深入浅出MFC学习笔记：（第三章MFC六大关键技术之仿真：类型识别，动态创建） .

第三章：MFC六大关键技术之仿真：类型识别

   深入理解MFC的内部运行原理，是本次学习《深入浅出MFC》的主要目的。要模仿的六大技术包括：

1：MFC程序的初始化过程。

2：RTTI（Runtime type identification）运行时类型识别。

3：Dynamic creation 动态创建

4：Persistence永久保存

5：消息映射

6：消息传递。

RTTI(运行时类型识别）

    IsKindOf能够侦测某个对象是否属于某种类。即判断某一对象所属的类是否是父类或当前类；

    要达到动态类型识别的能力，必须在构建类继承体系时记录必要的信息，这被称为类型型录表。MFC以链表的方式建立了此表。

    类型型录表的每个元素为CRuntimeClass类型，其定义为：

class CRuntimeClass{public:   LPCSTR m_lpszClassName;//对象所属类名   Int m_nObjectSize；//对象大小   UINT m_wSchema;//模式号   CObject *(PASCAL*m_pfnCreateObject)();//构建函数抽象类为NULL   CRuntimeClass *pBaseClasss;//基类CRuntimeClass对象指针。   Static CRuntimeClass *pFirstClass;//链表头指针。   CRuntimeClass  *m_pNextClass;//下一指针。};

 

MFC使用此类作为每个类的成员变量。使用宏定义为每个类定义了自己的CRuntimeClass成员变量。

DECLAR_DYNAMIC和IMPLENMENT_DYNAMIC宏

使用这两个宏将CRuntimeClass对象不知不觉放到类之中。

DECLARE_DYNMIC宏定义如下：

#define DELCARE_DYNMIC (  class_name   )   \public:\     static CRuntimeClass class##class_name  \     virtual CRuntimeClass *GetRuntimeClass()const;

 

##用来告诉编译器把两个字符串连接起来。

如果使用这个宏：DELCARE_DYNMIC（CView）；

那么预编译器将生成下列代码：

public:static CRuntimeClass classCView;virtual CRuntimeClass*GetRuntimeClass()const;

 

以上代码仅仅是在类中定义CRuntimeClass对象，并定义一个返回CRuntimeClass对象地址的函数。注意CRuntimeClass是static的，也就是说同一种类继承体系的对象共享一个CRuntimeClass对象。

初始化对象的内容以及建立类型型录表需要使用IMPLEMENT_DYNMIC宏。

#define IMPLEMENT_DYNMIC (class_name,base_class_name)\_IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name,base_class_name,0xFFFF,NULL); _IMPLEMENT_RUNTIMECLASS又是一个宏，它定义如下：#define _IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name,\    base_class_name,wSchema,pfnNew)\     static char _lpsz##class_name[]=#class_name;\     CRuntimeClass class_name::class##class_name=\       { _lpsz##class_name,sizeof(class_name),\         wSchema,pfnNew,\          RUNTIME_CLASS(base_class_name),NULL\        };      static AFX_CLASSINIT _init##class_name \      ( & class_name::class##class_name);\       CRuntimeClass *class_name::GetRuntimeClass()const\       {\          return &class_name::class##classname;\        }#define RUNTIME_CLASS(class_name)\   ( &class_name::class##class_name);

 

AFX_CLASSINIT是一个类，看着跟宏定义似的，这样做很容易让人迷惑。它用于将本节点连接到类型型录表，定义如下：

class AFX_CLASSINIT{  public:     AFX_CLASSINIT(CRuntimeClass*pNewClass)//构造函数     {        pNewClass->m_pNextClass=CRuntime::pFirstClass;       CRuntimeClass::pFirstClass =pNewClass;     }};

 

用法：

class CWnd:public CCmdTarget{  public:    DECLARE_DYNAMIC(CWnd);};

 

IMPLEMENT_DYNMIC(CWnd,CCmdTarget);

代码展开后为；

class CWnd:public CCmdTarget{  public:    static CRuntimeClass classCView;    virtual CRuntimeClass*GetRuntimeClass()const     };static char _lpszCWnd[]="CWnd";CRuntimeClass CWnd::classCWnd={_lpszCView , sizeof(CWnd) , FFFF,NULL , &Wnd::classCWnd , NULL);};static AFX_CLASSINIT _init_CWnd(&CWnd::classCWnd);{   Return &CWnd::classCWnd;}

 

定义宏的过程很复杂，但是一旦定义好之后，在使用时仅仅两句话就可以完成定义CRuntimeClass对象并且连接类型型录链表的工作。

CObject是所有类的基类，也是链表的头，此类应特别定义，不能在CObject内使用定义好的宏。

class CObject{  public:     virtual CRuntimeClass*GetRuntimeClass()const;     static CRuntimeClass classCObject;};static char szCobject[]="CObject";struct CRuntimeClass CObject::classCObject={  szCObject ,sizeof(CObject),0xFFFF，NULL，NULL,NULL};static AFX_CLASSINIT _init_CObject(&Cobject::classObject);CRuntimeClass *CObject::GetRuntimeClass()const{  return &CObject::classCObject;}

 

由于CRuntimeClass对象是static成员变量，因此需要在类外初始化。如果忘记初始化将会报链接错误。

CRuntimeClass*CRuntimeClass：：pFirstClass=NULL;

建好了类类型路表，要实现IsKindOf功能很容易。首先在CObject加上一个IsKindOf函数，于是所有继承自此类的类都具有类型识别的功能。能够将某个CRuntimeClass对象与类类型型录中的元素进行比较。如：

 

   class CObject{   public:bool IsKindOf(const CRuntimeClass*pClass)const{  CRuntimeClass *pClassThis=GetRuntimeClass();   while(pClassThis)   {     if(pClassThis==pClass)       return true;     pClassThis=pClassThis->m_pBaseClass;//沿着基类寻找。   }   return false;}}；

 

如果我们调用CWnd *cw=new CWnd;

    cw->IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CFrameWnd));

    RUNTIME_CLASS实际就是&CFrameWnd::classCFrameWnd，它就是CFrameWnd的static的CRuntimeClass类型成员。函数内利用GetRuntimeClass取得本类的CRuntimeClass对象的地址，即&CWnd：：classCWnd，然后进行比较。因为每一类型共用一个static的CRuntimeClass对象，因此属于同于类的CRuntimeClass对象的地址相同。

动态创建

    每一类的构建函数可以记录在类型别录中，当获得一个类名称，通过查找类别型录表找出对应的元素，然后调用其构建函数产生新对象。

    在CRuntimeClass中m_pfnCreateObject即为构建函数首地址。

为了实现动态创建，需要添加两个宏：

DECLARE_DYNCREATE和IMPLEMENT_DYNCREATE。

如：

#define DECLARE_DYNCREATE(class_name)\    DECLARE_DYNCREATE(class_name)\static CObject *PASCAL CreateObject();#define IMPLEMENT_DYNCREATE (class_name,base_class_name)\   CObject*PASCAL class_name::CreateObject()\   {return new classname;};\    _IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name,base_class_name,    0xFFFF,class_name::CreateObject)

 

以CFrameWnd为例，下列程序代码：

class CFrameWnd:public CWnd{   public:    DECLEARE_DYNCREATE(CFrameWnd);};

 

IMPLEMENT_DYNCREATE(CFrameWnd,CWnd);

展开如下：

 

class CFrame:public CWnd{  public:   static CRuntimeClass classCFrameWnd;   virtual CRuntimeClass *GetRuntimeClass()const;   static CObject *PASCAL CreateObject();};CObject _PASCAL CFrameWnd：：CreateObject(){return new CFrameWnd;}static char _lpszCFrameWnd[]="CFrameWnd";CRuntimeClass CFrameClass::classCFrameWnd={ _lpszCFrameWnd,sizeof(CFrameWnd),0xFFFF,CFrameWnd::CreateObject,RUNTIME_CALSS(CWnd),NULL};static AFX_CLASSINIT _init_CFrameWnd                      (&CFrameWnd::classCFrameWnd);CRuntimeClass*CFrameWnd::GetRunimeClass()const{return &CFrameWnd::classCFrameWnd;}

 

注意对象构建函数为static函数。

为了支持动态创建需要在CRuntimeClass内添加两个函数：CreateObject和CRuntimeClass：：Load成员函数。

CObject *CRuntimeClass：：CreateObject(){   If(m_pfnCreateObject==NULL)//不支持动态创建。    {        throw runtime_error("此类不支持动态创建");        Return NULL;    }    CObject*pObject=(*m_pfnCreateObject)();    Return pObject;}CRuntimeClass*PASCL CRuntimeClass::Load(){   Char szClassName[64];   CRuntimeClass*pClass  cout<<"输入一个类名：";  cin>>szClassName;   for(pClass=pFirstClass;pClass;pClass=pClass->m_pNextClass)    {       if(strcmp(szClassName,pClass->m_lpszClassName)==0)               return pClass;        return NULL;    }}

 

以下为类型识别及动态创建的完整代码：

#include<iostream>#include<windows.h>#include<string>using namespace std;class CObject;class CRuntimeClass{public:char* m_lpszClassName;//对象所属类名int m_nObjectSize;//对象大小int m_wSchema;//模式号CObject*(PASCAL*m_pfnCreateObject)();//构建函数,抽象类为NULLCRuntimeClass *m_pBaseClasss;//基类CRuntimeClass对象指针。static CRuntimeClass *pFirstClass;//链表头指针。staticCRuntimeClass  *m_pNextClass;//下一指针。public:CObject*CreateObject(){if(m_pfnCreateObject==NULL){cout<<"该类型不支持动态创建！！"<<endl;return NULL;}CObject*pClass=(*m_pfnCreateObject)();return pClass;}static CRuntimeClass*Load(){cout<<"请输入要动态创建的类名：";string s;cin>>s;for(CRuntimeClass*pClass=pFirstClass;pClass;pClass=pClass->m_pBaseClasss){if(pClass->m_lpszClassName==s){return pClass;}}return NULL;}};class AFX_CLASSINIT{public:    AFX_CLASSINIT(CRuntimeClass*pNewClass)//构造函数  {          pNewClass->m_pNextClass=CRuntimeClass::pFirstClass;        CRuntimeClass::pFirstClass =pNewClass;      } };/************************************************************************//* 动态类型识别宏定义                //与CRuntimeClass类中的构建函数相区别。此处的CreateObject函数在每个类中都以static成员函数存在，用以//初始化类型型录表，而CRuntimeClass中的CreateObject用于调用每个类的构建函数。仅仅是函数名相同罢了。*//************************************************************************/#define DECLARE_DYNAMIC(class_name)\ public:\           static CRuntimeClass Class##class_name;\   virtual CRuntimeClass*GetRuntimeClass()const;\#define DECLARE_DYNCREATE(class_name)\   DECLARE_DYNAMIC(class_name)\   static CObject*PASCAL CreateObject();\#define RUNTIME_CLASS(class_name)\(&class_name::Class##class_name)\#define _IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name,base_class_name,wSchema,pfnNew)\    class CRuntimeClass class_name::Class##class_name ={\    #class_name,\    sizeof(class_name),wSchema,pfnNew,RUNTIME_CLASS(base_class_name),NULL};\    static AFX_CLASSINIT _init##class_name( RUNTIME_CLASS(class_name));\CRuntimeClass *class_name::GetRuntimeClass()const\    {return &class_name::Class##class_name;}//此处将class_name写成了classname花了一两天才查出来。啊啊啊啊啊。20120605#define IMPLEMENT_DYNAMIC(class_name,base_class_name)\_IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name,base_class_name,0xFFFF,NULL)\#define IMPLEMENT_DYNCREATE(class_name,base_class_name)\CObject*PASCAL class_name::CreateObject(){return new class_name;}\_IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name,base_class_name,0xFFFF,class_name::CreateObject)\/************************************************************************//*  对CObject特殊处理。                                                   *//************************************************************************/class CObject{public:CObject(){//cout<<"CObject constructor!"<<endl;}~CObject(){//cout<<"CObject destructor!"<<endl;}public:    virtual CRuntimeClass*GetRuntimeClass();    static CRuntimeClass  ClassCObject;public:bool IsKindOf(CRuntimeClass*pClass){CRuntimeClass *pThis=GetRuntimeClass();for(;pThis;pThis=pThis->m_pBaseClasss){if(pThis==pClass){return true;}}return false;}};class CRuntimeClass CObject:: ClassCObject={   "CObject",sizeof(CObject),0xFFFF,NULL,NULL,NULL};static AFX_CLASSINIT _init_CObject(&CObject:: ClassCObject);CRuntimeClass *CObject::GetRuntimeClass(){return &CObject::ClassCObject;}CRuntimeClass*CRuntimeClass::pFirstClass=NULL;/************************************************************************//*                                                                      *//************************************************************************/class CCmdTarget:public CObject{DECLARE_DYNCREATE(CCmdTarget)public:CCmdTarget(){//cout<<"CCmdTarget constructor!"<<endl;//CreateObject();}~CCmdTarget(){//cout<<"CCmdTarget destructor!"<<endl;}};IMPLEMENT_DYNCREATE(CCmdTarget,CObject);class CWnd:public CCmdTarget{DECLARE_DYNCREATE(CWnd)public:CWnd(){//cout<<"CWnd constructor"<<endl;}~CWnd(){//cout<<"CWnd destructor"<<endl;}public:virtual bool Create(){cout<<"CWnd::Create"<<endl;CreateEx();return true;}bool CreateEx(){cout<<"CWnd::CreateEx"<<endl;PreCreateWindow();return true;}virtual bool PreCreateWindow(){cout<<"CWnd::PreCreateWindow"<<endl;return true;}};IMPLEMENT_DYNCREATE(CWnd,CCmdTarget)class CView :public CWnd{DECLARE_DYNCREATE(CView)public:CView(){//cout<<"CView constructor"<<endl;}~CView(){//cout<<"CView destructor"<<endl;}};IMPLEMENT_DYNCREATE(CView,CWnd)class CFrameWnd:public CWnd{DECLARE_DYNCREATE(CFrameWnd)public:CFrameWnd(){//cout<<"CFrameWnd constructor"<<endl;}~CFrameWnd(){//cout<<"CFrameWnd destructor"<<endl;}public:virtual bool Create(){cout<<"CFrameWnd::Create"<<endl;CreateEx();return true;}virtual bool PreCreateWindow(){cout<<"CFrameWnd::PreCreateWindow"<<endl;return true;}};IMPLEMENT_DYNCREATE(CFrameWnd,CWnd)class CWinThread:public CCmdTarget{public:CWinThread(){//cout<<"CWinThread constructor"<<endl;}~CWinThread(){//cout<<"CWinThread destructor"<<endl;}public:virtual bool InitInstance(){cout<<"CWinThread::InitInstance"<<endl;return true;}virtual bool Run(){cout<<"CWinThread::Run"<<endl;return true;}};class CWinApp:public CWinThread{public:CWinApp(){//cout<<"CWinApp Constructor "<<endl;m_currentApp=this;}~CWinApp(){//cout<<"CWinApp destructor "<<endl;}virtual bool InitApplication(){cout<<"CWinApp::InitApplication"<<endl;return true;}virtual bool InitInstance(){cout<<"CWinApp:InitInstance"<<endl;return true;}virtual bool Run(){cout<<"CWinApp::Run"<<endl;return CWinThread::Run();}public:CWinApp*m_currentApp;CFrameWnd*m_currentFrameWnd;};class CDocument:public CCmdTarget{public:CDocument(){//cout<<"CDocument constructor "<<endl;}~CDocument(){//cout<<"CDocunment destructor "<<endl;}};class CMyFrameWnd:public CFrameWnd{DECLARE_DYNCREATE(CMyFrameWnd)public:CMyFrameWnd(){//cout<<"CMyFrameWnd constructor "<<endl;Create();}~CMyFrameWnd(){//cout<<"CMyFrameWnd destructor "<<endl;}};IMPLEMENT_DYNCREATE(CMyFrameWnd,CFrameWnd)class CMyWinApp:public CWinApp{public:CMyWinApp(){//cout<<"CMyWinApp constructor "<<endl;}~CMyWinApp(){//cout<<"CMyWinApp destructor "<<endl;}public:bool InitInstance(){cout<<"CMyWinApp::InitInstance"<<endl;m_currentFrameWnd=new CMyFrameWnd;return true;}};CMyWinApp myApp;CWinApp*AfxGetApp(){return myApp.m_currentApp;}int main(int argc,char**argv){CWinApp *pApp=AfxGetApp();pApp->InitApplication();pApp->InitInstance();pApp->Run();CRuntimeClass *pClass;CObject *pOb;cout<<"以下为类型型录链表中的所有类的名称："<<endl;for(pClass=CRuntimeClass::pFirstClass;pClass;pClass=pClass->m_pBaseClasss){cout<<pClass->m_lpszClassName<<endl;}while(1){pClass=CRuntimeClass::Load();if(!pClass){cout<<"找不到此类！！！"<<endl;}else{pOb=pClass->CreateObject();if(pOb){cout<<"创建成功！"<<endl;}}}return 0;}