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深入淺出話VC++(2)——MFC的本質

編輯：C++入門知識

一、引言

上一專題中，純手動地完成了一個Windows應用程序，然而，在實際開發中，我們大多數都是使用已有的類庫來開發Windows應用程序。MFC（Microsoft Foundation Class, 微軟基礎類庫）是微軟為了簡化程序員的開發工作而將Windows API 封裝到C++類中，利用這些類，程序員可以有效地完成Windows平台下應用程序的開發。本專題將詳細剖析它。

二、利用向導創建一個MFC程序

用於幫助有效地開發Windows應用程序的類庫除了MFC外，還有其他開源類庫提供，比如說QT，只是QT不是微軟開發的罷了，為了更好地剖析MFC，下面讓我們用Visual Studio中的MFC模板和向導工具來創建一個基於MFC的單文檔（SDI）應用程序。

上面代碼中是_tWinMain函數啊，並不是我要的WinMain函數的，難道是找錯了嗎？對於這個疑問，答案也是否定的，我們沒有找錯，這裡_tWinMain是一個宏定義，按F12即可以看到它代表的是WinMain。宏定義源碼如下（存在於tchar.h頭文件中）：


 _tmain      main

 _tWinMain   WinMain

為了證明我們找到的WinMain正是我們需要找到的入口函數，我們可以在appmodul.cpp文件中_tWinMain函數中設置一個斷點，然後按下F5按鈕運行SDIMFC程序，我們發現，SDIMFC程序會在我們剛才設置的斷點處停下來，具體如下圖所示：

我們已經找到了WinMain函數在MFC中的實現了，但是並沒有弄明白，我們創建的MFC程序是如何調用appmodul.cpp中的_tWinMain函數的，即程序中的MFC類如何與WinMain函數聯系起來的呢？下面就讓我們看看CSDIMFCApp類（至於為什麼想到該類，因為其後綴為App，即應用程序，所以猜測程序在進入WinMain函數之前會先進入該類），在類視圖中雙擊該類將在VS中看到該類的定義，從類定義可以知道，CSDIMFCApp類繼承於CWinAppEx類，CWinAppEx類又繼承於CWinApp，為了證明在WinMain函數之前先執行了CSDIMFCApp類中代碼，我們在CSDIMFCApp類中的構造函數設置一個斷點，然後按F5再運行下該程序，將發現程序首先停在CSDIMFCApp類的構造函數處，然後進入到_tWinMain函數（該斷點是我們之前設置的斷點）。這裡又引起另外一個疑問了——為什麼程序會首先調用CSDIMFCApp的構造函數呢？既然構造函數被調用了，肯定定義了該類的一個對象，然後，我們可以發現在CSDIMFCApp類中，定義了一個CSDIMFCApp類型的全局對象theApp，存在於SDIMFC.cpp文件中，具體定義代碼如下：

CSDIMFCApp theApp; //

然後我們在這個全局對象處設置一個斷點，然後再按F5調試運行下該程序，你將發現程序執行的順序為：theApp全局對象—>CSDIMFCApp構造函數(調用派生類的構造函數之前會調用其父類的構造函數)—>_tWinMain函數。在MFC程序中，theApp對象是用來唯一標識應用程序實例的，每個MFC程序有且僅有一個應用程序對象（這裡為theApp對象）。

3.2 設計和注冊窗口類

現在我們已經找到MFC中的WinMain函數了，根據前一專題的內容，接下來就是找到MFC應用程序中的窗口類和注冊窗口類的代碼，在上一專題中，窗口類和注冊都是在WinMain函數中定義的，下面讓我們看下MFC中WinMain函數都幫我們封裝了什麼，在MFC中的WinMain函數中只是簡單對AfxWinMain函數進行調用，下面讓我們看看AfxWinMain具體代碼：

 
      _In_ LPTSTR lpCmdLine,       ASSERT(hPrevInstance == 
      nReturnCode = -     CWinThread* pThread =     CWinApp* pApp = 
     
      (!          
     
      (pApp != NULL && !pApp->          
     
      (!pThread->           (pThread->m_pMainWnd !=              TRACE(traceAppMsg, ,              pThread->m_pMainWnd->          nReturnCode = pThread->                      nReturnCode = pThread-> 
       
      (AfxGetModuleThreadState()->m_nTempMapLock !=           TRACE(traceAppMsg, ,              AfxGetModuleThreadState()->       AfxUnlockTempMaps(- 
 
       }

上面代碼首先調用AfxGetThread函數獲得一個指向CWinThread類型的指針，然後再調用了AfxGetApp函數獲得一個指向CWinApp類型的指針，再繼續調用AfxWinInit函數進行AFX(以AFX為前綴的函數為應用程序框架函數,Application Framework)內部初始化，接著pApp調用InitApplication函數，該函數主要完成MFC內部管理方面的工作，該函數為虛函數，在CWinApp中的實現為（函數實現代碼查找按照前面介紹的方式進行查看）：

View Code

接著繼續調用pThread的InitInstance函數，按F12可知，該函數聲明為虛函數，根據類的多態性，這裡AfxWinMain函數中調用的InitInstance函數為調用子類CSDIMFCApp的InitInstance函數，該函數的定義代碼為：

 /                 
      InitCtrls.dwSize =           
     InitCtrls.dwICC =     InitCommonControlsEx(& 
  
 
     
      (!             
  
  
           
                                   
     SetRegistryKey(_T(     LoadStdProfileSettings();  
 
 
  
  
       ttParams.m_bVislManagerTheme =     theApp.GetTooltipManager()->         RUNTIME_CLASS(CMFCToolTipCtrl), & 
         
     CSingleDocTemplate*     pDocTemplate =            RUNTIME_CLASS(CMainFrame),       
       (!           
 
     
   
 
 
          
      (!          
     
     m_pMainWnd->     m_pMainWnd->          
      }

在上面代碼中，，m_pMainWnd為我們創建的窗口，按F12轉到其定義為指向CWnd類型的指針，Cwnd類是MFC為我們預定義的標准窗口類，現在我們已經找到MFC程序中的窗口類，接下來就是找到MFC中是如何注冊窗口的，在MFC中，窗口類的注冊是由AfxEndDeferRegisterClass函數完成的，其定義在Wincore.cpp文件中，AfxEndDeferRegisterClass函數內部又是通過AfxRegisterClass函數（該函數也定義在wincore.cpp文件中）來注冊窗口類，由於篇幅的問題，這裡就不貼其函數的定義源碼，大家可以在本機中進行查看。

3.3 創建窗口

我們已經找到了MFC設計窗口和注冊的封裝，接下來就是MFC程序中是如何創建一個窗口的，該功能在MFC中是由CWnd類的CreateEx函數進行完成的，該函數的聲明在afxwin.h文件中，具體代碼如下：

 x,  y,  nWidth, = NULL);

實現代碼位於wincore.cpp文件中，我們程序中創建的是CMainFrame窗口，CMainFrame類繼承於CFrameWndEx，該類又繼承於CFrameWnd，CFrameWnd類的Create函數內部會調用CreateEx函數，而CFrameWnd的Create函數又由CFrameWnd類的LoadFrame函數調用。CFrameWnd類的Create函數聲明位於afxwin.h文件中，其實現代碼位於winfrm.cpp文件中，實現代碼如下：

View Code

3.4 顯示窗口和更新窗口

在CSDIMFCApp類的InitInstance函數內容即有窗口顯示和更新窗口的代碼，具體代碼如下：

 
 m_pMainWnd->->UpdateWindow();

3.5 消息循環

CWinThread類的Run函數就是完成消息循環這一任務的，該函數在AfxWinMain函數中進行了調用，其定義在thrdcore.cpp文件中，其定義代碼如下所示：

View Code

3.6 窗口過程函數

在AfxEndDeferRegisterClass函數中其中有一行這樣的代碼(下面代碼紅色標記處)：

    AFX_MODULE_STATE* pModuleState =&= ~pModuleState-> (fToRegister == = 
&wndcls, , (WNDCLASS));   
    wndcls.hInstance == afxData.hcurArrow;
    .....
}

但實際上，MFC中並不是把所有消息都交給DefWindowProc這一默認窗口過程進行處理的，而是采用了一種稱為來處理各種消息，MFC消息映射機制指的是可以通過類向導為類添加消息處理函數，具體操作為，在類視圖中右鍵某個類，然後選擇類向導，在彈出的MFC類向導窗體中切換到消息選項卡來添加某個消息的處理函數，下圖是CMainFrame執行類向導的截圖：

該過程類似.NET中WinForm中通過某個控件的事件來添加事件處理函數。（WinForm中事件對應於MFC中的消息）。

至此，我們已經分析完了MFC程序的運行機制了，可以發現其經歷過程和前一專題介紹是一致，只是MFC中我們不需要自己實現這些過程了，這些都由MFC框架幫我們封裝好了，從而減少開發人員的任務量，將更多的時間放在實現程序的業務邏輯上面。下面讓我們一起來梳理下MFC程序的運行過程：

四、文檔/視圖結構

我們創建的MFC程序除了主框架窗口外，還有一個窗口是視類窗口，對應於CView類，框架窗口是視類窗口的一個父窗口，它們之間的關系如下圖所示。主框架窗口是整個應用程序外框所包括的部分，而視類窗口只是主框架窗口中的空白的地方。

在我們之前創建的MFC程序中還有一個CSDIMFCDoc類，它派生與CDocument類，後者的基類又是CCmdTarget，而CCmdTarget又派生於CObject類，從而，可以知道CSDIMFCDoc類不是一個窗口類，實際上它是一個文檔類。MFC提供了一個文檔/視圖結構（Document/View），這裡文檔指的是CDocument類，而視圖指的是CView類。微軟在設計MFC時，考慮到數據本身應該與它的顯示分離（這點在微軟的很多技術中都有體現，例如Asp.net MVC ），於是就采用文檔和視圖結構來實現這一想法。數據的存儲和加載由文檔類來完成，數據的顯示和修改由視圖類來完成，從而把數據管理和顯示方法分離開來。