VC++深入详解 - 窗口的创建 - 设计一个窗口类

创建一个完整的窗口，需要经过下面六个步骤：
设计一个窗口类
注册窗口类
创建窗口
显示及更新窗口

消息处理
编写窗口过程函数

下面的四个小分节将分别介绍创建窗口的过程。完整的例程请参见光盘中的例子代码Chapter1目录下WinMain。

第一步骤: 设计一个窗口类

一个完整的窗口具有许多特征，包括光标（鼠标进入该窗口时的形状）、图标、背景色等。窗口的创建过程类似于汽车的制造过程。我们在生产一个型号的汽车之前，首先要对该型号的汽车进行设计，在图纸上画出汽车的结构图，设计各个零部件，同时还要给该型号的汽车取一个响亮的名字，例如“奥迪A6”。在完成设计后，就可以按照“奥迪A6”这个型号生产汽车了。

类似地，在创建一个窗口前，也必须对该类型的窗口进行设计，指定窗口的特征。当然，在我们设计一个窗口时，不像汽车的设计这么复杂，因为Windows已经为我们定义好了一个窗口所应具有的基本属性，我们只需要像考试时做填空题一样，将需要我们填充的部分填写完整，一种窗口就设计好了。在Windows中，要达到作填空题的效果，只能通过结构体来完成，窗口的特征就是由WNDCLASS结构体来定义的。WNDCLASS结构体的定义如下（请读者自行参看MSDN）：

typedef struct _WNDCLASS {

      UINT            style;

      WNDPROC        lpfnWndProc;

      int            cbClsExtra;

      int            cbWndExtra;

      HANDLE         hInstance;

     HICON           hIcon;

     HCURSOR         hCursor;

     HBRUSH          hbrBackground;

     LPCTSTR         lpszMenuName;

     LPCTSTR         lpszClassName;  

} WNDCLASS;

下面对该结构体的成员变量做一个说明。

第一个成员变量style指定这一类型窗口的样式，常用的样式如下：

n   CS_HREDRAW

当窗口水平方向上的宽度发生变化时，将重新绘制整个窗口。当窗口发生重绘时，窗口中的文字和图形将被擦除。如果没有指定这一样式，那么在水平方向上调整窗口宽度时，将不会重绘窗口。

n   CS_VREDRAW

当窗口垂直方向上的高度发生变化时，将重新绘制整个窗口。如果没有指定这一样式，那么在垂直方向上调整窗口高度时，将不会重绘窗口。

n   CS_NOCLOSE

禁用系统菜单的Close命令，这将导致窗口没有关闭按钮。

n   CS_DBLCLKS

当用户在窗口中双击鼠标时，向窗口过程发送鼠标双击消息。

style成员的其他取值请参阅MSDN。

知识点   在Windows.h中，以CS_开头的类样式（Class Style）标识符被定义为16位的常量，这些常量都只有某1位为1。在VC++开发环境中，利用goto definition功能，可以看到CS_VREDRAW=0x0001，CS_HREDRAW=0x0002，CS_DBLCLKS =0x0008，CS_NOCLOSE=0x0200，读者可以将这些16进制数转换为2进制数，就可以发现它们都只有1位为1，并且为1的位各不相同。用这种方式定义的标识符称为“位标志”，我们可以使用位运算操作符来组合使用这些样式。例如，要让窗口在水平和垂直尺寸发生变化时发生重绘，我们可以使用位或（｜）操作符将CS_HREDRAW和CS_VREDRAW组合起来，如style=CS_HREDRAW | CS_VREDRAW。假如有一个变量具有多个样式，而我们并不清楚该变量都有哪些样式，现在我们想要去掉该变量具有的某个样式，那么可以先对该样式标识符进行取反（~）操作，然后再和这个变量进行与（&）操作即可实现。例如，要去掉先前的style变量所具有的CS_VREDRAW样式，可以编写代码：style=style & ~ CS_VREDRAW。

在Windows程序中，经常会用到这种位标志标识符，后面我们在创建窗口时用到的窗口样式，也是属于位标志标识符。

第二个成员变量lpfnWndProc是一个函数指针，指向窗口过程函数，窗口过程函数是一个回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。回调函数实现的机制是：

（1）定义一个回调函数。

（2）提供函数实现的一方在初始化的时候，将回调函数的函数指针注册给调用者。

（3）当特定的事件或条件发生的时候，调用者使用函数指针调用回调函数对事件进行处理。

针对Windows的消息处理机制，窗口过程函数被调用的过程如下：

（1）在设计窗口类的时候，将窗口过程函数的地址赋值给lpfnWndProc成员变量。

（2）调用RegsiterClass(&wndclass)注册窗口类，那么系统就有了我们所编写的窗口过程函数的地址。

（3）当应用程序接收到某一窗口的消息时，调用DispatchMessage(&msg)将消息回传给系统。系统则利用先前注册窗口类时得到的函数指针，调用窗口过程函数对消息进行处理。

一个Windows程序可以包含多个窗口过程函数，一个窗口过程总是与某一个特定的窗口类相关联（通过WNDCLASS结构体中的lpfnWndProc成员变量指定），基于该窗口过程。

lpfnWndProc成员变量的类型是WNDPROC，我们在VC++开发环境中使用goto definition功能，可以看到WNDPROC的定义：

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

在这里又出现了两个新的数据类型LRESULT和CALLBACK，再次使用goto definition，可以看到它们实际上是long和__stdcall。

从WNDPROC的定义可以知道，WNDPROC实际上是函数指针类型。

注意：WNDPROC被定义为指向窗口过程函数的指针类型，窗口过程函数的格式必须与WNDPROC相同。

 

知识点   在函数调用过程中，会使用栈。__stdcall与__cdecl是两种不同的函数调用约定，定义了函数参数入栈的顺序，由调用函数还是被调用函数将参数弹出栈，以及产生函数修饰名的方法。关于这两个调用约定的详细信息，读者可参看MSDN。对于参数个数可变的函数，例如printf，使用的是__cdecl调用约定，Win32的API函数都遵循__stdcall调用约定。在VC++开发环境中，默认的编译选项是__cdecl，对于那些需要__stdcall调用约定的函数，在声明时必须显式地加上__stdcall。在Windows程序中，回调函数必须遵循__stdcall调用约定，所以我们在声明回调函数时要使用CALLBACK。使用CALLBACK而不是__stdcall的原因是为了告诉我们这是一个回调函数。注意，在Windows 98和Windows 2000下，声明窗口过程函数时，即使不使用CALLBACK也不会出错，但在Windows NT4.0下，则会出错。

WNDCLASS结构体第三个成员变量cbClsExtra：Windows为系统中的每一个窗口类管理一个WNDCLASS结构。在应用程序注册一个窗口类时，它可以让Windows系统为WNDCLASS结构分配和追加一定字节数的附加内存空间，这部分内存空间称为类附加内存，由属于这种窗口类的所有窗口所共享，类附加内存空间用于存储类的附加信息。Windows系统把这部分内存初始化为0。一般我们将这个参数设置为0。

第四个成员变量cbWndExtra：Windows系统为每一个窗口管理一个内部数据结构，在注册一个窗口类时，应用程序能够指定一定字节数的附加内存空间，称为窗口附加内存。在创建这类窗口时，Windows系统就为窗口的结构分配和追加指定数目的窗口附加内存空间，应用程序可用这部分内存存储窗口特有的数据。Windows系统把这部分内存初始化为0。如果应用程序用WNDCLASS结构注册对话框（用资源文件中的CLASS伪指令创建），必须给DLGWINDOWEXTRA设置这个成员。一般我们将这个参数设置为0。

第五个成员变量hInstance指定包含窗口过程的程序的实例句柄。

第六个成员变量hIcon指定窗口类的图标句柄。这个成员变量必须是一个图标资源的句柄，如果这个成员为NULL，那么系统将提供一个默认的图标。

在为hIcon变量赋值时，可以调用LoadIcon函数来加载一个图标资源，返回系统分配给该图标的句柄。该函数的原型声明如下所示：

HICON LoadIcon( HINSTANCE hInstance, LPCTSTR lpIconName)

LoadIcon函数不仅可以加载Windows系统提供的标准图标到内存中，还可以加载由用户自己制作的图标资源到内存中，并返回系统分配给该图标的句柄，请参看MSDN关于LoadIcon的解释。但要注意的是，如果加载的是系统的标准图标，那么第一个参数必须为NULL。

LoadIcon的第二个参数是LPCTSTR类型，利用goto definition命令将会发现它实际被定义成CONST CHAR*，即指向字符常量的指针，而图标的ID是一个整数。对于这种情况我们需要用MAKEINTRESOURCE宏把资源ID标识符转换为需要的LPCTSTR类型。

知识点   在VC++中，对于自定义的菜单、图标、光标、对话框等资源，都保存在资源脚本（通常扩展名为.rc）文件中。在VC++开发环境中，要访问资源文件，可以单击左边项目视图窗口底部的ResourceView选项卡，你将看到以树状列表形式显示的资源项目。在任何一种资源上双击鼠标左键，将打开资源编辑器。在资源编辑器中，你可以以“所见即所得”的方式对资源进行编辑。资源文件本身是文本文件格式，如果你了解资源文件的编写格式，也可以直接使用文本编辑器对资源进行编辑。

在VC++中，资源是通过标识符（ID）来标识的，同一个ID可以标识多个不同的资源。资源的ID实质上是一个整数，在“resource.h”中定义为一个宏。我们在为资源指定ID的时候，应该养成一个良好的习惯，即在“ID”后附加特定资源英文名称的首字母，例如，菜单资源为IDM_XXX（M表示Menu），图标资源为IDI_ XXX（I表示Icon），按钮资源为IDB_ XXX（B表示Button）。采用这种命名方式，我们在程序中使用资源ID时，可以一目了然。

WNDCLASS结构体第七个成员变量hCursor指定窗口类的光标句柄。这个成员变量必须是一个光标资源的句柄，如果这个成员为NULL，那么无论何时鼠标进入到应用程序窗口中，应用程序都必须明确地设置光标的形状。

在为hCursor变量赋值时，可以调用LoadCursor函数来加载一个光标资源，返回系统分配给该光标的句柄。该函数的原型声明如下所示：

HCURSOR LoadCursor(HINSTANCE hInstance, LPCTSTR lpCursorName);

LoadCursor函数除了加载的是光标外，其使用方法与LoadIcon函数一样。

第八个成员变量hbrBackground指定窗口类的背景画刷句柄。当窗口发生重绘时，系统使用这里指定的画刷来擦除窗口的背景。我们既可以为hbrBackground成员指定一个画刷的句柄，也可以为其指定一个标准的系统颜色值。关于hbrBackground成员的详细说明，请参看MSDN。

我们可以调用GetStockObject函数来得到系统的标准画刷。GetStockObject函数的原型声明如下所示：

HGDIOBJ GetStockObject( int fnObject);

参数fnObject指定要获取的对象的类型，关于该参数的取值，请参看MSDN。GetStockObject函数不仅可以用于获取画刷的句柄，还可以用于获取画笔、字体和调色板的句柄。由于GetStockObject函数可以返回多种资源对象的句柄，在实际调用该函数前无法确定它返回哪一种资源对象的句柄，因此它的返回值的类型定义为HGDIOBJ，在实际使用时，需要进行类型转换。例如，我们要为hbrBackground成员指定一个黑色画刷的句柄，可以调用如下：

wndclass. hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH);

当窗口发生重绘时，系统会使用这里指定的黑色画刷擦除窗口的背景。

第九个成员变量lpszMenuName是一个以空终止的字符串，指定菜单资源的名字。如果你使用菜单资源的ID号，那么需要用MAKEINTRESOURCE宏来进行转换。如果将lpszMenuName成员设置为NULL，那么基于这个窗口类创建的窗口将没有默认的菜单。要注意，菜单并不是一个窗口，很多初学者都误以为菜单是一个窗口。

第十个成员变量lpszClassName是一个以空终止的字符串，指定窗口类的名字。这和汽车的设计类似，设计一款新型号的汽车，需要给该型号的汽车取一个名字。同样的，设计了一种新类型的窗口，也要为该类型的窗口取个名字，这里我们将这种类型窗口的命名为“sunxin2006”，后面将看到如何使用这个名称。