淺談Windows程序設計

廣東東軟學院　高群霞

淺談Windows程序設計

廣東東軟學院高群霞

Windows編程是開發Windows軟件、一些桌面應用及游戲的堅實基礎，其以友好的圖形用戶界面和多任務特點備受程序員熱愛。文章概述了Windows程序設計的特點和運行機制，介紹了Windows程序開發的兩種主流方法——Win32 API應用程序和MFC應用程序的框架和實現方法，論述了兩種方法的特點和應用范圍。

Windows編程；Win32；API接口；MFC框架

0　引言

Windows編程是開發Windows軟件、一些桌面應用及游戲的基礎，相比傳統的Dos系統，Windows系統以圖形化界面和多線程等優點備受軟件開發者們熱愛。

本文先闡述了Windows程序設計的一些概念，介紹了Windows程序的運行機制和實現方法，然后介紹了Win32 API（Application Programming Interface）編程方法和MFC（Microsoft Foundation Classes）編程方法，最后并比較了兩種Windows編程方法的特點和應用范圍。

1　windows程序設計概述

Windows編程是一種基于圖形用戶界面的多任務、多線程編程技術，其實現主要有兩種方法：傳統的Win32 API應用程序方法和交互式的MFC應用程序設計方法［1］。

Windows程序是基于消息的事件驅動程序，重點是編寫事件和消息的處理程序［2］。Windows程序的運行機制如圖1所示。程序開始執行時，先定義并初始化一些全局變量，然后進入入口函數WinMain（），在WinMain函數里完成窗口類的定義和注冊、創建和顯示窗口，并生成消息循環，等待消息隊列傳來消息。當有消息傳來時，先檢測是否為退出消息，如果是，則退出循環，結束程序，如果不是，則判斷消息類型，調用相應的窗口處理函數WndProc（）進行處理，處理完后又回到循環，繼續檢測消息。

圖1　Windows程序運行機制

2　Win32 API應用程序設計

2.1API接口簡介

API是Windows操作系統和Windows應用程序之間的標準接口［3］。Win32應用程序采用API接口函數來編寫，是一種基于底層的開發模式。

Win32 API程序設計的一般方法是先利用VC++中的Win32應用程序向導生成一個簡單的應用程序框架，然后對框架程序中的窗口函數進行修改，并根據需要添加一些頭文件、源程序文件及資源文件。

2.2Win32應用程序框架結構

一個典型的Win32應用程序一般由頭文件（后綴名為.h）、源文件（后綴名為.c或.cpp）和資源文件（后綴名為.rc）組成。一般一個項目有一個資源文件，資源文件被創建后會自動生成與之對應的頭文件Reseouce.h，并預定義每個控件的值。用戶可以在資源視圖中創建自己想要的資源，如對話框、圖標、菜單等，創建好后會自動生成后綴名為.rc的資源文件和Reseouce.h頭文件。

同Windows程序的基本結構一樣，Win32應用程序一般由入口函數WinMain（）和消息響應函數WinProc（）兩大部分組成。其中，WinMain（）函數是程序的入口函數，實現的功能有：設計窗口類、注冊窗口類、創建窗口、顯示及更新窗口、創建消息循環。WndProc（）函數是消息響應函數，負責對接收到的窗口消息進行處理，WndProc（）函數一般有一個或多個Switch語句組成，每條case語句對應一種消息處理。

3　MFC應用程序設計

3.1MFC簡介

MFC以C++類的形式對API函數進行了封裝，并且包含一個應用程序框架，簡化了Windows程序設計的難度，減少開發人員的工作量［4］。MFC項目的開發過程一般可分為：創建工程、可視化設計（添加資源和設計圖形用戶界面）、編寫程序代碼（添加消息響應函數，編寫實現算法）。

MFC應用程序執行過程如圖2所示，通過WinMain函數進入AfxWinMain函數，然后初始化線程，調用InitInstance初始化窗口，調用Run函數進入消息循環，等待消息傳來。若有消息傳來，先判斷是否為退出消息，如果是退出消息，則結束進程，如果不是，則分配到對應的消息處理函數處理，處理完后返回循環繼續檢測消息。

圖2　MFC應用程序執行過程

3.2MFC應用程序框架結構

利用MFC向導創建一個基于單文檔視圖的MFC標準應用程序，程序包含頭文件、源文件和資源文件，可通過解決方案管理器查看項目文檔結構，通過資源視圖查看和編輯資源，通過類視圖查看類。

一個最基本的單文檔視圖的MFC程序，包含C**App（應用類）、C**Doc（文檔類）、CMainFrame（主框架類）、和CAboutDlg（關于對話框類）五個類。每個類都對應頭文件（**.h文件）和源文件（**.cpp文件）兩個文件，頭文件中定義了類的各種變量、函數原形，源文件中完成類的實現。

（1）C**App應用類派生于MFC的CWinApp類，作用是初始化應用程序及運行該程序的所需的成員函數。該類中封裝了程序的主入口WinMain（）函數，WinMain函數調用CWinApp的InitInstrance函數，在這里一個CMainFrame的對象被創建，文檔模板被創建，主窗口通過ShowWindow（SW_SHOW）被顯示出來。

（2）CMainFrame框架類派生于MFC的CFrameWnd類，負責管理應用程序的菜單、工具欄、狀態欄等，同時處理針對窗口操作的信息。該類中包含PreCreateWindow（）和OnCreate（）兩個函數，m_ wndStatusBar（管理狀態欄）和m_wndToolBar（管理工具欄）兩個對象。

（3）C**Doc文檔類派生于MFC的CDocument類，作用是存放應用程序的數據以及文件的保存加載功能。該類中包含三個函數：OnNewDocument（）（用于初始化文檔）、Serialize（）（串行化函數，用于保存和裝入文檔）、Dump（）（用于調試和診斷）。文檔類需通過視圖類來實現與用戶的交互。

（4）C**View視圖類派生于MFC的CView類，負責管理視圖窗口，實現用戶數據的顯示和打印。該類中OnDraw（）函數可實現視圖數據的顯示和刷新。

（5）CAboutDlg關于對話框類定義了ABOUT對話框。前四個都是在程序主窗口出現之前被創建的，CAboutDlg是在“關于”對話框彈出時被創建的。

資源文件中包含項目中會使用到的所有資源，其中**.rc文件是可以直接在 VC++ 中進行編輯的所有資源的列表。**.rc2文件包含不在VC++中進行編輯的資源，一般將不可由資源編輯器編輯的所有資源放在此文件中。**.ico文件這是應用程序中使用到的圖標文件。**.Bmp文件是項目中使用到的位圖文件。用戶可根據需要，在創建好的框架中添加自己的對話框和相應的消息處理函數。

4　結語

Windows編程可以極大地方便程序開發用戶界面的工作，并使程序的結構合理、模塊化程序高。Win32 API和MFC編程方法是Windows程序設計的兩種方法。Win32 API直接調用Windows系統函數，是一種基于底層的編程方式，編程得到的代碼干凈、效率高、擴展性強，是其它所有方式實現的基礎。MFC是對win32的封裝，同時還供了建立Windows應用程序的框架結構，簡化了Windows程序設計的難度，是一種交互式開發方法。由于是封裝，所以MFC不可能完全實現Win32所有功能，在個性、特殊化方面還有差距。

兩者相比，win32更本質，MFC更抽像。實際編程中，應根據具體情況和任務恰當選擇實現方法，有助于提高效率。

［1］Jeffrey Richter（美）.黃隴，李虎譯.Windows核心編程［M］.機械工業出版社，2008，5.

［2］Charles Petzold（美）.方敏，張勝梁，路平等譯.Windows程序設計［M］.清華大學出版社，2010，9.

［3］范文慶，周彬彬，安靖.精通Windows API：函數、接口、編程實例［M］.人民郵電出版社，2009，2.

［4］車忠志，孫雪雁.MFC應用程序基本框架分析［J］.農業網絡信息，2010，9.

高群霞（1987—），四川成都人，碩士，講師，主要研究方向：計算機科學與技術，網站開發。