MFC六大核心机制之三：动态创建



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   MFC中很多地方都使用了动态创建技术。动态创建就是在程序运行时创建指定类的对象。例如MFC的单文档程序中，文档模板类的对象就动态创建了框架窗口对象、文档对象和视图对象。动态创建技术对于希望了解MFC底层运行机制的朋友来说，非常有必要弄清楚。

       不需要手动实例化对象的疑惑

       MFC编程入门时，一般人都会有这样的疑惑：MFC中几个主要的类不需要我们设计也就罢了，为什么连实例化对象都不用我们来做？我们认为本该是：需要框架的时候，亲手写上CFrameWnd myFrame；需要视的时候，亲自打上CView myView;……。

       但MFC不给我们这个机会，致使我们错觉窗口没有实例化就弹出来了！但大伙想了一下，可能会一拍脑门，认为简单不过：MFC自动帮我们完成CView myView之流的代码不就行了么！其实不然，写MFC程序的时候，我们几乎要对每个大类进行派生改写。换句话说，MFC并不知道我们打算怎样去改写这些类，当然也不打算全部为我们“静态”创建这些类了。即使静态了创建这些类也没有用，因为我们从来也不会直接利用这些类的实例干什么事情。我们只知道，想做什么事情就往各大类里塞，不管什么变量、方法照塞，塞完之后，我们似乎并未实例化对象，程序就可以运行！

       CRuntimeClass链表

       要做到把自己的类交给MFC，MFC就用同一样的方法，把不同的类一一准确创建，我们要做些什么事情呢？同样地，我们要建立链表，记录各类的关键信息，在动态创建的时候找出这些信息，就象上一节RTTI那样！我们可以设计一个类：

C++代码

1. struct CRuntimeClass{   
2.        LPCSTR m_lpszClassName;                //类名指针  
3.        CObject* (PASCAL *m_pfnCreateObject)();   //创建对象的函数的指针  
4.        CRuntimeClass* m_pBaseClass;                         //讲RTTI时介绍过  
5.        CRuntimeClass* m_pNextClass;            //指向链表的下一个元素(许多朋友说上一节讲RTTI时并没有用到这个指针，我原本以为这样更好理解一些，因为没有这个指针，这个链表是无法连起来，而m_pBaseClass仅仅是向基类走，在MFC的树型层次结构中m_pBaseClass是不能遍历的)  
6.        CObject* CreateObject();                 //创建对象  
7.        static CRuntimeClass* PASCAL Load();    //遍历整个类型链表，返回符合动态创建的对象。  
8.        static CRuntimeClass* pFirstClass;        //类型链表的头指针    
9. };  

      一下子往结构里面塞了那么多的东西，大家可以觉得有点头晕。至于CObject* (PASCAL *m_pfnCreateObject)();，这定义函数指针的方法，大家可能有点陌生。函数指针在C++书籍里一般被定为选学章节，但MFC还是经常用到此类的函数，比如我们所熟悉的回调函数。简单地说m_pfnCreateObject即是保存了一个函数的地址，它将会创建一个对象。即是说，以后，m_pfnCreateObject指向不同的函数，我们就会创建不同类型的对象。

      有函数指针，我们要实现一个与原定义参数及返回值都相同一个函数，在MFC中定义为：

      static CObject* PASCAL CreateObject(){return new XXX};//XXX为类名。类名不同，我们就创建不同的对象。

      由此，我们可以如下构造CRuntimeClass到链表（伪代码）：

       CRuntimeClass classXXX={  
       类名，  
       ……，   
       XXX::CreateObject()，  //m_pfnCreateObject指向的函数  
       RUNTIME_CLASS(基类名)， // RUNTIME_CLASS宏可以返回CRuntimeClass对象指针。  
       NULL                   //m_pNextClass暂时为空，最后会我们再设法让它指向旧链表表头。  
       };

       这样，我们用函数指针m_pfnCreateObject（指向CreateObject函数)，就随时可new新对象了。并且大家留意到，我们在设计CRuntimeClass类对时候，只有类名（和基类名）的不同（我们用XXX代替的地方），其它的地方一样，这正是我们想要的，因为我们动态创建也象RTTI那样用到两个宏，只要传入类名和基类作宏参数，就可以满足条件。

       即是说，我们类说明中使用DECLARE_DYNCREATE（CLASSNMAE）宏和在类的实现文件中使用IMPLEMENT_DYNCREATE（CLASSNAME，BASECLASS）宏来为我们加入链表，至于这两个宏怎么为我们建立一个链表，我们自己可以玩玩文字代换的游戏，在此不一一累赘。但要说明的一点就是：动态创建宏xxx_DYNCREATE包含了RTTI宏，即是说， xxx_DYNCREATE是xxx_DYNAMIC的“增强版”。

       到此，我们有必要了解一下上节课没有明讲的m_pNextClass指针。因为MFC层次结构是树状的，并不是直线的。如果我们只有一个m_pBaseClass指针，它只会沿着基类上去，会漏掉其它分支。在动态创建时，必需要检查整个链表，看有多少个要动态创建的对象，即是说要从表头（pFirstClass）开始一直遍历到表尾（m_pNextClass=NULL），不能漏掉一个CRuntimeClass对象。

       所以每当有一个新的链表元素要加入链表的时候，我们要做的就是使新的链表元素成为表头，并且m_pNextClass指向原来链表的表头，即像下面那样（当然，这些不需要我们操心，是RTTI宏帮助我们完成的）：

C++代码

1. pNewClass->m_pNextClass=CRuntimeClass::pFirstClass;//新元素的m_pNextClass指针指向想加入的链表的表头。  
2. CRuntimeClass::pFirstClass=pNewClass;//链表的头指针指向刚插入的新元素。  

       好了，有了上面的链表，我们就可以分析动态创建了。

       动态创建的步骤

       有了一个包含类名，函数指针，动态创建函数的链表，我们就可以知道应该按什么步骤去动态创建了：

       1、获得一要动态创建的类的类名（假设为A）。

       2、将A跟链表里面每个元素的m_lpszClassName指向的类名作比较。

       3、若找到跟A相同的类名就返回A所属的CRuntimeClass元素的指针。

       4、判断m_pfnCreateObject是否有指向创建函数，有则创建对象，并返回该对象。

       代码演示如下（以下两个函数都是CRuntimeClass类函数）：

C++代码

1. ///////////////以下为根据类名从表头向表尾查找所属的CRuntimeClass对象////////////  
2.   
3. CRuntimeClass* PASCAL CRuntimeClass::Load()   
4. {   
5. char szClassXXX[64];   
6. CRuntimeClass* pClass;   
7. cin>>szClassXXX;      //假定这是我们希望动态创建的类名  
8. for(pClass=pFirstClass;pClass!=NULL;pClass=pClass->m_pNextClass)   
9. {   
10.      if(strcmp(szClassXXX,pClass->m_lpszClassName)==0)   
11.      return pClass;   
12. }   
13.      return NULL;   
14. }   
15.   
16. ///////////根据CRuntimeClass创建对象///////////   
17. CObject* CRuntimeClass::CreateObject()   
18. {   
19.      if(m_pfnCreateObject==NULL) return NULL;   
20.      CObject *pObject;   
21.      pObject=(* m_pfnCreateObject)();              //函数指针调用  
22.      return pObject;                                      
23. }  

       有了上面两个函数，我们在程序执行的时候调用，就可以动态创建对象了。

       简单实现动态创建

       我们还可以更简单地实现动态创建，大家注意到，就是在我们的程序类里面有一个RUNTIME_CLASS(class_name)宏，这个宏在MFC里定义为：

       RUNTIME_CLASS(class_name)  ((CRuntimeClass*)(&class_name::class##class_name))

       作用就是得到类的RunTime信息，即返回class_name所属CRuntimeClass的对象。在我们的应用程序类(CMyWinApp)的InitInstance()函数下面的CSingleDocTemplate函数中，有：

       RUNTIME_CLASS(CMyDoc),

       RUNTIME_CLASS(CMainFrame),       // main SDI frame window

       RUNTIME_CLASS(CMyView)

       构造文档模板的时候就用这个宏得到文档、框架和视的RunTime信息。有了RunTime信息，我们只要一条语句就可以动态创建了，如：

       classMyView->CreateObject();      //对象直接调用用CRuntimeClass本身的CreateObject()

       总结

       最后再总结和明确下动态创建的具体步骤：

       1、定义一个不带参数的构造函数（默认构造函数）；因为我们是用CreateObject()动态创建，它只有一条语句就是return new XXX，不带任何参数。所以我们要有一个无参构造函数。

       2、类说明中使用DECLARE_DYNCREATE（CLASSNMAE）宏；和在类的实现文件中使用IMPLEMENT_DYNCREATE（CLASSNAME，BASECLASS）宏；这个宏完成构造CRuntimeClass对象，并加入到链表中。

       3、使用时先通过宏RUNTIME_CLASS得到类的RunTime信息，然后使用CRuntimeClass的成员函数CreateObject创建一个该类的实例。

       4、CObject* pObject = pRuntimeClass->CreateObject();//完成动态创建。