深入剖析WTL——如何封装Windows界面程序

首先还是让我们来看看WTL是怎样封装应用程序线程的。

和ATL类似，WTL使用一个_Module全局变量来保存全局数据，并通过它来引用应用程序级的代码。在WTL中，该变量是CAppModule或CServerAppModule的实例。后者通常作为COM服务器的应用程序。

每个应用程序都有一个或多个界面线程组成。首先剖析一下WTL是怎样管理只有一个界面线程的（除了Mutli-SDI应用程序）。

单个界面线程的封装

先看应用程序的入口函数。

CAppModule _Moduleint WINAPI _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE /*hPrevInstance*/,  LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow){HRESULT hRes = ::CoInitialize(NULL);// If you are running on NT 4.0 or higher you can use // the following call instead to // make the EXE free threaded. This means that calls // come in on a random RPC thread.// HRESULT hRes = ::CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));// this resolves ATL window thunking problem when Microsoft//  Layer for Unicode (MSLU) is used::DefWindowProc(NULL, 0, 0, 0L);AtlInitCommonControls(ICC_COOL_CLASSES | ICC_BAR_CLASSES);// add flags to support other controls    //初始化模块hRes = _Module.Init(NULL, hInstance);ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));    //程序逻辑，调用全局函数Run()int nRet = Run(lpstrCmdLine, nCmdShow);     //终止模块_Module.Term();::CoUninitialize();return nRet;}

在上面的代码中，_Module是一个全局变量，这里是CAppModule的一个实例。而CAppModule类是对应用程序的封装。它封装了诸如初始化模块等功能。一个_Module还维持一个消息循环Map。

入口函数名为_tWinMain()。当使用UNICODE时，编译器会将它替换为wWinMain()，否则，为WinMain()。入口函数其实就是主线程（_Module）的起始点。

在该函数中，最关键的逻辑是调用了全局函数Run()，它是核心程序逻辑所在。

下面来看一下这个函数。

int Run(LPTSTR /*lpstrCmdLine*/ = NULL, int nCmdShow = SW_SHOWDEFAULT){CMessageLoop theLoop;_Module.AddMessageLoop(&theLoop);CMainFrame wndMain;if(wndMain.CreateEx() == NULL){ATLTRACE(_T("Main window creation failed!/n"));return 0;}wndMain.ShowWindow(nCmdShow);int nRet = theLoop.Run();_Module.RemoveMessageLoop();return nRet;}

该函数创建了一个CMessageLoop实例，该实例包含了这个线程的消息循环。这些消息循环都放在模块的全局消息循环中，通过线程的ID来索引。这样，该线程的其它代码就能访问得到。

每一个应用程序维护一个消息循环队列Map，应用程序中的每个线程都通过"_Module.AddMessageLoop(&theLoop);"，把该线程的消息循环加入到_Module的消息循环Map中。

消息循环对象包含了消息过滤和空闲处理。每个线程都可以加入空闲处理代码和消息过滤。

我们将在后面更加详细地探讨消息循环。这里仅需要知道，线程是通过创建一个消息循环对象CMessageLoop来包装消息循环的。

多个界面线程的封装


那么再看看，当一个应用程序有多个界面线程时，WTL是怎样对这些线程进行管理的。

通常一个Mutli-SDI应用程序包含多个界面线程。象IE浏览器就是这样的应用程序。每个主窗口都在一个单独的线程中运行，每个这样的线程都有一个消息处理。

WTL App Wizard通过为程序的主线程创建一个Thread Manager类的实例来实现的。

class CThreadManager {public:// thread init paramstruct _RunData{LPTSTR lpstrCmdLine;int nCmdShow;};static DWORD WINAPI RunThread(LPVOID lpData);DWORD m_dwCount;//count of threadsHANDLE m_arrThreadHandles[MAXIMUM_WAIT_OBJECTS - 1];CThreadManager() : m_dwCount(0) {}DWORD AddThread(LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow);void RemoveThread(DWORD dwIndex);int Run(LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow);};

该类中，m_arrThreadHandles[MAXIMUM_WAIT_OBJECTS-1]是用于存放运行的线程的句柄的数组。而m_dwCount是当前有多少线程的计数值。

AddThread()和RemoveThread()两个函数用于将线程从存放线程句柄的数组中增加或删除线程句柄。

RunThread()是线程的逻辑所在。它的主要工作是创建一个消息队列，并把它加入主线程（_Module）的消息队列Map中。它还创建该线程的主窗口。

该函数的逻辑与前面描述的全局函数Run()相似。其实，应该可以想到的。因为前面的_Module是应用程序的主线程。

下面是该函数的代码：

static DWORD WINAPI RunThread(LPVOID lpData){CMessageLoop theLoop;_Module.AddMessageLoop(&theLoop);_RunData* pData = (_RunData*)lpData;CMainFrame wndFrame;if(wndFrame.CreateEx() == NULL){ATLTRACE(_T("Frame window creation failed!/n"));return 0;}wndFrame.ShowWindow(pData->nCmdShow);::SetForegroundWindow(wndFrame);// Win95 needs thisdelete pData;int nRet = theLoop.Run();_Module.RemoveMessageLoop();return nRet;}

当使用AddThread()函数创建一个线程时，就是创建一个RunThread()的线程。

下面是AddThread()的代码。

DWORD AddThread(LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow){if(m_dwCount == (MAXIMUM_WAIT_OBJECTS - 1)){::MessageBox(NULL, _T("ERROR: Cannot create ANY MORE threads!!!"), _T("test2"), MB_OK);return 0;}_RunData* pData = new _RunData;pData->lpstrCmdLine = lpstrCmdLine;pData->nCmdShow = nCmdShow;DWORD dwThreadID;HANDLE hThread = ::CreateThread(NULL, 0, RunThread, pData, 0, &dwThreadID);if(hThread == NULL){::MessageBox(NULL, _T("ERROR: Cannot create thread!!!"), _T("Application"), MB_OK);return 0;}m_arrThreadHandles[m_dwCount] = hThread;m_dwCount++;return dwThreadID;}

在上述代码的语句：

HANDLE hThread = ::CreateThread(NULL, 0, RunThread, pData, 0, &dwThreadID);

中，RunThread作为参数传递给CreateThread()。

那么应用程序是怎样通过CThreadManager类来管理多个线程的呢？

先看一下现在应用程序的入口函数(主线程)的逻辑：

int WINAPI _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE /*hPrevInstance*/,  LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow){HRESULT hRes = ::CoInitialize(NULL);// If you are running on NT 4.0 or higher you can use the // following call instead to // make the EXE free threaded. This means that calls come in on // a random RPC thread.//HRESULT hRes = ::CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));// this resolves ATL window thunking problem when Microsoft //  Layer for Unicode (MSLU) is used::DefWindowProc(NULL, 0, 0, 0L);AtlInitCommonControls(ICC_COOL_CLASSES | ICC_BAR_CLASSES);// add flags to support other controlshRes = _Module.Init(NULL, hInstance);ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));int nRet = 0;// BLOCK: Run application// 注意该处和前面应用程序的差别。// 这里创建一个CThreadManager类的实例，然后调用该类的Run()函数。{CThreadManager mgr;nRet = mgr.Run(lpstrCmdLine, nCmdShow);}_Module.Term();::CoUninitialize();return nRet;}

在这个入口函数（主线程），创建了一个CThreadManager类的实例。然后调用该类的Run()函数。

看一下Run()做了什么事情。

int Run(LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow){MSG msg;// force message queue to be created::PeekMessage(&msg, NULL, WM_USER, WM_USER, PM_NOREMOVE);// 创建一个界面线程。为该应用程序的第一个界面线程。该界面线程的主体// 逻辑RunThread()是创建主窗口，并创建消息循环对象。AddThread(lpstrCmdLine, nCmdShow);int nRet = m_dwCount;DWORD dwRet;while(m_dwCount > 0){dwRet = ::MsgWaitForMultipleObjects(m_dwCount,m_arrThreadHandles, FALSE, INFINITE, QS_ALLINPUT);if(dwRet == 0xFFFFFFFF)::MessageBox(NULL, _T("ERROR: Wait for multiple objects failed!!!"),_T("test2"), MB_OK);else if(dwRet >= WAIT_OBJECT_0 && dwRet <= (WAIT_OBJECT_0 + m_dwCount - 1))RemoveThread(dwRet - WAIT_OBJECT_0);else if(dwRet == (WAIT_OBJECT_0 + m_dwCount)){::GetMessage(&msg, NULL, 0, 0);if(msg.message == WM_USER)AddThread("", SW_SHOWNORMAL);else::MessageBeep((UINT)-1);}else::MessageBeep((UINT)-1);}return nRet;}

该函数首先创建一个界面线程，这是这个应用程序的第一个界面线程。通过调用AddThread()创建界面线程，指定RunThread()为线程的主体逻辑。它的主要任务是创建一个框架窗口，然后创建一个消息循环对象，并把该对象加入到主线程_Module的消息循环Map中。

随后，该函数调用MsgWaitForMultipleObjects()，进入等待状态（以INFINITE为时间参数）。有三种情况可以使该函数返回。

· 一种是“Wait for multiple objects failed”，是出错情况。

· 一种是某一个查询的线程结束。此时调用RemoveThread()将该线程句柄删除。

· 最后一种是某一线程接收到WM_USER消息。此时，调用AddThread()创建另一个界面线程。

上面的逻辑一直运行，直到所有的界面线程都结束为止。

现在，您是否对如何封装Windows界面程序有一定的了解了呢？如果是，我们接下来就将讨论WTL的消息循环。

原文：http://blog.csdn.net/jznsmail/article/details/200933