Windows编程概念及框架

1、控制台程序与Windows窗口程序比较

     在控制台程序中，入口函数是 main 函数，预处理宏为_CONSOLE，用于在预处理时包含控制台程序用到的一些宏或头文件；

     在Windows窗口程序中，入口函数是 WinMain 函数，预处理宏为_WINDOWS;

     Windows系统为开发者提供了很多函数，这些函数被包含在Windows软件开发工具包(全称：Software Development Kit，

简称：SDK)。而这些函数也被称为应用程序编程接口(全称：Application Programming Interface，简称：API)

     在每一个 Windows程序中，我们都会用到一个头文件Windows.h，这个头文件其实是一个综合性的头文件，它包含很多在Windows编程中经常要用到的头文件

2、Unicode 与 ASCII

     ASCII 是用来表示英文字符的一种编码规范。每个ASCII 字符占一个字节，可以容纳的最大字符数为255。由于其所容纳字符范围不够用，故而产生了一种新的编码规范 Unicode ,占用两个字节，可容纳65536个字符。在Unicode里，所有字符都按一个字符处理，它们都有一个唯一的Unicode 码。使用Unicode 编码可以使得我们的工程同时支持多种语言，更加国际化，另外，在Windows系统底层的字符串其实都是以Unicode编码形式进行操作，故而，在实际开发过程中使用Unicode编码形式编写代码将会使程序运行效率得到提升。

     首先，我们看看Windows编程中与编码关系最大的字符串，从两种基本字符类型开始：

     char(ASCII) 和 wchar_t(Unicode)

     为了书写方便，Windows将其类型重定义为：

     typedef char      CHAR

     typedef wchar_t WCHAR

     又考虑到兼容性，Windows定义了TCHAR数据类型：

     #ifdef UNICODE

          typedef WCHAR TCHAR

     #else

          typedef CHAR    TCHAR

     #endif

     我们在定义字符串的时候，可以用_T、TEXT、_TEXT宏保证兼容性。使得在ASCII 环境下，采用 ASCII 编码方式；而在Unicode 环境下，采用Unicode编码方式。这样无论是在ASCII 环境，还是Unicode 环境都可以适用了。下面是三种方式的对比：

     char      szStr1[ ]  = "str1";              // ASCII 方式

     WCHAR szStr2[ ]  = L"str2";            // Unicode 方式

     TCHAR   szStr3[ ]  = _T("str3");        // 兼容方式

     那么，当szStr3在定义了Unicode 时会被解释成Unicode形式，未定义时则解释为ASCII 形式，str1总是被解释成ASCII 形式，str2总是被解释为Unicode 形式。

     接下来看看Windows编程中的字符串指针类型：

     LPSTR：指向以0结尾的ASCII 字符串的长指针；

     LPCSTR：同上，且为 const 指针；

     typedef  CHAR*  LPSTR

     typedef  const  CHAR* LPCSTR

     LPWSTR：指向以0结尾的UNICODE 字符串的长指针；

     LPCWSTR：同上，且为 const 指针；

     typedef  WCHAR*  LPWSTR

     typedef  const  WCHAR* LPCWSTR

     LPTSTR：指向以0结尾的ASCII或UNICODE 字符串的长指针；

     LPCTSTR：同上，且为 const指针；

     typedef  TCHAR*  LPTSTR

     #ifdef  UNICODE

          typedef  LPWSTR  LPTSTR

     #else

          typedef  LPSTR  LPTSTR

     #endif

     typedef  const  TCHAR* LPCTSTR

     #ifdef  UNICODE

          typedef  LPCWSTR  LPCTSTR

     #else

          typedef  LPCSTR  LPCTSTR

     #endif

3、安全版字符串函数

     我们了解到，在Windows中，不仅仅只是字符分ASCII 版和UNICOD 版，在API 函数中我们同样可以经常见到区分 ASCII 和UNICODE 版的函数，也就是所谓的“A”版和“W”版的API函数。不过有一点我么必须清楚，不管我们在实际编程中使用的是ASCII 还是UNICODE版，最终都是用UNICODE版来实现，其中的ASCII版的API只是一个转换层，负责分配内存，然后将ASCII版转换为UNICODE版。要验证这一点不难，我们只需编写一个简单的Windows程序，并在程序中调用一个比较常见的ASCII版API函数，生成可执行文件后将其在OD中打开，搜索到这个API，跟进这个函数直到其最终实现，即可。

     通常，修改字符串的函数都存在一个安全隐患，即目标字符串的缓冲区不够大，导致缓冲区溢出，轻则破坏内存中的数据，被有心人利用时就成了一个严重的安全问题，即缓冲区溢出漏洞。故而，微软提供了能够避免大多数缓冲区溢出的安全版字符串函数，这类函数较我们所熟知的非安全版字符串函数而言，增加了检查缓冲区是否足以容纳结果数据的功能，在调用这类函数时，我们必须提供缓冲区大小(通过_coutof 宏计算)。然后，我们就可以通过检查返回的 error_t 值，只有当返回 S_OK 时才表明函数调用成功。

4、Windows数据类型

     

     所有Windows数据类型都是由C数据类型经过类型重定义得到。如DWORD实质上就是unsigned long 数据类型，32位无符号整形。其定义为：

     typedef unsigned long DWORD;

     所有Windows数据类型都是通过这种方式在SDK头文件中进行定义的，都来源于标准C数据类型

5、句柄和对象

     在Windows中，句柄是和对象一一对应的32位无符号整数值。对象可以映射到唯一的句柄，句柄也可以映射到唯一的对象。

     句柄是一个抽象的概念，在作用呢上类似于C++类中的this指针。

     在封装背后，需要实现解码，以实现句柄和对象的相互转换。存在以下两种映射方式：

     a.全等映射：句柄本身即是指针，映射只是类型转换。如，进程实例句柄，模块句柄，资源句柄等；

     b.基于表格的映射：最常见的映射方式，操作系统创建表格，并保存所有要考虑的对象。

6、编程框架

     Windows编程的方式是以事件驱动的，即程序流程以事件的发生来控制。我们的重点在于对程序发出/接收的消息进行排序和管理。

     也就是说，Windows编程以事件驱动，事件驱动依靠消息循环机制实现。

     Windows编程核心思想：在回调函数中处理Windows消息。

     回调函数：通过函数指针调用的函数。若将函数指针(地址)作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，称之为回调函数。

     创建窗口并处理窗口消息：

     a.设计窗口类

     b.注册窗口类

     c.创建窗口

     d.显示刷新窗口

     e.循环接收处理消息

     f.退出程序

     Windows编程要点：

     a.创建窗口部分

     b.消息循环部分

     c.消息回调函数

7、消息机制

     消息(Message)：指的是Windows系统发给应用程序的一个通告，由系统或应用程序产生，用以通知应用程序某个特定的事件发生了。如：用户单击鼠标或按键都会引发windows系统发送相应的消息。最终处理消息的是应用程序的窗口函数，若程序不进行处理系统将会作出默认处理。

     消息标识符的值：

     系统保留消息标识符的值在：0x0000~0x03ff(WM_USER-1)。这些值被系统定义消息使用，应用程序不能使用这些值给自己的消息；

     应用程序消息标识符的值在：0x0400(WM_USER)~0x7fff。由应用程序自己使用；

                                               0xC000~0xFFFF。用于和其他应用程序通信。

      消息种类：

     a.窗口消息：由操作系统和控制其他窗口的窗口所使用的消息。

     b.命令消息：特殊的窗口消息，处理从一个窗口发送到另一个窗口的用户请求。

     c.控件通知消息： 一个窗口内的子控件发生的事件需要通知父窗口，只适用标准的窗口控件，如按钮、编辑框等。

     按消息的发送途径分类：

     a.队列消息：经系统消息队列，到线程消息队列，再到消息泵，最后到消息回调函数；

     b.非队列消息：直接送到消息回调函数。

     常用将消息发送到窗口的方式：

     a.发送：发送的消息会被立即处理，处理完毕后函数才返回；

     b.寄送：寄送的消息不会被立即处理，而是被放到一个先进先出的队列中，一直等到应用程序空闲时才会被处理，函数放置消息后立即返回。