如何快速入门Windows编程

摘要：不少朋友向我征询学习Windows界面编程的方法，每一次，我总毫不犹豫的回答：先去学Windows SDK吧。——是的，如果你要以最快的速度学习Windows编程，那么，你需要从Windows SDK开始。假如你选择MFC或者Delphi/C++ Builder等等，虽然看似你快人一步，但是你仍然困惑着，总有一天，你还是得回头一点一滴了解Windows SDK，而此时，你已经走了不少冤枉路了。。。这其中的道理是很深刻的，本文作者以Joel的《抽象渗漏法则》解释这种现象，深得我心。

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出处：从WinMain开始
作者：于无声处

本文应一个初学Windows程序设计的朋友而作。

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目录

1. 抽象渗漏法则（摘自Joel）
2. 针对Windows GUI编程的封装
3. 只用API函数创建GUI程序
   • WinMain函数
   • 登记自己的窗口类
   • 创建主窗口
   • 消息循环
4. 完整的示例代码

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一、抽象渗漏法则

根据Joel的抽象渗漏法则，所有重大的抽象机制在某种程度上都是有漏洞的。Joel举过一个例子：

C++字符串类型应该能让你假装字符串是个基本类型，它们尝试“字串很难处理”这个事实抽象掉，让它使用上象整型一样容易，几乎所有C++字串类型都会重载加号运算符，才能把字串连接写成s + "bar"。不过你知道吗？不管怎么努力，世上还是没有C++字串类型能让你写成 "foo"+"bar"，因为C++里的字串常数一定是char *，绝对不会变成字串。这个抽象机制呈现一个程序语言本身不给补的漏洞。

当我想训练某人成为C++程序员时，最好能完全不教char *和指针运算，直接去学STL字符串。问题是总有一天他们会写出 "foo" + "bar" 这样的代码，然后看到怪事出现，于是我就得停下来教他们有关char *的事情。他们也可能会试着调用某个需要OUT LPTSTR参数的Windows API，于是又得把char *、指针、Unicode、wchar_t以及tchar.h搞懂，才会知道如何调用。而这些全都是漏洞。

 

二、针对Windows GUI编程的封装

而针对Windows的GUI编程，有很多封装，如VCL、MFC、WTL等，凡此种种，都把WinMain、CreateWindow和 RegisterClassEx这些API与程序员隔离开来，对一个一开始就只接触这些类库的初学者来说，根本不知道原来一个Windows程序的入口点 其实是WinMain（事实上，一个Win32 EXE的入口点也并不是WinMain，而是编程语言的Runtime库，不过，这里把它抽象掉似乎更有益于理解）。

用API来搭建一个GUI程序是比较枯燥的，这种对于Windows GUI程序的枯燥搭建进行的抽象封装，它的所谓“某种程度上的漏洞”，也许就是使程序员根本不知道每个窗口都有一个窗口类（不是指OO语言里的Class），而每一个窗口类都有一个回调函数（Callback）来对不同的窗口消息进行不同的响应。

做为现在才接触Windows GUI编程的初学者，几乎都不了解一个Windows GUI程序是从WinMain开始的（前面说过，从WinMain开始也只是一个抽象而已，真实的情况并不是这样），那么如何仅仅使用Windows的API函数来创建一个GUI程序呢？

三、只用API搭建Windows GUI程序

1、WinMain()函数

首先，必须要声明一个WinMain()函数（为了简明起见，这里先不讨论_tWinMain这个宏，也不考虑Unicode的问题），它的原型在Windows.h中定义：

int WINAPI WinMain(
    HINSTANCE hInstance,       //程序当前实例的句柄，以后随时可以用GetModuleHandle(0)来获得
    HINSTANCE hPrevInstance,   //这个参数在Win32环境下总是0，已经废弃不用了
    char * lpCmdLine,          //指向以/0结尾的命令行，不包括EXE本身的文件名，
                               //以后随时可以用GetCommandLine()来获取完整的命令行
    int nCmdShow               //指明应该以什么方式显示主窗口
);

声明，并且实现这个函数，让Linker程序可以找到它，让编程语言的运行时刻库在完成一些必要的初始化工作后，能够正确地调用它。所以，认为它就是程序的入口点，也是一种简单的“抽象法则”。

在这个入口点函数中，需要按顺序做下面几件事（如果是基于事先设计并存放在资源里的对话框的程序，稍有不同，以后再说）：

• 用RegisterClassEx函数登记一个独一无二的Class
• 用CreateWindowEx函数创建一个主窗口
• 进入一个”消息循环“，直到收到WM_QUIT消息
• 从WinMain函数返回  

基本上所有的流程都如出一辙，所以完全可以设计出一个“Template模式”出来重用，让以后的程序直接从某个抽象基类继承，实现基类所需的虚方法就可以了，不过为了不偏离重心，还是用C语言的方式写出来：如此简单，WinMain这个函数只有这么短，分别调用三个自定义函数就OK了。

int WINAPI WinMain(HINSTANCE, HINSTANCE, char *, int cmdShow) {
    if (registerMyClass() && createMyWindow(cmdShow)) {
        return messageLoop();
    } else {
        std::ostringstream msg;
        msg << "创建主窗口失败，错误代码：" << GetLastError();
        MessageBoxA(0, msg.str().c_str(), 0, MB_OK | MB_ICONSTOP);
        return 0;
    }
}

 

2、窗口消息回调函数

简单地说，回调（Callback）函数就是一个按规定原型实现的一个函数，当别人来调用。比如说，每个窗口都有一个窗口类（用RegisterClassEx登记的Class，或者系统缺省已实现的Class），每个窗口类有一个回调函数，当窗口收到WIndows消息的时候，就会去调用这个回调函数，而这个回调函数的代码是程序员自己写的，用来根据实际情况处理不同的窗口消息。

LRESULT CALLBACK onMainWndMessage(HWND wnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (msg) {
    case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0); //如果是“窗口销毁”事件，则应该在消息队列中投递
        break;              //一个WM_QUIT消息，使GetMessage()返回FALSE
    default:
        return DefWindowProc(wnd, msg, wParam, lParam);
    }
    return 0;
}

3、登记窗口类

在创建主窗口之前，一定要先用RegisterClassEx这个API函数登记一个类，类名必须是独一无二的，所以一般都用GUID字串来做类名。

bool registerMyClass() {
    WNDCLASSEX  wce = {0};
    wce.cbSize          = sizeof(wce);
    wce.style           = CS_VREDRAW | CS_HREDRAW;
    wce.lpfnWndProc     = &onMainWndMessage;  //指明回调函数
    wce.hInstance       = GetModuleHandle(0);
    wce.hIcon           = LoadIcon(0, MAKEINTRESOURCE(IDI_WINLOGO));
    wce.hCursor         = LoadCursor(0, MAKEINTRESOURCE(IDC_ARROW));
    wce.hbrBackground   = reinterpret_cast<HBRUSH>(COLOR_BTNFACE+1);
    wce.lpszClassName   = CLASS_NAME; //独一无二的类名
    wce.hIconSm         = wce.hIcon;
    return 0!=RegisterClassEx(&wce);
}

 

4、创建主窗口

（略，直接看完整代码）

5、消息循环

消息循环很简单，仅当GetMessage这个API函数返回FALSE时，才退出循环。而GetMessage()仅当处理到消息队列中的WM_QUIT消息时才会返回FALSE。 

int messageLoop() {
    MSG msg;
    while (GetMessage(&msg, 0, 0, 0)) {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return static_cast<int>(msg.wParam);
}

 

四、完整的示例代码

#include <sstream>
#include <windows.h>

//独一无二的类名，一般用GUID字串，以免与其他程序的类名重复
static const char * CLASS_NAME = "{198CEAB2-AD78-4ed3-B099-247639080CB0}";

/************************************************************************
    回调函数，当主窗口收到任何Windows消息时被调用
************************************************************************/
LRESULT CALLBACK onMainWndMessage(HWND wnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (msg) {
    case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0); //如果是“窗口销毁”事件，则应该在消息队列中投递
        break;              //一个WM_QUIT消息，使GetMessage()返回FALSE
    default:
        return DefWindowProc(wnd, msg, wParam, lParam);
    }
    return 0;
}

/************************************************************************
    登记自己的窗口类
************************************************************************/
bool registerMyClass() {
    WNDCLASSEX  wce = {0};
    wce.cbSize          = sizeof(wce);
    wce.style           = CS_VREDRAW | CS_HREDRAW;
    wce.lpfnWndProc     = &onMainWndMessage;  //指明回调函数
    wce.hInstance       = GetModuleHandle(0);
    wce.hIcon           = LoadIcon(0, MAKEINTRESOURCE(IDI_WINLOGO));
    wce.hCursor         = LoadCursor(0, MAKEINTRESOURCE(IDC_ARROW));
    wce.hbrBackground   = reinterpret_cast<HBRUSH>(COLOR_BTNFACE+1);
    wce.lpszClassName   = CLASS_NAME; //独一无二的类名
    wce.hIconSm         = wce.hIcon;
    return 0!=RegisterClassEx(&wce);
}

/************************************************************************
    创建并显示主窗口
************************************************************************/
bool createMyWindow(int cmdShow) {
    HWND mainWnd = CreateWindowEx(0, CLASS_NAME, "Demo", WS_OVERLAPPEDWINDOW,
        CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,
        0, 0, GetModuleHandle(0), 0);
    if (0!=mainWnd) {
        ShowWindow(mainWnd, cmdShow);
        UpdateWindow(mainWnd);
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}

/************************************************************************
    消息循环
************************************************************************/
int messageLoop() {
    MSG msg;
    while (GetMessage(&msg, 0, 0, 0)) {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return static_cast<int>(msg.wParam);
}

/************************************************************************
    WinMain，程序入口
************************************************************************/
int WINAPI WinMain(HINSTANCE, HINSTANCE, char *, int cmdShow) {
    if (registerMyClass() && createMyWindow(cmdShow)) {
        return messageLoop();
    } else {
        std::ostringstream msg;
        msg << "创建主窗口失败，错误代码：" << GetLastError();
        MessageBoxA(0, msg.str().c_str(), 0, MB_OK | MB_ICONSTOP);
        return 0;
    }
}