2:MFC和Win32

 

2. MFC和Win32

    

    

   1. MFC Object和Windows Object的关系

       

MFC中最重要的封装是对Win32 API的封装，因此，理解Windows Object和MFC Object (C++对象，一个C++类的实例)之间的关系是理解MFC的关键之一。所谓Windows Object（Windows对象）是Win32下用句柄表示的Windows操作系统对象；所谓MFC Object (MFC对象)是C++对象，是一个C++类的实例，这里（本书范围内）MFC Object是有特定含义的，指封装Windows Object的C++ Object，并非指任意的C++ Object。

MFC Object 和Windows Object是不一样的，但两者紧密联系。以窗口对象为例：

一个MFC窗口对象是一个C++ CWnd类（或派生类）的实例，是程序直接创建的。在程序执行中它随着窗口类构造函数的调用而生成，随着析构函数的调用而消失。而Windows窗口则是Windows系统的一个内部数据结构的实例，由一个“窗口句柄”标识，Windows系统创建它并给它分配系统资源。Windows窗口在MFC窗口对象创建之后，由CWnd类的Create成员函数创建，“窗口句柄”保存在窗口对象的m_hWnd成员变量中。Windows窗口可以被一个程序销毁，也可以被用户的动作销毁。MFC窗口对象和Windows窗口对象的关系如图2-1所示。其他的Windows Object和对应的MFC Object也有类似的关系。

 

下面，对MFC Object和Windows Object作一个比较。有些论断对设备描述表(MFC类是CDC，句柄是HDC)可能不适用，但具体涉及到时会指出。

 

1. 从数据结构上比较

    

   MFC Object是相应C++类的实例，这些类是MFC或者程序员定义的；

   Windows Object是Windows系统的内部结构，通过一个句柄来引用；

   MFC给这些类定义了一个成员变量来保存MFC Object对应的Windows Object的句柄。对于设备描述表CDC类，将保存两个HDC句柄。

    

2. 从层次上讲比较

    

   MFC Object是高层的，Windows Object是低层的；

   MFC Object封装了Windows Object的大部分或全部功能，MFC Object的使用者不需要直接应用Windows Object的HANDLE（句柄）使用Win32 API，代替它的是引用相应的MFC Object的成员函数。

    

3. 从创建上比较

    

   MFC Object通过构造函数由程序直接创建；Windows Object由相应的SDK函数创建。

   MFC中，使用这些MFC Object，一般分两步：

   首先，创建一个MFC Object，或者在STACK中创建，或者在HEAP中创建，这时，MFC Object的句柄实例变量为空，或者说不是一个有效的句柄。

   然后，调用MFC Object的成员函数创建相应的Windows Object，MFC的句柄变量存储一个有效句柄。

   CDC(设备描述表类)的创建有所不同，在后面的2.3节会具体说明CDC及其派生类的创建和使用。

   当然，可以在MFC Object的构造函数中创建相应的Windows对象，MFC的GDI类就是如此实现的，但从实质上讲，MFC Object的创建和Windows Object的创建是两回事。

    

4. 从转换上比较

    

   可以从一个MFC Object得到对应的Windows Object的句柄；一般使用MFC Object的成员函数GetSafeHandle得到对应的句柄。

   可以从一个已存在的Windows Object创建一个对应的MFC Object； 一般使用MFC Object的成员函数Attach或者FromHandle来创建，前者得到一个永久性对象，后者得到的可能是一个临时对象。

    

5. 从使用范围上比较

    

   MFC Object对系统的其他进程来说是不可见、不可用的；而Windows Object一旦创建，其句柄是整个Windows系统全局的。一些句柄可以被其他进程使用。典型地，一个进程可以获得另一进程的窗口句柄，并给该窗口发送消息。

   对同一个进程的线程来说，只可以使用本线程创建的MFC Object，不能使用其他线程的MFC Object。

    

6. 从销毁上比较

    

MFC Object随着析构函数的调用而消失；但Windows Object必须由相应的Windows系统函数销毁。

设备描述表CDC类的对象有所不同，它对应的HDC句柄对象可能不是被销毁，而是被释放。

当然，可以在MFC Object的析构函数中完成Windows Object的销毁，MFC Object的GDI类等就是如此实现的，但是，应该看到：两者的销毁是不同的。

每类Windows Object都有对应的MFC Object，下面用表格的形式列出它们之间的对应关系，如表2-1所示：

表2-1 MFC Object和Windows Object的对应关系

描述

Windows句柄

MFC Object

窗口

HWND

CWnd and CWnd-derived classes

设备上下文

HDC

CDC and CDC-derived classes

菜单

HMENU

CMenu

笔

HPEN

CGdiObject类，CPen和CPen-derived classes

刷子

HBRUSH

CGdiObject类，CBrush和CBrush-derived classes

字体

HFONT

CGdiObject类，CFont和CFont-derived classes

位图

HBITMAP

CGdiObject类，CBitmap和CBitmap-derived classes

调色板

HPALETTE

CGdiObject类，CPalette和CPalette-derived classes

区域

HRGN

CGdiObject类，CRgn和CRgn-derived classes

图像列表

HimageLIST

CimageList和CimageList-derived classes

套接字

SOCKET

CSocket,CAsynSocket及其派生类

 

 

　

 

---

表2-1中的OBJECT分以下几类：

 

Windows对象，

设备上下文对象，

GDI对象（BITMAP，BRUSH，FONT，PALETTE，PEN，RGN），

菜单，

图像列表，

网络套接字接口。

从广义上来看，文档对象和文件可以看作一对MFC Object和Windows Object，分别用CDocument类和文件句柄描述。

后续几节分别对前四类作一个简明扼要的论述。

 

1. Windows Object

    

   用SDK的Win32 API编写各种Windows应用程序，有其共同的规律：首先是编写WinMain函数，编写处理消息和事件的窗口过程WndProc，在WinMain里头注册窗口（Register Window），创建窗口，然后开始应用程序的消息循环。

   MFC应用程序也不例外，因为MFC是一个建立在SDK API基础上的编程框架。对程序员来说所不同的是：一般情况下，MFC框架自动完成了Windows登记、创建等工作。

   下面，简要介绍MFC Window对Windows Window的封装。

    

   1. Windows的注册

       

一个应用程序在创建某个类型的窗口前，必须首先注册该“窗口类”(Windows Class)。注意，这里不是C++类的类。Register Window把窗口过程、窗口类型以及其他类型信息和要登记的窗口类关联起来。

 

1. “窗口类”的数据结构

    

   “窗口类”是Windows系统的数据结构，可以把它理解为Windows系统的类型定义，而Windows窗口则是相应“窗口类”的实例。Windows使用一个结构来描述“窗口类”，其定义如下：

   typedef struct _WNDCLASSEX {

   UINT cbSize; //该结构的字节数

   UINT style; //窗口类的风格

   WNDPROC lpfnWndProc; //窗口过程

   int cbClsExtra;

   int cbWndExtra;

   HANDLE hInstance; //该窗口类的窗口过程所属的应用实例

   HICON hIcon; //该窗口类所用的像标

   HCURSOR hCursor; //该窗口类所用的光标

   HBRUSH hbrBackground; //该窗口类所用的背景刷

   LPCTSTR lpszMenuName; //该窗口类所用的菜单资源

   LPCTSTR lpszClassName; //该窗口类的名称

   HICON hIconSm; //该窗口类所用的小像标

   } WNDCLASSEX;

   从“窗口类”的定义可以看出，它包含了一个窗口的重要信息，如窗口风格、窗口过程、显示和绘制窗口所需要的信息，等等。关于窗口过程，将在后面消息映射等有关章节作详细论述。

   Windows系统在初始化时，会注册(Register)一些全局的“窗口类”，例如通用控制窗口类。应用程序在创建自己的窗口时，首先必须注册自己的窗口类。在MFC环境下，有几种方法可以用来注册“窗口类”，下面分别予以讨论。

    

2. 调用AfxRegisterClass注册

    

   AfxRegisterClass函数是MFC全局函数。AfxRegisterClass的函数原型：

   BOOL AFXAPI AfxRegisterClass(WNDCLASS *lpWndClass);

   参数lpWndClass是指向WNDCLASS结构的指针，表示一个“窗口类”。

   首先，AfxRegisterClass检查希望注册的“窗口类”是否已经注册，如果是则表示已注册，返回TRUE，否则，继续处理。

   接着，调用::RegisterClass(lpWndClass)注册窗口类；

   然后，如果当前模块是DLL模块，则把注册“窗口类”的名字加入到模块状态的域m_szUnregisterList中。该域是一个固定长度的缓冲区，依次存放模块注册的“窗口类”的名字（每个名字是以“/n/0”结尾的字符串）。之所以这样做，是为了DLL退出时能自动取消(Unregister)它注册的窗口类。至于模块状态将在后面第9章详细的讨论。

   最后，返回TRUE表示成功注册。

    

3. 调用AfxRegisterWndClass注册

    

   AfxRegisterWndClass函数也是MFC全局函数。AfxRegisterWndClass的函数原型：

   LPCTSTR AFXAPI AfxRegisterWndClass(UINT nClassStyle,

   HCURSOR hCursor, HBRUSH hbrBackground, HICON hIcon)

   参数1指定窗口类风格；

   参数2、3、4分别指定该窗口类使用的光标、背景刷、像标的句柄，缺省值是0。

   此函数根据窗口类属性动态地产生窗口类的名字，然后，判断是否该类已经注册，是则返回窗口类名；否则用指定窗口类的属性（窗口过程指定为缺省窗口过程），调用AfxRegisterCalss注册窗口类，返回类名。

   动态产生的窗口类名字由以下几部分组成（包括冒号分隔符）：

   如果参数2、3、4全部为NULL，则由三部分组成。

   “Afx”+“:”+模块实例句柄”+“:”+“窗口类风格”

   否则，由六部分组成：

   “Afx”+“:”+模块实例句柄+“:”+“窗口类风格”+“:”+光标句柄+“:”+背景刷句柄+“:”+像标句柄。比如：“Afx:400000:b:13de:6:32cf”。

   该函数在MFC注册主边框或者文档边框“窗口类”时被调用。具体怎样用在5.3.3.3节会指出。

    

4. 隐含的使用MFC预定义的的窗口类

    

   MFC4.0以前的版本提供了一些预定义的窗口类，4.0以后不再预定义这些窗口类。但是，MFC仍然沿用了这些窗口类，例如：

   用于子窗口的“AfxWnd”；

   用于边框窗口(SDI主窗口或MDI子窗口)或视的“AfxFrameOrView”；

   用于MDI主窗口的“AfxMDIFrame”；

   用于标准控制条的“AfxControlBar”。

   这些类的名字就 是“AfxWnd”、“AfxFrameOrView”、“AfxMdiFrame”、 “AfxControlBar”加上前缀和后缀（用来标识版本号或是否调试版等）。它们使用标准应用程序像标、标准文档像标、标准光标等标准资源。为了使用这些“窗口类”，MFC会在适当的时候注册这些类：或者要创建该类的窗口时，或者创建应用程序的主窗口时，等等。

   MFC内部使用了函数

   BOOL AFXAPI AfxEndDeferRegisterClass(short fClass)

   来帮助注册上述原MFC版本的预定义“窗口类”。参数fClass区分了那些预定义窗口的类型。根据不同的类型，使用不同的窗口类风格、窗口类名字等填充WndClass的域，然后调用AfxRegisterClass注册窗口类。并且注册成功之后，通过模块状态的m_fRegisteredClasses记录该窗口类已经注册，这样该模块在再次需要注册这些窗口类之前可以查一下m_fRegisteredClasses，如果已经注册就不必浪费时间了。为此，MFC内部使用宏

   AfxDeferRegisterClass(short fClass)

   来注册“窗口类”，如果m_fRegisteredClasses记录了注册的窗口类，返回TRUE，否则，调用AfxEndDeferRegisterClass注册。

   注册这些窗口类的例子：

   MFC在加载边框窗口时，会自动地注册“AfxFrameOrView”窗口类。在创建视时，就会使用该“窗口类”创建视窗口。当然，如果创建视窗口时，该“窗口类”还没有注册，MFC将先注册它然后使用它创建视窗口。

   不过，MFC并不使用”AfxMDIFrame”来创建MDI主窗口，因为在加载主窗口时一般都指定了主窗口的资源，MFC使用指定的像标注册新的MDI主窗口类（通过函数AfxRegisterWndClass完成，因此“窗口类”的名字是动态产生的）。

   MDI子窗口类似于上述MDI主窗口的处理。

   在MFC创建控制窗口时，如工具栏窗口，如果“AfxControlBar”类还没有注册，则注册它。注册过程很简单，就是调用::InitCommonControl加载通用控制动态连接库。

    

5. 调用::RegisterWndClass。

    

   直接调用Win32的窗口注册函数::RegisterWndClass注册“窗口类”，这样做有一个缺点：如果是DLL模块，这样注册的“窗口类”在程序退出时不会自动的被取消注册(Unregister)。所以必须记得在DLL模块退出时取消它所注册的窗口类。

    

6. 子类化

    

子类化（Subclass）一个“窗口类”，可自动地得到它的“窗口类”属性。

 

1. MFC窗口类CWnd

    

在Windows系统里，一个窗口的属性分两个地方存放：一部分放在“窗口类”里头，如上所述的在注册窗口时指定；另一部分放在Windows Object本身，如：窗口的尺寸，窗口的位置（X，Y轴），窗口的Z轴顺序，窗口的状态（ACTIVE，MINIMIZED，MAXMIZED，RESTORED…），和其他窗口的关系（父窗口，子窗口…），窗口是否可以接收键盘或鼠标消息，等等。

为了表达所有这些窗口的共性，MFC设计了一个窗口基类CWnd。有一点非常重要，那就是CWnd提供了一个标准而通用的MFC窗口过程，MFC下所有的窗口都使用这个窗口过程。至于通用的窗口过程却能为各个窗口实现不同的操作，那就是MFC消息映射机制的奥秘和作用了。这些，将在后面有关章节详细论述。

CWnd提供了一系列成员函数，或者是对Win32相关函数的封装，或者是CWnd新设计的一些函数。这些函数大致如下。

（1）窗口创建函数

这里主要讨论函数Create和CreateEx。它们封装了Win32窗口创建函数::CreateWindowEx。Create的原型如下：

BOOL CWnd::Create(LPCTSTR lpszClassName,

LPCTSTR lpszWindowName, DWORD dwStyle,

const RECT& rect,

CWnd* pParentWnd, UINT nID,

CCreateContext* pContext)

Create是一个虚拟函数，用来创建子窗口（不能创建桌面窗口和POP UP窗口）。CWnd的基类可以覆盖该函数，例如边框窗口类等覆盖了该函数以实现边框窗口的创建，视类则使用它来创建视窗口。

 

Create调用了成员函数CreateEx。CWnd::CreateEx的原型如下：

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)

CreateEx有11个参数，它将调用::CreateWindowEx完成窗口的创建，这11个参数对应地传递给::CreateWindowEx。参数指定了窗口扩展风格、“窗口类”、窗口名、窗口大小和位置、父窗口句柄、窗口菜单和窗口创建参数。

CreateEx的处理流程将在后面4.4.1节讨论窗口过程时分析。

窗口创建时发送WM_CREATE消息，消息参数lParam指向一个CreateStruct结构的变量，该结构有11个域，其描述见后面4.4.1节对窗口过程的分析，Windows使用和CreateEx参数一样的内容填充该变量。

（2）窗口销毁函数

例如：

DestroyWindow函数 销毁窗口

PostNcDestroy( )，销毁窗口后调用，虚拟函数

 

（3）用于设定、获取、改变窗口属性的函数，例如：

SetWindowText(CString tiltle) 设置窗口标题

GetWindowText() 得到窗口标题

SetIcon(HICON hIcon, BOOL bBigIcon)；设置窗口像标

GetIcon( BOOL bBigIcon ) ;得到窗口像标

GetDlgItem( int nID)；得到窗口类指定ID的控制子窗口

GetDC(); 得到窗口的设备上下文

SetMenu(CMenu *pMenu); 设置窗口菜单

GetMenu()；得到窗口菜单

…

 

（4）用于完成窗口动作的函数

用于更新窗口，滚动窗口，等等。一部分成员函数设计成或可重载(Overloaded）函数，或虚拟(Overridden)函数，或MFC消息处理函数。这些函数或者实现了一部分功能，或者仅仅是一个空函数。如：

 

• 有关消息发送的函数：

   

SendMessage( UINT message,WPARAM wParam = 0, LPARAM lParam = 0 );

给窗口发送发送消息，立即调用方式

PostMessage(( UINT message,WPARAM wParam = 0, LPARAM lParam = 0 );

给窗口发送消息，放进消息队列

…

 

• 有关改变窗口状态的函数

   

MoveWindow( LPCRECT lpRect, BOOL bRepaint = TRUE );

移动窗口到指定位置

ShowWindow(BOOL )；显示窗口，使之可见或不可见

….

 

• 实现MFC消息处理机制的函数：

   

virtual LRESULT WindowProc( UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam ); 窗口过程，虚拟函数

 

virtual BOOL OnCommand( WPARAM wParam, LPARAM lParam )；处理命令消息

…

 

• 消息处理函数：

   

OnCreate( LPCREATESTRUCT lpCreateStruct );MFC窗口消息处理函数，窗口创建时由MFC框架调用

OnClose();MFC窗口消息处理函数，窗口创建时由MFC框架调用

…

 

• 其他功能的函数

   

CWnd的导出类是类型更具体、功能更完善的窗口类，它们继承了CWnd的属性和方法，并提供了新的成员函数（消息处理函数、虚拟函数、等等）。

常用的窗口类及其层次关系见图1-1。

 

1. 在MFC下创建一个窗口对象

    

MFC下创建一个窗口对象分两步，首先创建MFC窗口对象，然后创建对应的Windows窗口。在内存使用上，MFC窗口对象可以在栈或者堆(使用new创建)中创建。具体表述如下：

 

• 创建MFC窗口对象。通过定义一个CWnd或其派生类的实例变量或者动态创建一个MFC窗口的实例，前者在栈空间创建一个MFC窗口对象，后者在堆空间创建一个MFC窗口对象。

   

   

• 调用相应的窗口创建函数，创建Windows窗口对象。

   

例如：在前面提到的AppWizard产生的源码中，有CMainFrame（派生于CMDIFrame(SDI)或者CMDIFrameWnd(MDI)）类。它有两个成员变量定义如下：

CToolBar m_wndToolBar;

CStatusBar m_wndStatusBar;

当创建CMainFrame类对象时，上面两个MFC Object也被构造。

CMainFrame还有一个成员函数

OnCreate（LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)，

它的实现包含如下一段代码，调用CToolBar和CStatusBar的成员函数Create来创建上述两个MFC对象对应的工具栏HWND窗口和状态栏HWND窗口：

int CMainFrame::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)

{

…

if (!m_wndToolBar.Create(this) ||

!m_wndToolBar.LoadToolBar(IDR_MAINFRAME))

{

TRACE0("Failed to create toolbar/n");

return -1; // fail to create

}

 

if (!m_wndStatusBar.Create(this) ||

!m_wndStatusBar.SetIndicators(indicators,

sizeof(indicators)/sizeof(UINT)))

{

TRACE0("Failed to create status bar/n");

return -1; // fail to create

}

…

}

关于工具栏、状态栏将在后续有关章节作详细讨论。

在MFC中，还提供了一种动态创建技术。动态创建的过程实际上也如上所述分两步，只不过MFC使用这个技术是由框架自动地完成整个过程的。通常框架窗口、文档框架窗口、视使用了动态创建。介于MFC的结构，CFrameWnd和CView及其派生类的实例即使不使用动态创建，也要用new在堆中分配。理由见窗口的销毁（2.2.5节）。

至于动态创建技术，将在下一章具体讨论。

在Windows窗口的创建过程中，将发送一些消息，如：

在创建了窗口的非客户区(Nonclient area)之后，发送消息WM_NCCREATE；

在创建了窗口的客户区（client area）之后，发送消息WM_CREATE；

窗口的窗口过程在窗口显示之前收到这两个消息。

如果是子窗口，在发送了上述两个消息之后，还给父窗口发送WM_PARENATNOTIFY消息。其他类或风格的窗口可能发送更多的消息，具体参见SDK开发文档。

 

1. MFC窗口的使用

    

   MFC提供了大量的窗口类，其功能和用途各异。程序员应该选择哪些类来使用，以及怎么使用他们呢？

   直接使用MFC提供的窗口类或者先从MFC窗口类派生一个新的C++类然后使用它，这些在通常情况下都不需要程序员提供窗口注册的代码。是否需要派生新的C++类，视MFC已有的窗口类是否能满足使用要求而定。派生的C++类继承了基类的特性并改变或扩展了它的功能，例如增加或者改变对消息、事件的特殊处理等。

   主要使用或继承以下一些MFC窗口类（其层次关系图见图1-1）：

   框架类CFrameWnd，CMdiFrameWnd；

   文档框架CMdiChildWnd；

   视图CView和CView派生的有特殊功能的视图如：列表CListView，编辑CEditView，树形列表CTreeView，支持RTF的CRichEditView，基于对话框的视CFormView等等。

   对话框CDialog。

   通常，都要从这些类派生应用程序的框架窗口和视窗口或者对话框。

    

   工具条CToolBar

   状态条CStatusBar

   其他各类控制窗口，如列表框CList，编辑框CEdit，组合框CComboBox，按钮Cbutton等。

   通常，直接使用这些类。

    

2. 在MFC下窗口的销毁

    

窗口对象使用完毕，应该销毁。在MFC下，一个窗口对象的销毁包括HWND窗口对象的销毁和MFC窗口对象的销毁。一般情况下，MFC编程框架自动地处理了这些。

（1）对CFrameWnd和CView的派生类

这些窗口的关闭导致销毁窗口的函数DestroyWindow被调用。销毁Windows窗口时，MFC框架调用的最后一个成员函数是OnNcDestroy函数，该函数负责Windows清理工作，并在最后调用虚拟成员函数PostNcDestroy。CFrameWnd和CView的PostNcDestroy调用delete this删除自身这个MFC窗口对象。

所以，对这些窗口，如前所述，应在堆（Heap）中分配，而且，不要对这些对象使用delete操作。

 

（2）对Windows Control窗口

在它们的析构函数中，将调用DestroyWidnow来销毁窗口。如果在栈中分配这样的窗口对象，则在超出作用范围的时候，随着析构函数的调用，MFC窗口对象和它的Windows window对象都被销毁。如果在堆（Heap）中分配，则显式调用delete操作符，导致析构函数的调用和窗口的销毁。

所以，这种类型的窗口应尽可能在栈中分配，避免用额外的代码来销毁窗口。如前所述的CMainFrame的成员变量m_wndStatusBar和m_wndToolBar就是这样的例子。

（3）对于程序员直接从CWnd派生的窗口

程序员可以在派生类中实现上述两种机制之一，然后，在相应的规范下使用。

后面章节将详细的讨论应用程序退出时关闭、清理窗口的过程。

 

1. 设备描述表

    

    

   1. 设备描述表概述

       

当一个应用程序使用GDI函数时，必须先装入特定的设备驱动程序，然后为绘制窗口准备设备描述表，比如指定线的宽度和颜色、刷子的样式和颜色、字体、剪裁区域等等。不像其他Win32结构，设备描述表不能被直接访问，只能通过系列Win32函数来间接地操作。

如同Windows“窗口类”一样，设备描述表也是一种Windows数据结构，用来描述绘制窗口所需要的信息。它定义了一个坐标映射模式、一组GDI图形对象及其属性。这些GDI对象包括用于画线的笔，绘图、填图的刷子，位图，调色板，剪裁区域，及路径(Path)。

表2-2列出了设备描述表的结构和各项缺省值，表2-3列出了设备描述表的类型，表2-4显示设备描述表的类型。

表2-2 设备描述表的结构

属性

缺省值

Background color

Background color setting from Windows Control Panel (typically, white)

Background mode

OPAQUE

Bitmap

None

Brush

WHITE_BRUSH

Brush origin

(0,0)

Clipping region

Entire window or client area with the update region clipped, as appropriate. Child and pop-up windows in the client area may also be clipped

Palette

DEFAULT_PALETTE

Current pen position

(0,0)

Device origin

Upper left corner of the window or the client area

Drawing mode

R2_COPYPEN

Font

SYSTEM_FONT (SYSTEM_FIXED_FONT for applications written to run with Windows versions 3.0 and earlier)

Intercharacter spacing

0

Mapping mode

MM_TEXT

Pen

BLACK_PEN

Polygon-fill mode

ALTERNATE

Stretch mode

BLACKONWHITE

Text color

Text color setting from Control Panel (typically, black)

Viewport extent

(1,1)

Viewport origin

(0,0)

Window extent

(1,1)

Window origin

(0,0)

　

表2-3 设备描述表的分类

Display

显示设备描述表，提供对视频显示设备上的绘制操作的支持

Printer

打印设备描述表，提供对打印机、绘图仪设备上的绘制操作的支持

Memory

内存设备描述表，提供对位图操作的支持

Information

信息设备描述表，提供对操作设备信息获取的支持

表2-3中的显示设备描述表又分三种类型，如表2-4所示。

表2-4 显示设备描述表的分类

名称

特点

功能

Class Device

Contexts

提供对Win16的向后兼容

　

Common

Device

Contexts

在Windows系统的高速缓冲区，数量有限

Applicaion获取设备描述表时，Windows用缺省值初始化该设备描述表，Application使用它完成绘制操作，然后释放

Private

Device

Contexts

没有数量限制，用完不需释放一次获取，多次使用

多次使用过程中，每次设备描述表属性的任何修改或变化都会被保存，以支持快速绘制

 

 

（1）使用设备描述表的步骤

要使用设备描述表，一般有如下步骤：

 

• 获取或者创建设备描述表；

   

   

• 必要的话，改变设备描述表的属性；

   

   

• 使用设备描述表完成绘制操作；

   

   

• 释放或删除设备描述表。

   

Common设备描述表通过::GetDC，::GetDCEx，::BeginPaint来获得一个设备描述表，用毕，用::ReleaseDC或::EndPaint释放设备描述表；

Printer设备描述表通过::CreateDC创建设备描述表，用::DeleteDC删除设备描述表。

Memory设备描述表通过::CreateCompatibleDC创建设备描述表，用::DeleteDC删除。

Information设备描述表通过::CreateIC创建设备描述表，用::DeleteDC删除。

（2）改变设备描述表属性的途径

要改变设备描述表的属性，可通过以下途径：

用::SelectObject选入新的除调色板以外的GDI Object到设备描述表中；

对于调色板，使用::SelectPalette函数选入逻辑调色板，并使用::RealizePalette把逻辑调色板的入口映射到物理调色板中。

用其他API函数改变其他属性，如::SetMapMode改变映射模式。

 

1. 设备描述表在MFC中的实现

    

MFC提供了CDC类作为设备描述表类的基类，它封装了Windows的HDC设备描述表对象和相关函数。

 

1. CDC类

    

   CDC类包含了各种类型的Windows设备描述表的全部功能，封装了所有的Win32 GDI 函数和设备描述表相关的SDK函数。在MFC下，使用CDC的成员函数来完成所有的窗口绘制工作。

   CDC 类的结构示意图2-2所示。

   

    

   CDC类有两个成员变量：m_hDC，m_hAttribDC，它们都是Windows设备描述表句柄。CDC的成员函数作输出操作时，使用m_Hdc；要获取设备描述表的属性时，使用m_hAttribDC。

   在创建一个CDC类实例时，缺省的m_hDC等于m_hAttribDC。如果需要的话，程序员可以分别指定它们。例如，MFC框架实现CMetaFileDC类时，就是如此：CMetaFileDC从物理设备上读取设备信息，输出则送到元文件（metafile）上，所以m_hDC和m_hAttribDC是不同的，各司其责。还有一个类似的例子：打印预览的实现，一个代表打印机模拟输出，一个代表屏幕显示。

   CDC封装::SelectObject(HDC hdc，HGDIOBJECT hgdiobject)函数时，采用了重载技术，即它针对不同的GDI对象，提供了名同而参数不同的成员函数：

   SelectObject(CPen *pen)用于选入笔；

   SelectObject(CBitmap* pBitmap)用于选入位图；

   SelectObject(CRgn *pRgn)用于选入剪裁区域；

   SelectObject(CBrush *pBrush)用于选入刷子；

   SelectObject(CFont *pFont)用于选入字体；

   至于调色板，使用SelectPalette(CPalette *pPalette，BOOL bForceBackground )选入调色板到设备描述表，使用RealizePalletter()实现逻辑调色板到物理调色板的映射。

    

2. 从CDC派生出功能更具体的设备描述表

    

从CDC 派生出四个功能更具体的设备描述表类。层次如图2-3所示。

 

 

下面，分别讨论派生出的四种设备描述表。

 

• CCientDC

   

代表窗口客户区的设备描述表。其构造函数CClientDC(CWnd *pWin)通过::GetDC获取指定窗口的客户区的设备描述表HDC，并且使用成员函数Attach把它和CClientDC对象捆绑在一起；其析构函数使用成员函数Detach把设备描述表句柄HDC分离出来，并调用::ReleaseDC释放设备描述表HDC。

 

• CPaintDC

   

仅仅用于响应WM_PAINT消息时绘制窗口，因为它的构造函数调用了::BeginPaint获取设备描述表HDC，并且使用成员函数Attach把它和CPaintDC对象捆绑在一起；析构函数使用成员函数Detach把设备描述表句柄HDC分离出来，并调用::EndPaint释放设备描述表HDC，而::BeginPaint和::EndPaint仅仅在响应WM_PAINT时使用。

 

• CMetaFileDC

   

用于生成元文件。

 

• CWindowDC

   

代表整个窗口区(包括非客户区)的设备描述表。其构造函数CWindowDC(CWnd *pWin)通过::GetWindowDC获取指定窗口的客户区的设备描述表HDC，并使用Attach把它和CWindowDC对象捆绑在一起；其析构函数使用Detach把设备描述表HDC分离出来，调用::ReleaseDC释放设备描述表HDC。

 

1. MFC设备描述表类的使用

    

 

1. 使用CPaintDC、CClientDC、CWindowDC的方法

    

   首先，定义一个这些类的实例变量，通常在栈中定义。然后，使用它。

   例如，MFC中CView对WM_PAINT消息的实现方法如下：

   void CView::OnPaint()

   {

   // standard paint routine

   CPaintDC dc(this);

   OnPrepareDC(&dc);

   OnDraw(&dc);

   }

   在栈中定义了CPaintDC类型的变量dc，随着构造函数的调用获取了设备描述表；设备描述表使用完毕，超出其有效范围就被自动地清除，随着析构函数的调用，其获取的设备描述表被释放。

   如果希望在堆中创建，例如

   CPaintDC *pDC；

   pDC = new CPaintDC(this)

   则在使用完毕时，用delete删除pDC:

   delete pDC;

    

    

2. 直接使用CDC

    

需要注意的是：在生成CDC对象的时候，并不像它的派生类那样，在构造函数里获取相应的Windows设备描述表。最好不要使用::GetDC等函数来获取一个设备描述表，而是创建一个设备描述表。其构造函数如下：

CDC::CDC()

{

m_hDC = NULL;

m_hAttribDC = NULL;

m_bPrinting = FALSE;

}

其析构函数如下：

CDC::~CDC()

{

if (m_hDC != NULL)

::DeleteDC(Detach());

}

在CDC析构函数中，如果设备描述表句柄不空，则调用DeleteDC删除它。这是直接使用CDC时最好创建Windows设备描述表的理由。如果设备描述表不是创建的，则应该在析构函数被调用前分离出设备描述表句柄并用::RealeaseDC释放它，释放后m_hDC为空，则在析构函数调用时不会执行::DeleteDC。当然，不用担心CDC的派生类的析构函数调用CDC的析构函数，因为CDC::~CDC()不是虚拟析构函数。

直接使用CDC的例子是内存设备上下文，例如：

CDC dcMem; //声明一个CDC对象

dcMem.CreateCompatibleDC(&dc); //创建设备描述表

pbmOld = dcMem.SelectObject(&m_bmBall);//更改设备描述表属性

…//作一些绘制操作

 

dcMem.SelectObject(pbmOld);//恢复设备描述表的属性

dcMem.DeleteDC(); //可以不调用，而让析构函数去删除设备描述表

 

1. GDI对象

    

在讨论设备描述表时，已经多次涉及到GDI对象。这里，需强调一下：GDI对象要选入Windows 设备描述表后才能使用；用毕，要恢复设备描述表的原GDI对象，并删除该GDI对象。

一般按如下步骤使用GDI对象：

Create or get a GDI OBJECT hNewGdi;

 

hOldGdi = ::SelectObject(hdc, hNewGdi)

……

::SelectObject(hdc, hOldGdi)

::DeleteObject(hNewGdi)

先创建或得到一个GDI对象，然后把它选入设备描述表并保存它原来的GDI对象；用毕恢复设备描述表原来的GDI对象并删除新创建的GDI对象。

需要指出的是，如果hNewGdi是一个Stock GDI对象，可以不删除（删除也可以）。通过

HGDIOBJ GetStockObject(

int fnObject // type of stock object

);

来获取Stock GDI对象。

 

 

1. MFC GDI对象

    

   MFC用一些类封装了Windows GDI对象和相关函数，层次结构如图2-4所示：

    

   

    

   CGdiObject封装了Windows GDI Object共有的特性。其派生类在继承的基础上，主要封装了各类GDI的创建函数以及和具体GDI对象相关的操作。

    

   

   CGdiObject的构造函数仅仅让m_hObject为空。如果m_hObject不空，其析构函数将删除对应的Windows GDI对象。MFC GDI对象和Windows GDI对象的关系如图2-5所示。

    

2. 使用MFC GDI类的使用

    

首先创建GDI对象，可分一步或两步创建。一步创建就是构造MFC对象和Windows GDI对象一步完成；两步创建则先构造MFC对象，接着创建Windows GDI对象。然后，把新创建的GDI对象选进设备描述表，取代原GDI对象并保存。最后，恢复原GDI对象。例如：

void CMyView::OnDraw(CDC *pDC)

{

CPen penBlack; //构造MFC CPen对象

if (penBlack.CreatePen(PS_SOLID, RGB(0, 0, 0)))

{

CPen *pOldPen = pDC->SelectObject(&penBlack)); //选进设备表，保存原笔

…

pDC->SelectObject(pOldPen); //恢复原笔

}else

{

…

}

}

和在SDK下有一点不同的是：这里没有DeleteObject。因为执行完OnDraw后，栈中的penBlack被销毁，它的析构函数被调用，导致DeleteObject的调用。

还有一点要说明：

pDC->SelectObject(&penBlack)返回了一个CPen *指针，也就是说，它根据原来PEN的句柄创建了一个MFC CPen对象。这个对象是否需要删除呢？不必要，因为它是一个临时对象，MFC框架会自动地删除它。当然，在本函数执行完毕把控制权返回给主消息循环之前，该对象是有效的。

关于临时对象及MFC处理它们的内部机制，将在后续章节详细讨论。

至此，Windows编程的核心概念：窗口、GDI界面（设备描述表、GDI对象等）已经陈述清楚，特别揭示了MFC对这些概念的封装机制，并简明讲述了与这些Windows Object对应的MFC类的使用方法。还有其他Windows概念，可以参见SDK开发文档。在MFC的实现上，基本上仅仅是对和这些概念相关的Win32函数的封装。如果明白了MFC的窗口、GDI界面的封装机制，其他就不难了。