函數(shù)的形式放在一起的，由于API函數(shù)數(shù)目比較龐大，因此無論是學(xué)習(xí)還是使用都是有一定難度的。相比而言，建立在API函數(shù)基礎(chǔ)之上的MFC類庫則通過把相關(guān)API函數(shù)的分類封裝而可以大大簡(jiǎn)化編程的難度，用MFC類編寫的Windows 應(yīng)用程序完成相同的任務(wù)只需要進(jìn)行少量的工作。

　　 眾多的API函數(shù)根據(jù)功能的不同而被MFC封裝到200多個(gè)類中，這些類基本涵蓋了進(jìn)行Windows 編程大部分可能用到的功能。由于封裝后的MFC類太多，這里不能一一介紹，下面就以其中比較重要的CObject類和CWnd類為例對(duì)API函數(shù)的封裝情況做一簡(jiǎn)要介紹。

　　 CObject類是MFC中最主要也是最基本的類之一，該類不支持多重繼承，派生的類只能有一個(gè)CObject基類。CObject類是位于類層次結(jié)構(gòu)最頂層的，絕大多數(shù)MFC類都是從CObject類派生出來的。CObject類包含了所有MFC類必須具備的幾個(gè)基本功能：持久性支持、運(yùn)行時(shí)類信息支持和診斷調(diào)試支持。其中持久性支持功能由成員函數(shù)IsSerializable（）和Serialize（）提供。前者用于檢測(cè)對(duì)象是否支持序列化。如果一個(gè)類能夠被序列化，就必須在聲明時(shí)包含DECLARE_SERIAL宏、在實(shí)現(xiàn)時(shí)包含IMPLEMENT_SERIAL宏。Serialize（）函數(shù)則可以將對(duì)象寫入檔案文件（Archive）或從檔案文件讀出對(duì)象。成員函數(shù)GetRuntimeClass（）可以獲取到一個(gè)指向CruntimeClass類對(duì)象的指針，通過該指針可以得到對(duì)象的運(yùn)行時(shí)類信息。CObject類在診斷調(diào)試支持方面提供了成員函數(shù)AssertValid（）和Dump（），前者可對(duì)對(duì)象內(nèi)存狀態(tài)的有效性進(jìn)行檢查，后者負(fù)責(zé)將對(duì)象的內(nèi)容轉(zhuǎn)儲(chǔ)到一個(gè)CdumpContext對(duì)象中，并可以提供診斷服務(wù)及一些有用的調(diào)試信息。

　　 在MFC中，CWnd類提供了所有窗口類的基本功能，是一個(gè)非常重要的類，大約三分之一的MFC類都是以此為基類。該類主要對(duì)創(chuàng)建、操縱窗口類的API函數(shù)進(jìn)行了封裝，而且通過消息映射機(jī)制隱藏了SDK編程中使用相當(dāng)不便的窗口處理函數(shù)，是消息的分發(fā)處理更加方便。

　　 CWnd類最重要的一個(gè)封裝是對(duì)API函數(shù)CreateWindow（）的封裝，該函數(shù)被封裝為CWnd類成員函數(shù)Create（）。從VC提供的MFC源文件WinCore.cpp中可以清楚看出CWnd類對(duì)CreateWindow（）函數(shù)的封裝過程，下面給出相關(guān)部分的實(shí)現(xiàn)清單：

BOOL CWnd::Create(LPCTSTR lpszClassName, LPCTSTR lpszWindowName, DWORD dwStyle, const RECT& rect, CWnd* pParentWnd, UINT nID, CCreateContext* pContext)

{

// can't use for desktop or pop-up windows (use CreateEx instead)

ASSERT(pParentWnd != NULL);

ASSERT((dwStyle & WS_POPUP) == 0);

return CreateEx(0, lpszClassName, lpszWindowName, dwStyle | WS_CHILD, rect.left, rect.top, rect.right - rect.left, rect.bottom - rect.top, pParentWnd->GetSafeHwnd(), (HMENU)nID, (LPVOID)pContext);

}

　　 可以看出，主要工作是在CreateEx（）成員函數(shù)中完成的，而該函數(shù)又是對(duì)API函數(shù)CreateWindowEx（）的封裝。封裝后的代碼在調(diào)用CreateWindowEx（）前構(gòu)造并填充了一個(gè)非常類似于WNDCLASS結(jié)構(gòu)的CREATESTRUCT結(jié)構(gòu)，并調(diào)用了PreCreateWindow（）。

BOOL CWnd::CreateEx(DWORD dwExStyle, LPCTSTR lpszClassName, LPCTSTR lpszWindowName, DWORD dwStyle, int x, int y, int nWidth, int nHeight, HWND hWndParent, HMENU nIDorHMenu, LPVOID lpParam)

{

// allow modification of several common create parameters

CREATESTRUCT cs;

cs.dwExStyle = dwExStyle;

cs.lpszClass = lpszClassName;

cs.lpszName = lpszWindowName;

cs.style = dwStyle;

cs.x = x;

cs.y = y;

cs.cx = nWidth;

cs.cy = nHeight;

cs.hwndParent = hWndParent;
cs.hMenu = nIDorHMenu;
cs.hInstance = AfxGetInstanceHandle();
cs.lpCreateParams = lpParam;
if (!PreCreateWindow(cs))
{
PostNcDestroy();
return FALSE;
}
AfxHookWindowCreate(this);
HWND hWnd = ::CreateWindowEx(cs.dwExStyle, cs.lpszClass, cs.lpszName, cs.style, cs.x, cs.y, cs.cx, cs.cy, cs.hwndParent, cs.hMenu, cs.hInstance, cs.lpCreateParams);
#ifdef _DEBUG
if (hWnd == NULL)
{
TRACE1("Warning: Window creation failed: GetLastError returns 0x%8.8X\n", GetLastError());
}
#endif
if (!AfxUnhookWindowCreate())
PostNcDestroy(); // cleanup if CreateWindowEx fails too soon
if (hWnd == NULL)
return FALSE;
ASSERT(hWnd == m_hWnd); // should have been set in send msg hook
return TRUE;
}

　　 看上去經(jīng)過封裝的窗口創(chuàng)建函數(shù)要比原API函數(shù)復(fù)雜許多，但這并不說明MFC的封裝將導(dǎo)致編程的效率低下，恰恰相反，由于CWnd在絕大多數(shù)場(chǎng)合中是以基類的形式出現(xiàn)的，因此可在派生類中添加代碼完成對(duì)CWnd::Create（）的調(diào)用而比較方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)派生類窗口的創(chuàng)建。

　　 3 MFC應(yīng)用程序框架

　　 MFC應(yīng)用程序框架可以看作是MFC基本類庫的一個(gè)超集（Superset），類庫是眾多可在任何程序中使用的類的集合，而應(yīng)用程序框架則定義了程序自身的結(jié)構(gòu)。下面給出一個(gè)使用了MFC應(yīng)用程序框架的簡(jiǎn)單例子，通過這段例程可以比較清楚地了解MFC應(yīng)用程序框架的一般結(jié)構(gòu)。

// Sample01.h文件
// 應(yīng)用程序類
class CSample01App : public CWinApp
{
public:
virtual BOOL InitInstance();
};
// 框架窗口類
class CSample01Frame : public CFrameWnd
{
public:
CSample01Frame();
protected:
afx_msg void OnPaint();
DECLARE_MESSAGE_MAP()
};
// Sample01.cpp文件
#include <afxwin.h>
#include "Sample01.h"
// 應(yīng)用程序?qū)ο?
CSample01App theApp;
// 初始化應(yīng)用程序?qū)嵗?
BOOL CSample01App::InitInstance()
{
m_pMainWnd = new CSample01Frame();
m_pMainWnd->ShowWindow(m_nCmdShow);
m_pMainWnd->UpdateWindow();
return TRUE;
}
// 消息映射
BEGIN_MESSAGE_MAP(CSample01Frame, CFrameWnd)
ON_WM_PAINT()
END_MESSAGE_MAP()
// 構(gòu)造函數(shù)
CSample01Frame::CSample01Frame()
{
Create(NULL, "MFC應(yīng)用程序框架程序");
}
// WM_PAINT消息響應(yīng)函數(shù)
void CSample01Frame::OnPaint()
{
CPaintDC dc(this);
dc.TextOut(100, 100, "Hello World!");
}

　　 仍象編寫Sample00程序一樣建立一個(gè)Win32應(yīng)用程序工程Sample01（配套程序見"光盤\配套程序\Sample01\"），然后分別向工程添加頭文件Sample01.h和源文件Sample01.cpp，并將上述代碼寫入相應(yīng)的文件。為了能順利編譯，還需要修改一下編譯命令，通過"Alt+F7"快捷鍵呼出【Project Settings】對(duì)話框，在【Preprocessor definitions】欄的最后添加選項(xiàng)"_AFXDLL"，前面用逗號(hào)分隔。接下來還需要在【Project Options】欄的最后添加命令行"/MD"，用空格同其他命令行參數(shù)進(jìn)行分隔。編譯運(yùn)行，可以看出效果同SDK方式編寫的Sample00程序是一樣的，但在代碼實(shí)現(xiàn)上更加結(jié)構(gòu)化，編寫過程也更加簡(jiǎn)單。

　　 接下來，對(duì)上述應(yīng)用程序框架代碼進(jìn)行分析。首先從MFC應(yīng)用程序的核心--CWinApp類的派生類CSample01App談起。CWinApp類提供了可以獲取消息并將獲取到的消息分發(fā)到應(yīng)用程序窗口的消息循環(huán)和一些關(guān)鍵的虛函數(shù)，通過對(duì)這些虛函數(shù)的重載可使開發(fā)人員對(duì)應(yīng)用程序的一些固有行為進(jìn)行擴(kuò)展。當(dāng)把頭文件Afxwin.h包含進(jìn)來后，就可以在程序中使用包括CWinApp在內(nèi)的一些MFC類了。一個(gè)MFC應(yīng)用程序有且只能有一個(gè)應(yīng)用程序?qū)ο蠖冶仨毐灰匀址绞竭M(jìn)行聲明，所以該對(duì)象自程序開始運(yùn)行起就一直駐留在內(nèi)存。

　　 由于使用了MFC應(yīng)用程序框架的程序在本質(zhì)上仍是Windows 應(yīng)用程序，因此必然需要在程序中存在作為Windows 應(yīng)用程序入口的WinMain（）函數(shù)。在前面的示例代碼中之所以沒有看到WinMain（）函數(shù)是由于該函數(shù)已經(jīng)通過封裝的手段隱藏到應(yīng)用程序框架中了。除WinMain（）外，CWinApp類成員函數(shù)Run（）也是隱含執(zhí)行的，這個(gè)函數(shù)也是非常重要的，它負(fù)責(zé)把消息放進(jìn)應(yīng)用程序窗口的消息循環(huán)中，由WinMain（）函數(shù)完成對(duì)Run（）的調(diào)用 。當(dāng)WinMain（）函數(shù)尋找到應(yīng)用程序?qū)ο蠛髮⒘⒓凑{(diào)用CWinApp類的虛函數(shù)InitInstance（）。由于CWinApp基類是不知道究竟需要何種主框架窗口的，因此在使用時(shí)必須在CWinApp的派生類中對(duì)InitInstance（）函數(shù)進(jìn)行重載。InitInstance（）函數(shù)是在應(yīng)用程序已經(jīng)開始運(yùn)行但窗口尚未創(chuàng)建時(shí)被調(diào)用的，若非由InitInstance（）創(chuàng)建了窗口，應(yīng)用程序是無法擁有窗口的，這也就意味著缺少了InitInstance（）函數(shù)的應(yīng)用程序?qū)o法接收、處理消息，對(duì)Windows程序而言這也就失去了存在的意義。由此可見，從CWinApp類中進(jìn)行派生，并且對(duì)InitInstance（）函數(shù)進(jìn)行重載是編寫MFC應(yīng)用程序框架程序的必要條件。

　　 除應(yīng)用程序類外，從CFrameWnd派生的CSample01Frame類還對(duì)應(yīng)用程序的主框架窗口做了描述。在構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用基類的CFrameWnd成員函數(shù)Create（），由Windows 負(fù)責(zé)創(chuàng)建出實(shí)際的窗口結(jié)構(gòu)，并由應(yīng)用程序框架將其鏈接到C++對(duì)象。

　　 本示例程序的大部分功能實(shí)際是在MFC的CWinApp和CFrameWnd等基類中完成的，在編程時(shí)，只需在派生類中編寫少量功能代碼，C++允許以這樣的方式借用基類中的大量代碼而無須復(fù)制代碼。應(yīng)用程序框架負(fù)責(zé)提供程序的結(jié)構(gòu)框架，開發(fā)人員在此基礎(chǔ)上為其添加相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)代碼，從而可以非常方便地完成一個(gè)完整的應(yīng)用程序。應(yīng)用程序框架不僅定義了應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)安排，實(shí)際上還包含了更多的C++基類。

4 小結(jié)
　　 SDK的API編程方法、MFC的編程方法以及本系列講座后面將要介紹的ATL編程方法是VC++程序設(shè)計(jì)中比較常用的幾種編程方法，其中MFC以其強(qiáng)大的功能和靈活的編程方式而成為大多數(shù)程序開發(fā)人員最經(jīng)常使用的一種編程方式。本文從基礎(chǔ)問題入手對(duì)MFC及其框架程序做了較為詳細(xì)的論述，使讀者能夠?qū)FC編程有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。