Windows编程之SDK窗口程序浅析

#include <windows.h>

BOOL InitWindowsClass(HINSTANCE hInstance); // 注册窗口类
BOOL InitWindows(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow); // 创建窗口
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM); // 窗口函数声明

HWND hMainWnd; // 全局实例窗口句柄
LPCTSTR lpszProviderClass = __TEXT("MyWndClass");

// 应用程序入口函数(此程序第一个被执行)
int WINAPI WinMain(
				   HINSTANCE hInstance,      // 程序实例句柄
				   HINSTANCE hPrevInstance, // 为保持与Win16兼容的句柄
				   LPSTR     lpCmdLine,       // 命令行参数
				   int       nCmdShow          // 初始化窗口显示方式
				   )
{
	MSG Msg;

	// 注册窗口类
	if(!InitWindowsClass(hInstance)) // 注意这里的实例句柄hInstance
	{
		return FALSE;
	}

	if(!InitWindows(hInstance,nCmdShow)) // 注意这里的实例句柄hInstance
	{
		return FALSE;
	}

	// 消息循环
	while(GetMessage(&Msg, NULL, 0, 0))
	{
		TranslateMessage(&Msg);   // 翻译消息
		DispatchMessage(&Msg);    // 将消息传递给处理函数
	}

	return Msg.wParam;  // 返回消息的附加参数
}

// 消息处理函数,Windows系统规定每个消息处理函数的定义形式都相同
LRESULT CALLBACK WndProc(
						 HWND     hWnd,        // 窗口句柄
						 UINT     nMessage,   // 接受到的待处理的消息标识
						 WPARAM   wParam,     // 消息附参数
						 LPARAM   lParam      // 消息附参数
						 )
{
	switch(nMessage)
	{
		// 响应WM_CREATE消息
	case WM_CREATE:
		MessageBox(hWnd, __TEXT("收到WM_CREATE消息!"), __TEXT("通知"), MB_OK);
		break;

		//响应WM_LBUTTONDOWN消息
	case WM_LBUTTONDOWN:
		MessageBox(hWnd, __TEXT("收到WM_LBUTTONDOWN消息!"), __TEXT("通知"), MB_OK);
		break;

		// 响应WM_CHAR消息
	case WM_CHAR:
		TCHAR buffer[30];
		wsprintf(buffer, __TEXT("你刚才按下了%c键！"), wParam);
		MessageBox(hWnd, buffer, __TEXT("通知"), MB_OK);
		break;

		// 响应WM_DESTROY消息
	case WM_DESTROY:
		PostQuitMessage(0);
		break;

		// 必须调用函数DefWindowProc(),这是Windows系统多规定的
	default:
		return DefWindowProc(hWnd,nMessage,wParam,lParam);
	}

	return FALSE;
}

// 注册窗口类
BOOL InitWindowsClass(HINSTANCE hInstance)
{
	WNDCLASS WndClass;                             // 窗口类结构体

	// 窗口类的定义
	WndClass.style = CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;         // 窗口类型
	WndClass.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc;        // 窗口处理函数为WndProc()
	WndClass.cbClsExtra = NULL;                      // 窗口类无扩展
	WndClass.cbWndExtra = NULL;                      // 窗口实例无扩展
	WndClass.hInstance = hInstance;                 // 当前实例句柄
	WndClass.hIcon = LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION); // 窗口最小化图标,为默认图标
	WndClass.hCursor = LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);   // 用箭头作为鼠标图标
	WndClass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); // 以白色作为窗口颜色
	WndClass.lpszMenuName = NULL;                    // 窗口无菜单
	WndClass.lpszClassName = lpszProviderClass;   // 窗口所属类名

	return RegisterClass(&WndClass);
}

// 创建窗口
BOOL InitWindows(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)
{
	// 创建窗口
	HWND hWnd;
	hWnd = CreateWindow(
		lpszProviderClass,   // 注册的窗口类名
		__TEXT("Hello Windows!"),   // 窗口标题名
		WS_OVERLAPPEDWINDOW, // 窗口的风格
		CW_USEDEFAULT,        // 显示窗口的左上角的X坐标,取默认值
		CW_USEDEFAULT,        // 显示窗口的左上角的Y坐标,取默认值
		CW_USEDEFAULT,        // 显示窗口的右下角的X坐标,取默认值
		CW_USEDEFAULT,        // 显示窗口的右下角的Y坐标,取默认值
		NULL,                   // 此窗口无父窗口
		NULL,                   // 菜单句柄(此处设为没有菜单句柄)
		hInstance,             // 程序实力句柄
		NULL                    // 指向一个传递给窗口的指针型参数,此处设置为空
		);

	if(!hWnd) // 创建窗口失败,返回FALSE
	{
		return FALSE;
	}

	hMainWnd = hWnd; // 将创建的窗口句柄赋值给全局窗口句柄

	ShowWindow(hWnd, nCmdShow); // 显示窗口
	UpdateWindow(hWnd);           // 刷新窗口

	return TRUE;
}

SDK编写Windows程序需完成3个框架模块：

<1>填空赋值WNDCLASS定义窗口类并注册；

<2>创建窗口，显示、刷新窗口；

<3>消息循环，编写消息处理函数。

熟悉框架后，我们的重点工作放在感兴趣的消息处理上。

有以上分析可分模块完成注册窗口类和创建窗口工作，即分别设计功能函数InitWindowsClass和InitWindows，改造后的完整程序如下，从以下程序可以更清楚的认识windows程序框架。

Windows窗口应用程序与DOS控制台应用程序是不同的，编写一个基于Windows API的典型的应用程序需要编写处理以下四个任务：

l 初始化

l 实例化

l 启动消息循环

l 响应消息

前面三个任务总是发生在WinMain函数中，WinMain是每一个Windows程序的入口点，相当于C/C++中的main。第四个任务是传统上称为WndProc的函数来承担的。

1．初始化（注册窗口类，创建窗口）

要定义一个窗口类struct WNDCLASS WndClass;该数据结构实际存储的是一个窗口的属性集。调用ATOM RegisterClass(CONST WNDCLASSW *lpWndClass);函数注册lpWndClass指向的窗口类模板。窗口类是一个内核对象，不同的窗口类以名称（WNDCLASS的lpszClassName字段）区分。

例如后面MFC中的AfxRegisterClass函数中，注册窗口类前先调用GetClassInfo函数检测预注册的窗口类是否已注册。GetClassInfo函数用来获取指定名称的窗口类信息，其原型如下：

BOOL GetClassInfo(HINSTANCE hInstance, LPCTSTR lpClassName, LPWNDCLASSW lpWndClass);

以下为AfxRegisterClass函数代码片段：

// WINCORE.CPP

BOOL AFXAPI AfxRegisterClass(WNDCLASS* lpWndClass)

{

WNDCLASS wndcls;

if (GetClassInfo(lpWndClass->hInstance, lpWndClass->lpszClassName, &wndcls))

{

// class already registered

return TRUE;

}

if (!::RegisterClass(lpWndClass))

{

TRACE1("Can't register window class named %s/n",

lpWndClass->lpszClassName);

return FALSE;

}

//……

}

对于一个已注册的窗口类，可调用BOOL UnregisterClass(LPCTSTR lpClassName, HINSTANCE hInstance);函数进行注销。

以下为Win32SDK示例程序中的注册窗口类、创建窗口的代码片段：

lpszProviderClass = __TEXT("MyWndClass");

WndClass.lpszClassName = lpszProviderClass;

然后给定义窗口风格以及用于该窗口类的消息处理函数。然后CreateWindow（lpszProviderClass，……）将使用名称为lpszProviderClass的窗口类WndClass作为模版创建类的实例。

在调用CreateWindow(Ex)时，第一个参数也可以直接使用系统预定义（Predefined）的子窗口控件类，例如"BUTTON"，"EDIT"，"COMBOBOX"等这些是系统内部已注册的WNDCLASS，免去调用RegisterClass。

创建窗口后，调用GetClassName函数获取指定窗口hWnd所使用的窗口类名称。其函数原型如下：

int GetClassName(HWND hWnd, LPTSTR lpClassName, int nMaxCount);

2．实例化（显示窗口，刷新窗口）

一旦窗口被创建，还需要完成若干步才能运行你的程序。首先，当一个窗口被创建时，它通常是不可见的，一般要调用BOOL ShowWindow(HWND hWnd, int nCmdShow);函数来显示窗口，调用BOOL UpdateWindow(HWND hWnd); 函数来刷新窗口。

函数UpdateWindow向窗口hWnd发送第一个WM_PAINT消息以更新它的客户区。当ShowWindow使窗口显示在屏幕上时，窗口的客户区会被WndClass.hbrBackground擦除，调用UpdateWindow函数将促使客户区重绘，以显示其内容。

3．消息循环

（1）消息的产生

无论用户移动鼠标或按下某个键，Windows系统将创建一个消息（对应数据结构为MSG）并将之投放到对应窗口(MSG.hwnd指标)所在线程的消息队列中。

（2）获取消息

应用程序调用GetMessage函数从调用线程消息队列中取出(pop)消息。

GetMessage函数原型如下：

BOOL GetMessage(LPMSG lpMsg, HWND hWnd , UINT wMsgFilterMin, UINT wMsgFilterMax);

取出的消息存放至参数一lpMsg所指内存（本地声明的MSG结构体变量）。

参数二hWnd标识要检查消息的窗口，如果为NULL，则获取属于调用线程消息队列中任一（窗口）消息；如果不为NULL，则只获取指定窗口的消息。

wMsgFilterMin和wMsgFilterMax指定获取消息码的范围。一般将两参数都置零，表示无消息ID范围限制。

注意该函数是阻塞的，直到有一个（hWnd的）消息到来，它才返回。如果消息为WM_QUIT，则该函数返回FALSE，结束消息循环；否则返回TRUE，继续下一轮消息循环。

<1>等待消息

函数BOOL WaitMessage(VOID);使调用线程挂起，直到一个新的消息放到调用线程消息队列中才返回。

<2>取出消息

函数PeekMessage查看调用线程消息队列中（指定窗口hWnd）是否有消息。如果有消息则取出放入lpMsg所指MSG结构体中，返回TRUE；如果无（指定窗口hWnd的）消息则立即退出（即非阻塞），返回FALSE。其函数原型如下：

BOOL PeekMessage(LPMSG lpMsg, HWND hWnd , UINT wMsgFilterMin, UINT wMsgFilterMax, UINT wRemoveMsg);

前四个参数同GetMessage，wRemoveMsg参数指定当有消息读取消息后，是否从消息队列中移除该消息。其为下列值之一：

PM_NOREMOVE: 读取后消息依然留在队列中；

PM_REMOVE: 读取后消息从队列中移除；

<3>GetMessage = WaitMessage + PeekMessage(PM_REMOVE)。

（3）翻译消息

如果输入列表中有一个属于你的应用程序的消息，并且是按键消息时，TranslateMessage将虚拟键消息转换为字符消息（WM_KEYDOWN + WM_KEYUP = WM_CHAR或WM_SYSKEYDOWN + WM_SYSKEYUP = WM_SYSCHAR），再将字符消息（WM_CHAR或WM_SYSCHAR）投递到调用线程的消息队列中。

TranslateMessage函数内部机制大致如下：

BOOL TranslateMessage(CONST MSG *lpMsg)

{

if (lpMsg->message == WM_KEYDOWN || lpMsg->message == WM_SYSKEYDOWN)

{

UINT message;

if (lpMsg->message == WM_KEYDOWN)

{

message = WM_CHAR;

}

else if (lpMsg->message == WM_SYSKEYDOWN)

{

message = WM_SYSCHAR;

}

PostMessage(lpMsg->hwnd, message, lpMsg->wParam, lpMsg->lParam);

return TRUE; // 消息被转换

}

return FALSE;

}

（4）路由消息

取出消息后，需要进行处理。应用程序调用DispatchMessage函数将取得的消息发送到窗口消息处理函数WndProc。WndProc采用switch-case分支结构对不同的消息不同的响应处理。

WndProc为WNDPROC函数指针，其类型如下：

typedef LRESULT (CALLBACK* WNDPROC)(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

DispatchMessage函数内部机制大致如下：

LRESULT DispatchMessage(CONST MSG *lpMsg)

{

// 根据lpMsg->hwnd查找用于创建该窗口的WNDCLASS（CreateWindow的lpClassName指定）的lpfnWndProc;

CallWindowProc(lpfnWndProc, lpMsg->hwnd, lpMsg->message, lpMsg->wParam, lpMsg->lParam);

}

4．消息处理

Windows编程中常见的消息有：窗口创建消息WM_CREATE,窗口绘制消息WM_PAINT，按键消息WM_KEYDOWN, WM_CHAR, 窗口关闭消息WM_CLOSE，窗口销毁消息WM_DESTROY，退出应用程序消息WM_QUIT等。

默认情况下，关闭窗口的处理流程如下：

点击关闭按钮à系统向指定窗口发送WM_CLOSE消息àWM_CLOSE消息响应中调用DestroyWindow向窗口发送WM_DESTROY消息àWM_DESTROY消息响应中调用PostQuitMessage向窗口发送WM_QUIT消息结束窗口所属线程的消息循环（GetMessage函数返回），终止窗口所属线程。

实际应用软件在响应关闭消息时通常将窗口最小化（到托盘），并不真正关闭。应用程序将在没有窗口的条件下继续运行。

参考：窗口破坏过程与Windows消息循环、WM_CLOSE、WM_DESTROY和WM_QUIT三者的区别。

每个Windows程序（进程）都至少包含一个窗口和一个应用程序的实例，在程序中表现为窗口句柄hWnd和实例句柄hInstance. 我们可以透过以下几条程序语句一窥Windows程序运行机制：

WndClass.hInstance=hInstance;//这一赋值表明要注册的窗口类属于当前实例

ShowWindow(hWnd,nCmdShow); UpdateWindow(hWnd); //显示刷新该程序窗口

GetMessage //提取消息队列中的消息

TranslateMessage(&Msg); //翻译消息，该函数负责将消息的虚拟键转换成字符消息

DispatchMessage(&Msg); //将参数lpMSG标识的消息发送给窗口函数WndProc

switch(nMessage) case: //按接受到的消息值nMessage判断是哪一种消息并处理

　 以下为Windows应用程序执行流程图：