windows程序設計的基本概念

1、第4章 Windows程序設計的基本概念,教學要點 本章內(nèi)容主要包括Windows應用程序的特點，VC兩種編程模式都要用到的基本概念及利用API編寫簡單的Windows程序的方法與步驟。 要求了解回調(diào)函數(shù)和圖形設備接口概念、VC程序的命名規(guī)則和消息驅(qū)動機制，掌握窗口、實例、句柄、資源的概念，熟悉Windows圖形用戶界面中的元素，熟練掌握掌握建立Win32應用程序的步驟和WinMain()函數(shù)

2、形參的含義。,,4.1 Win 32編程特點4.2 Windows程序用到的基本術語 4.3 開發(fā)Windows程序基本步驟,4.1.1Windows運行機制——消息驅(qū)動4.1.2應用程序與Windows操作系統(tǒng)緊密相連4.1.3圖形界面4.1.4 Windows基本數(shù)據(jù)類型,4.1Win 32編程特點,,,消息驅(qū)動，在別的程序設計語言中又叫事件驅(qū)動。在執(zhí)行過程中，如果用戶需要輸入什么參數(shù)或用戶需要作

3、出選擇，程序?qū)⒌却脩舻妮斎?。只有用戶提供了足夠的?shù)據(jù)程序才能繼續(xù)進行下去，否則它將一直等待下去，應用程序不會自己選擇其它的途徑或完成其它的功能，用戶也不能干預程序的運行過程。 在消息驅(qū)動的程序結構中，程序控制流程是由實際運行時各種事件的實際發(fā)生來觸發(fā)，而事件的發(fā)生可能是隨機的、不確定的，并沒有預先的順序。消息驅(qū)動是一種面向用戶的程序設計方法，在程序設計過程中除了完成所需要的程序功能之外，更多的是要考慮用戶可能的各種輸入消息，并有針對

4、性地設計相應的處理程序。消息驅(qū)動程序設計還是一種被動式的程序設計方法，程序開始運行時，處于等待消息狀態(tài)，當取得消息后就對其作出相應反應，處理完畢后又返回等待消息的狀態(tài)。消息驅(qū)動的程序就是一個不斷產(chǎn)生消息和處理消息的過程是一個更加模塊化、更加獨立的程序。,4.1.1 Windows運行機制——消息驅(qū)動,4.1.2 應用程序與Windows操作系統(tǒng)緊密相連,利用VC進行Windows應用程序開發(fā)的一個顯著特點就是，應用程序與操作系統(tǒng)的

5、聯(lián)系非常密切。對操作系統(tǒng)比較熟悉的人編制程序相對來說就輕松一些，反之，學會利用VC進行Windows應用程序開發(fā)的人，往往會對操作系統(tǒng)有一個清晰的認識。設計C語言的目的就是進行操作系統(tǒng)的開發(fā)。在Windows環(huán)境下開發(fā)程序時，絕對不能忽視操作系統(tǒng)所起的作用，因為我們時時刻刻在與操作系統(tǒng)打交道。 最明顯和操作系統(tǒng)打交道的例子就是消息傳遞。消息與事件緊密相連，事件是源，消息是果，消息是一個事件的代表，程序運行過程中的任何一個事件都產(chǎn)生一個

6、消息，比如按了鍵盤的某個鍵就會產(chǎn)生鍵盤的消息。,,Windows程序設計是消息驅(qū)動的，消息傳遞是它的核心，而消息管理是由 Windows完成的，應用程序要獲得消息就要從操作系統(tǒng)中獲得。應用程序有兩種獲得消息的方式： 回調(diào)函數(shù)一經(jīng)設計好，就成了Windows系統(tǒng)的擴展，就會在發(fā)生別的事件時，由操作系統(tǒng)自動調(diào)用該回調(diào)函數(shù)。在應用程序的任何地方找不到明顯調(diào)用該函數(shù)的地方，用DOS編程觀點來看，似乎此函數(shù)并沒有用到，事實上回調(diào)函

7、數(shù)不僅用到了，而且起了很大作用，正是通過它，應用程序才獲得了消息，才知道當前發(fā)生了什么事件，才根據(jù)不同的事件采取不同的處理措施。,4.1.2 應用程序與Windows操作系統(tǒng)緊密相連（續(xù)）,1.應用程序調(diào)用Windows提供的獲取消息函數(shù)，如GetMessage()2.由Windows調(diào)用程序員提供的一種特殊函數(shù)——回調(diào)函數(shù)。,4.1.3圖形界面,Windows支持豐富的圖形用戶界面對象，包括窗口、圖標、對話框等。1．窗口窗

8、口是Windows圖形界面中最重要的部分，是屏幕上與一個應用程序相對應的矩形區(qū)域，關閉了一個窗口后，相應的應用程序就被關閉。2．客戶區(qū) 客戶區(qū)是窗口中最大的一塊空白矩形區(qū)域，它是用戶與系統(tǒng)進行交互的主要區(qū)域，一般用于顯示應用程序的輸出。3．標題欄 標題欄位于窗口頂部，其中顯示的文本一般用于標注應用程序的名稱。標題欄的顏色反映該窗口是否是一個活動窗口。標題欄是屬于非客戶區(qū)域。,,4．菜單欄 菜單欄用戶最熟悉，它位

9、于標題欄的下方，橫跨窗口，上面列出了應用程序支持的大部分功能。5．圖標 一個用于提醒用戶的小小圖像，它代表一個應用程序。當一個應用程序最小化時，就呈現(xiàn)為一個圖標。6．光標 Windows光標是顯示在屏幕上的一個位圖 ，用于響應鼠標或其它定位設備的操作。在應用程序中，常常通過改變光標形狀來指出程序的操作狀態(tài)。7．工具欄 工具欄位于菜單欄下方，上面的位圖按鈕代表最常用的命令。讓鼠標在某個按鈕停一會，就會在

10、按鈕下方出現(xiàn)一個黃色的小窗口，里面顯示該按鈕的簡單提示信息。,4.1.3 圖形界面(續(xù)),,8．狀態(tài)欄 狀態(tài)欄位于窗口底端，用于輸出菜單的詳細說明和其它一些提示信息。9．對話框 對話框是一種特殊窗口，主要用于接收用戶輸入和輸出。一般在選擇菜單名稱后面帶有省略號（…）的菜單項時會彈出一個對話框。10．控件 對話框中包含的許多小窗口都是控件。如“查找與替換”對話框上的“查找內(nèi)容（N）后就是一個編輯

11、框控件，“取消”操作就是一個按鈕控件。,4.1.3 圖形界面(續(xù)),,4.1.4 Windows基本數(shù)據(jù)類型,在標準的C/C++語言中，int、char、float、double都是常見的數(shù)據(jù)類型，而在32位Windows的C/C++開發(fā)平臺中，為了滿足數(shù)據(jù)定義需要，又添加了一系列新的數(shù)據(jù)類型。表示指針型的數(shù)據(jù)類型往往以P或LP作為前綴，而句柄型則總是冠以H。在Windows應用程序中，不可避免地要使用各種各樣的句柄。簡單地說，它是

12、用來標識諸如菜單、圖標、窗口、內(nèi)存塊、輸出設備等信息的，通過它可以訪問各種資源。句柄并非對象所在的地址指針，它是作為系統(tǒng)內(nèi)部表的索引值來使用的。譬如說，一個窗口打開之后，對應內(nèi)存中的一個內(nèi)存塊，這個窗口所在的內(nèi)存塊地址往往會由操作系統(tǒng)作動態(tài)調(diào)整，但其句柄卻不會隨之變化，我們不必關心其地址的變化，而是簡單地通過作為窗口標識的句柄來訪問這個窗口。如果該應用程序有幾個副本在同時運行，那么每個這種窗口都會有一個各不相同的句柄。,,表4.1 基本

13、數(shù)據(jù)類型,,表4.1基本數(shù)據(jù)類型（續(xù)）,,表4.1基本數(shù)據(jù)類型（續(xù)）,4.2Windows程序用到的基本術語,4.2.1 窗口 4.2.2 實例 4.2.3 句柄 4.2.4 資源 4.2.5 窗口函數(shù) 4.2.6 圖形設備接口 4.2.7 回調(diào)函數(shù),4.2.1 窗 口,從表面理解，窗口無非是一個矩形區(qū)域。從程序運行的內(nèi)存組織角度看，窗口對應

14、的是一個數(shù)據(jù)結構WNDCLASS，從用戶的角度看，窗口是用戶輸入輸出數(shù)據(jù)的一個接口，通過它，Windows應用程序才能取得外部的數(shù)據(jù)并把處理后的數(shù)據(jù)顯示在屏幕矩形區(qū)域中。從程序的內(nèi)部處理過程看，每一個窗口對應著一個應用程序的消息處理隊列，應用程序主要通過窗口函數(shù)來對用戶的輸入進行處理。 可見窗口是Windows應用程序基本操作單元，是應用程序與用戶之間交互的接口環(huán)境，也是系統(tǒng)管理應用程序的基本單位。編寫一個Windows的應

15、用程序首先應創(chuàng)建一個或多個窗口，隨后應用程序的運行過程即是窗口內(nèi)部、窗口和窗口之間、窗口和系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)交換的過程。作為一個Windows程序設計人員，我們首先要搞清Windows這個數(shù)據(jù)結構。,4.2.2 實例,一個實例代表一個可執(zhí)行程序在內(nèi)存中的拷貝。在Windows系統(tǒng)中，可執(zhí)行程序的每次運行都代表完全獨立的進程，各個進程都有自己的虛擬地址空間。若一個應用程序執(zhí)行許多次，在內(nèi)存中就有多個程序的拷貝，也可以說是一個應用

16、程序在內(nèi)存中有多個實例。應用程序的實例句柄對于管理整個應用程序的資源很重要，因此我們常常在Windows程序的入口WinMain()處將實例句柄保存在全局變量中。,4.2.3句柄,句柄這個概念在Windows的程序設計中常常碰到。Windows對絕大多數(shù)對象的引用都是通過句柄來進行的。在Windows環(huán)境中，句柄可以用來標識模塊、任務、實例、文件、內(nèi)存塊、菜單、控件、字體、資源、，包括圖標、光標、字符串、GDI對象，包括位圖）、

17、畫刷、元文件、調(diào)色板、畫筆、區(qū)域以及設備描述表。Windows程序并不是用物理地址來標識一個內(nèi)存塊、文件、任務或動態(tài)裝入模塊的，相反，Windows API給這些項目分配確定的句柄，并將句柄返回給應用程序，然后通過句柄來進行操作。句柄是內(nèi)部表格的索引值，Windows通過句柄到內(nèi)部表格中去存取相關信息。因此應用程序只能處理到句柄的層次，并不能直接獲取表格中的數(shù)據(jù)。表4.5是常見的句柄類型及其含義。,表4.5 常見的句柄類型及其含義,

18、4.2.4 資源,一個Windows程序，往往有菜單、工具條、對話框、位圖、圖標、加速鍵、字符串等，這些元素都被稱為資源。應用程序不僅可以使用操作系統(tǒng)所提供的資源，而且可以在VC開發(fā)環(huán)境中利用相應的資源編輯器建立自己的資源。應用程序的資源被定義在.RC文件中，資源可以預先編輯、獨立編譯，最后與可執(zhí)行模塊鏈接在一起，形成可獨立執(zhí)行的.EXE文件或動態(tài)鏈接庫文件.DLL。當應用程序需要這些資源時，可以利用Windows的API函數(shù)將這些

19、資源調(diào)入?？梢姡琖indows應用程序的資源是自己攜帶的，這要比將資源作為外部文件方便的多。由于資源與程序代碼是分離的，“招之即來，揮之即去”，當使用時才調(diào)入內(nèi)存，這減少了程序運行時對內(nèi)存的消耗量。,4.2.5 窗口函數(shù),由于窗口是應用程序與用戶交互的接口，當窗口接受到輸入時，必定交給某個函數(shù)加以處理，這個負責處理消息的函數(shù)就是窗口函數(shù)，它決定了當一個消息被接收時所采取的動作。窗口函數(shù)是一個對每一個消息利用switch語句進行處理的

20、函數(shù)，它是Windows消息驅(qū)動機制的發(fā)動機。下一節(jié)以一個具體的實例來詳細解釋。,4.2.6 圖形設備接口,Windows應用程序的全部輸出（包括顯示和打印）都必須通過圖形設備接口（Graphic Device Interface，簡稱GDI）中的函數(shù)來完成，GDI是Windows系統(tǒng)重要組成部分，負責系統(tǒng)與用戶或繪圖程序之間的信息交換，并控制在輸出設備上顯示圖形或文字。其最大作用就是將程序員與具體的物理設備相隔離，使得程序員沒有必要

21、考慮具體設備的操作細節(jié)（如顯示緩存的地址、打印機的端口等），無論是使用顯示還是打印，使用的都是同一個API函數(shù)。 通俗的來說，我們可以把GDI看作一個大的繪圖工具箱，所有在窗口上所繪制的東西，都必須使用工具箱中的東西，即GDI中函數(shù)。學習GDI，關鍵是要搞清楚這些函數(shù)的分類及其用法。,4.2.7回調(diào)函數(shù),回調(diào)函數(shù)，顧名思義，就是寫好了等著別人來調(diào)用的函數(shù)。這些函數(shù)的原型都是由調(diào)用者自己定義好的，使用的時候，只要按照原型定義一個函

22、數(shù)，然后將函數(shù)指針傳遞過去就行了。它們只能通過Windows操作系統(tǒng)來調(diào)用，這些函數(shù)我們可以根據(jù)自己的需要設計，但不能直接調(diào)用它們。回調(diào)函數(shù)必須嚴格地按Windows系統(tǒng)的規(guī)定進行說明和定義。前面所所的“窗口函數(shù)”就是一個典型的回調(diào)函數(shù)，當注冊窗口類時，要將函數(shù)地址告訴Windows，Windows通過調(diào)用該窗口函數(shù)來讓窗口處理消息。當發(fā)送消息給程序時，Windows調(diào)用此函數(shù)進行消息的處理。窗口函數(shù)調(diào)用約定、返回值以及參數(shù)都是固定的

23、，程序員必須按其規(guī)定進行才能正常工作。,4.3開發(fā)Windows程序基本步驟,這節(jié)以一個簡單的Windows應用程序為例來講解編寫Windows程序的基本步驟，除了了解創(chuàng)建的步驟外，還要熟悉每個步驟所操作的對象與應用程序的關系。 【例4-1】調(diào)用API函數(shù)MessageBox()實現(xiàn)一個簡單的Windows程序。,4.3.1建立一個Win32工程4.3.2建立頭文件4.3.3建立Win32 Application實現(xiàn)文件

24、4.3.4分析Win32應用程序*4.3.5建立資源文件*4.3.6VC編程流程及各組件作用*4.3.7VC項目中的文件類型,,,,,,,,4.3.1建立一個Win32工程,在Windows環(huán)境下，一個應用程序的組織是以工程為單位來進行的，這與利用TC來開發(fā)DOS下的應用程序大不相同。在TC下，一個應用程序主要包含一個.C文件，而用VC開發(fā)應用程序時，一個應用程序包括各種各樣的文件（通過文件擴展名來標識，具體信息見 4

25、.3.6節(jié)）。 工程文件是整個應用程序的總調(diào)度中心，負責調(diào)度構建Windows程序的各個職能部門（各類文件），因此開發(fā)一個應用程序，首先要利用應用程序向?qū)ppWizard創(chuàng)建一個工程程序。利用向?qū)鶆?chuàng)建的一個工程程序，實質(zhì)上是一個應用程序的框架。,,4.3.2建立頭文件,當利用AppWizard創(chuàng)建好一個工程后，也就創(chuàng)建了一個應用程序架構。對于滿足特定用戶需要的應用程序，我們還必須在其中添加一些東西。因此就必須利用VC工具去添加。

26、如果把上節(jié)創(chuàng)建的工程比做一個人的骨架話，下面幾節(jié)創(chuàng)建的文件就類似與人的血肉。下面講如何創(chuàng)建頭文件這塊血肉，并闡明該血肉的功能。1．打開Visual C++的集成開發(fā)環(huán)境Developer Studio。2．擇菜單命令“File|New|Files”。該選項下給出了VC可以創(chuàng)建的各種文件的類型。由于我們要創(chuàng)建頭文件，因此我們選擇“C/C++ Header File”。并在File編輯框里輸入頭文件的名稱。一般所創(chuàng)建的頭文件要添加到當前

27、的工程中，因而要把“Add To Project”選擇框選中。,4.3.3 建立Win32 Application實現(xiàn)文件,頭文件一般存放在.h文件中，其相應的實現(xiàn)文件要放到對應的實現(xiàn)文件.cpp中。下面是在工程中添加實現(xiàn)文件的步驟： 1．啟動Visual C++的集成開發(fā)環(huán)境Developer Studio。 2．選擇菜單命令“File|New|Files”。選擇“C/C++ Source File”，并在File

28、編輯框里輸入實現(xiàn)文件的名稱“FirstApiProg”。一般所創(chuàng)建的實現(xiàn)文件要添加到當前的工程中，因而要把“Add To Project”選擇框選中。 3．單擊“OK”按鈕，VC自動進入到文件FirstApiProg.cpp編輯的編輯狀態(tài),,4．選擇“Build|Build FirstApiProg.exe”菜單項創(chuàng)建可執(zhí)行文件，然后選擇“Build|Execute FirstApiProg.exe”菜單項執(zhí)行剛才創(chuàng)建的可執(zhí)行文

29、件FirstApiProg.exe，程序運行結果如圖4.2所示。,4.3.3 建立Win32 Application 實現(xiàn)文件（續(xù)）,4.3.4 分析Win32應用程序,1．windows應用程序的頭文件 在FirstApiProg.cpp文件的開頭有一個重要的頭文件windows.h，該文件是所有Windows應用程序運行必須的一個頭文件。該頭文件中包含了許多其它頭文件，在Windows

30、下搜索出該文件，打開并觀察其內(nèi)容，可以看出在其中包含的的比較重要的頭文件如下： #include //用于定義基本數(shù)據(jù)類型 #include #include #include 在這些頭文件中定義了windows所支持的基本數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結構、常用的標識符和操作系統(tǒng)所提供的所有API函數(shù)原型聲明。,,4.3.4 分析Win32應用程序（續(xù)）,2．Windows應用程序的入口點在第

31、一篇的控制臺應用程序中，程序的入口點總是main()函數(shù)，如需要編寫具有圖形用戶界面的Windows應用程序，則程序的入口點變成了WinMain()。 （1）WinMain()的函數(shù)原型 WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow ); 由于Wind

32、ows應用程序可能并行地執(zhí)行多次，因而可能出現(xiàn)同一個應用程序的多個窗口同時存在的情況，Windows系統(tǒng)將應用程序每一次執(zhí)行稱為該應用程序的一個實例，并使用一個實例句柄來標識它。,,在WinMain()函數(shù)中，hInstance是當前應用程序的實例句柄。參數(shù)lpCmdLine是指程序運行時的命令行參數(shù)，整型參數(shù)nCmdShow規(guī)定了窗口如何顯示，當它的值為SW_SHOWNORMAL時代表正常顯示，值為SW_MINIMIZE代表最小化顯示

33、，值為SW_MAXIMIZE時代表最大化顯示等。,4.3.4分析Win32應用程序（續(xù)）,,3． MessageBox函數(shù) MessageBox是一個Woindows API函數(shù)，它通過彈出一個消息對話框來顯示一些簡短的信息。如報告任務的完成、報告一條嚴重的錯誤等。該函數(shù)的原型為： int MessageBox( HWND hWnd, // 所屬窗口的句柄 LPCTSTR lpText, //

34、 需要顯示的提示信息 LPCTSTR lpCaption, // 對話框窗口的標題字符串 UINT uType // 消息對話框的按鈕和圖標類型 );該函數(shù)的第四個參數(shù)可以指定對話框顯示的按鈕和和圖標類型。常用的提示圖標類型有MB_ICONQUESTION（“問號”圖標），MB_ICONSTOP（“出錯”圖標）等。,4.3.4分析Win32應用程序（續(xù)）,*4.3.5建立資源文件,在VC中打開一個工

35、程，要向其中添加一個資源，可通過下面的方法。1．啟動Visual C++的集成開發(fā)環(huán)境Developer Studio。2．選擇菜單命令“Insert|Resource…”，彈出“Insert Resource”對話框。3．在“Insert Resource”對話框中選擇資源類型，單擊“New”按鈕生成一個新的資源。,4.3.6 VC編程流程及各組件作用,用VC開發(fā)的應用程序比較大，一個應用程序牽涉到很多類型的文件，在VC6

36、.0的集成開發(fā)環(huán)境中包含有多個與開發(fā)程序相關的組件。如文本編輯器、資源編輯器、類向?qū)?、編譯器、鏈接器、調(diào)試器等。從一個項目的確立到開發(fā)測試完畢要經(jīng)過很多階段，在不同的階段，不同的組件其著不同的作用。圖4.3顯示了VC應用程序創(chuàng)建過程的一個綜述。流程圖（4.3),流程圖,*4.3.7VC項目中的文件類型,VC編程過程中，在相應的工程目錄中會生成很多類型文件。它們都是與項目有關的文件，不能隨意刪除和修改它們。表4.7為VC應用程序中的