1. MFC概述

    

   1. MFC是一個(gè)編程框架

       

      MFC (Microsoft Foundation Class Library)中的各種類結(jié)合起來構(gòu)成了一個(gè)應(yīng)用程序框架，它的目的就是讓程序員在此基礎(chǔ)上來建立Windows下的應(yīng)用程序，這是一種相對(duì)SDK來說更為簡(jiǎn)單的方法。因?yàn)榭傮w上，MFC框架定義了應(yīng)用程序的輪廓，并提供了用戶接口的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)方法，程序員所要做的就是通過預(yù)定義的接口把具體應(yīng)用程序特有的東西填入這個(gè)輪廓。Microsoft Visual C++提供了相應(yīng)的工具來完成這個(gè)工作：AppWizard可以用來生成初步的框架文件（代碼和資源等）；資源編輯器用于幫助直觀地設(shè)計(jì)用戶接口；ClassWizard用來協(xié)助添加代碼到框架文件；最后，編譯，則通過類庫(kù)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序特定的邏輯。

      1. 封裝

          

         構(gòu)成MFC框架的是MFC類庫(kù)。MFC類庫(kù)是C++類庫(kù)。這些類或者封裝了Win32應(yīng)用程序編程接口，或者封裝了應(yīng)用程序的概念，或者封裝了OLE特性，或者封裝了ODBC和DAO數(shù)據(jù)訪問的功能，等等，分述如下。

         （1）對(duì)Win32應(yīng)用程序編程接口的封裝

         用一個(gè)C++ Object來包裝一個(gè)Windows Object。例如：class CWnd是一個(gè)C++ window object，它把Windows window(HWND)和Windows window有關(guān)的API函數(shù)封裝在C++ window object的成員函數(shù)內(nèi)，后者的成員變量m_hWnd就是前者的窗口句柄。

         （2）對(duì)應(yīng)用程序概念的封裝

         使用SDK編寫Windows應(yīng)用程序時(shí)，總要定義窗口過程，登記Windows Class，創(chuàng)建窗口，等等。MFC把許多類似的處理封裝起來，替程序員完成這些工作。另外，MFC提出了以文檔-視圖為中心的編程模式，MFC類庫(kù)封裝了對(duì)它的支持。文檔是用戶操作的數(shù)據(jù)對(duì)象，視圖是數(shù)據(jù)操作的窗口，用戶通過它處理、查看數(shù)據(jù)。

         （3）對(duì)COM/OLE特性的封裝

         OLE建立在COM模型之上，由于支持OLE的應(yīng)用程序必須實(shí)現(xiàn)一系列的接口（Interface），因而相當(dāng)繁瑣。MFC的OLE類封裝了OLE API大量的復(fù)雜工作，這些類提供了實(shí)現(xiàn)OLE的更高級(jí)接口。

         （4）對(duì)ODBC功能的封裝

         以少量的能提供與ODBC之間更高級(jí)接口的C++類，封裝了ODBC API的大量的復(fù)雜的工作，提供了一種數(shù)據(jù)庫(kù)編程模式。

      2. 繼承

          

         首先，MFC抽象出眾多類的共同特性，設(shè)計(jì)出一些基類作為實(shí)現(xiàn)其他類的基礎(chǔ)。這些類中，最重要的類是CObject和CCmdTarget。CObject是MFC的根類，絕大多數(shù)MFC類是其派生的，包括CCmdTarget。CObject 實(shí)現(xiàn)了一些重要的特性，包括動(dòng)態(tài)類信息、動(dòng)態(tài)創(chuàng)建、對(duì)象序列化、對(duì)程序調(diào)試的支持，等等。所有從CObject派生的類都將具備或者可以具備CObject所擁有的特性。CCmdTarget通過封裝一些屬性和方法，提供了消息處理的架構(gòu)。MFC中，任何可以處理消息的類都從CCmdTarget派生。

         針對(duì)每種不同的對(duì)象，MFC都設(shè)計(jì)了一組類對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行封裝，每一組類都有一個(gè)基類，從基類派生出眾多更具體的類。這些對(duì)象包括以下種類：窗口對(duì)象，基類是CWnd；應(yīng)用程序?qū)ο?，基類是CwinThread；文檔對(duì)象，基類是Cdocument，等等。

         程序員將結(jié)合自己的實(shí)際，從適當(dāng)?shù)腗FC類中派生出自己的類，實(shí)現(xiàn)特定的功能，達(dá)到自己的編程目的。

      3. 虛擬函數(shù)和動(dòng)態(tài)約束

          

         MFC以“C++”為基礎(chǔ)，自然支持虛擬函數(shù)和動(dòng)態(tài)約束。但是作為一個(gè)編程框架，有一個(gè)問題必須解決：如果僅僅通過虛擬函數(shù)來支持動(dòng)態(tài)約束，必然導(dǎo)致虛擬函數(shù)表過于臃腫，消耗內(nèi)存，效率低下。例如，CWnd封裝 Windows窗口對(duì)象時(shí)，每一條Windows消息對(duì)應(yīng)一個(gè)成員函數(shù)，這些成員函數(shù)為派生類所繼承。如果這些函數(shù)都設(shè)計(jì)成虛擬函數(shù)，由于數(shù)量太多，實(shí)現(xiàn)起來不現(xiàn)實(shí)。于是，MFC建立了消息映射機(jī)制，以一種富有效率、便于使用的手段解決消息處理函數(shù)的動(dòng)態(tài)約束問題。

         這樣，通過虛擬函數(shù)和消息映射，MFC類提供了豐富的編程接口。程序員繼承基類的同時(shí)，把自己實(shí)現(xiàn)的虛擬函數(shù)和消息處理函數(shù)嵌入MFC的編程框架。MFC編程框架將在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候、適當(dāng)?shù)牡胤絹碚{(diào)用程序的代碼。本書將充分的展示MFC調(diào)用虛擬函數(shù)和消息處理函數(shù)的內(nèi)幕，讓讀者對(duì)MFC的編程接口有清晰的理解。

      4. MFC的宏觀框架體系

          

      如前所述，MFC實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)用程序概念的封裝，把類、類的繼承、動(dòng)態(tài)約束、類的關(guān)系和相互作用等封裝起來。這樣封裝的結(jié)果對(duì)程序員來說，是一套開發(fā)模板（或者說模式）。針對(duì)不同的應(yīng)用和目的，程序員采用不同的模板。例如，SDI應(yīng)用程序的模板，MDI應(yīng)用程序的模板，規(guī)則DLL應(yīng)用程序的模板，擴(kuò)展DLL應(yīng)用程序的模板，OLE/ACTIVEX應(yīng)用程序的模板，等等。

      這些模板都采用了以文檔-視為中心的思想，每一個(gè)模板都包含一組特定的類。典型的MDI應(yīng)用程序的構(gòu)成將在下一節(jié)具體討論。

      為了支持對(duì)應(yīng)用程序概念的封裝，MFC內(nèi)部必須作大量的工作。例如，為了實(shí)現(xiàn)消息映射機(jī)制，MFC編程框架必須要保證首先得到消息，然后按既定的方法進(jìn)行處理。又如，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)DLL編程的支持和多線程編程的支持，MFC內(nèi)部使用了特別的處理方法，使用模塊狀態(tài)、線程狀態(tài)等來管理一些重要信息。雖然，這些內(nèi)部處理對(duì)程序員來說是透明的，但是，懂得和理解MFC內(nèi)部機(jī)制有助于寫出功能靈活而強(qiáng)大的程序。

      總之，MFC封裝了Win32 API，OLE API，ODBC API等底層函數(shù)的功能，并提供更高一層的接口，簡(jiǎn)化了Windows編程。同時(shí)，MFC支持對(duì)底層API的直接調(diào)用。

      MFC提供了一個(gè)Windows應(yīng)用程序開發(fā)模式，對(duì)程序的控制主要是由MFC框架完成的，而且MFC也完成了大部分的功能，預(yù)定義或?qū)崿F(xiàn)了許多事件和消息處理，等等。框架或者由其本身處理事件，不依賴程序員的代碼；或者調(diào)用程序員的代碼來處理應(yīng)用程序特定的事件。

      MFC是C++類庫(kù)，程序員就是通過使用、繼承和擴(kuò)展適當(dāng)?shù)念悂韺?shí)現(xiàn)特定的目的。例如，繼承時(shí)，應(yīng)用程序特定的事件由程序員的派生類來處理，不感興趣的由基類處理。實(shí)現(xiàn)這種功能的基礎(chǔ)是C++對(duì)繼承的支持，對(duì)虛擬函數(shù)的支持，以及MFC實(shí)現(xiàn)的消息映射機(jī)制。

   2. MDI應(yīng)用程序的構(gòu)成

       

      本節(jié)解釋一個(gè)典型的MDI應(yīng)用程序的構(gòu)成。

      用AppWizard產(chǎn)生一個(gè)MDI工程t（無(wú)OLE等支持），AppWizard創(chuàng)建了一系列文件，構(gòu)成了一個(gè)應(yīng)用程序框架。這些文件分四類：頭文件（.h），實(shí)現(xiàn)文件(.cpp)，資源文件(.rc)，模塊定義文件(.def)，等。

      1. 構(gòu)成應(yīng)用程序的對(duì)象

          

         圖1-1解釋了該應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)，箭頭表示信息流向。

         

         從CWinApp、CDocument、CView、CMDIFrameWnd、CMDIChildWnd類對(duì)應(yīng)地派生出CTApp、CTDoc、CTView、CMainFrame、CChildFrame五個(gè)類，這五個(gè)類的實(shí)例分別是應(yīng)用程序?qū)ο蟆⑽臋n對(duì)象、視對(duì)象、主框架窗口對(duì)象和文檔邊框窗口對(duì)象。主框架窗口包含了視窗口、工具條和狀態(tài)欄。對(duì)這些類或者對(duì)象解釋如下。

         （1）應(yīng)用程序

         應(yīng)用程序類派生于CWinApp。基于框架的應(yīng)用程序必須有且只有一個(gè)應(yīng)用程序?qū)ο?，它?fù)責(zé)應(yīng)用程序的初始化、運(yùn)行和結(jié)束。

         （2）邊框窗口

         如果是SDI應(yīng)用程序，從CFrameWnd類派生邊框窗口類，邊框窗口的客戶子窗口(MDIClient)直接包含視窗口；如果是MDI應(yīng)用程序，從CMDIFrameWnd類派生邊框窗口類，邊框窗口的客戶子窗口(MDIClient)直接包含文檔邊框窗口。

         如果要支持工具條、狀態(tài)欄，則派生的邊框窗口類還要添加CToolBar和CStatusBar類型的成員變量，以及在一個(gè)OnCreate消息處理函數(shù)中初始化這兩個(gè)控制窗口。

         邊框窗口用來管理文檔邊框窗口、視窗口、工具條、菜單、加速鍵等，協(xié)調(diào)半模式狀態(tài)（如上下文的幫助(SHIFT+F1模式)和打印預(yù)覽）。

         （3）文檔邊框窗口

         文檔邊框窗口類從CMDIChildWnd類派生，MDI應(yīng)用程序使用文檔邊框窗口來包含視窗口。

         （4）文檔

         文檔類從CDocument類派生，用來管理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的變化、存取都是通過文檔實(shí)現(xiàn)的。視窗口通過文檔對(duì)象來訪問和更新數(shù)據(jù)。

         （5）視

         視類從CView或它的派生類派生。視和文檔聯(lián)系在一起，在文檔和用戶之間起中介作用，即視在屏幕上顯示文檔的內(nèi)容，并把用戶輸入轉(zhuǎn)換成對(duì)文檔的操作。

         （6）文檔模板

         文檔模板類一般不需要派生。MDI應(yīng)用程序使用多文檔模板類CMultiDocTemplate；SDI應(yīng)用程序使用單文檔模板類CSingleDocTemplate。

         應(yīng)用程序通過文檔模板類對(duì)象來管理上述對(duì)象（應(yīng)用程序?qū)ο?、文檔對(duì)象、主邊框窗口對(duì)象、文檔邊框窗口對(duì)象、視對(duì)象）的創(chuàng)建。

      2. 構(gòu)成應(yīng)用程序的對(duì)象之間的關(guān)系

          

         

         這里，用圖的形式可直觀地表示所涉及的MFC類的繼承或者派生關(guān)系，如圖1-2所示意。

         圖1-2所示的類都是從CObject類派生出來的；所有處理消息的類都是從CCmdTarget類派生的。如果是多文檔應(yīng)用程序，文檔模板使用CMultiDocTemplae，主框架窗口從CMdiFarmeWnd派生，它包含工具條、狀態(tài)欄和文檔框架窗口。文檔框架窗口從CMdiChildWnd派生，文檔框架窗口包含視，視從CView或其派生類派生。

      3. 構(gòu)成應(yīng)用程序的文件

          

通過上述分析，可知AppWizard產(chǎn)生的MDI框架程序的內(nèi)容，所定義和實(shí)現(xiàn)的類。下面，從文件的角度來考察AppWizard生成了哪些源碼文件，這些文件的作用是什么。表1-1列出了AppWizard所生成的頭文件，表1-2列出了了AppWizard所生成的實(shí)現(xiàn)文件及其對(duì)頭文件的包含關(guān)系。

表1-1 AppWizard所生成的頭文件

表1-2 AppWizard所生成的實(shí)現(xiàn)文件

從表1-2中的包含關(guān)系一欄可以看出：

對(duì)預(yù)編譯頭文件說明如下：

所謂頭文件預(yù)編譯，就是把一個(gè)工程(Project)中使用的一些MFC標(biāo)準(zhǔn)頭文件(如Windows.H、Afxwin.H)預(yù)先編譯，以后該工程編譯時(shí)，不再編譯這部分頭文件，僅僅使用預(yù)編譯的結(jié)果。這樣可以加快編譯速度，節(jié)省時(shí)間。

預(yù)編譯頭文件通過編譯stdafx.cpp生成，以工程名命名，由于預(yù)編譯的頭文件的后綴是“pch”，所以編譯結(jié)果文件是projectname.pch。

編譯器通過一個(gè)頭文件stdafx.h來使用預(yù)編譯頭文件。stdafx.h這個(gè)頭文件名是可以在project的編譯設(shè)置里指定的。編譯器認(rèn)為，所有在指令#include "stdafx.h"前的代碼都是預(yù)編譯的，它跳過#include "stdafx. h"指令，使用projectname.pch編譯這條指令之后的所有代碼。

因此，所有的CPP實(shí)現(xiàn)文件第一條語(yǔ)句都是：#include "stdafx.h"。

另外，每一個(gè)實(shí)現(xiàn)文件CPP都包含了如下語(yǔ)句：

#ifdef _DEBUG

#undef THIS_FILE

static char BASED_CODE THIS_FILE[] = __FILE__;

#endif

這是表示，如果生成調(diào)試版本，要指示當(dāng)前文件的名稱。__FILE__是一個(gè)宏，在編譯器編譯過程中給它賦值為當(dāng)前正在編譯的文件名稱。