二 MFC程序结构分析

1 WINDOWS程序工作原理

WINDOWS程序设计是一种完全不同于传统的DOS方式的程序设计方法，它是一种事件驱动方式的程序设计模式。在程序提供给用户的界面中有许多可操作的可视对象。用户从所有可能的操作中任意选择，被选择的操作会产生某些特定的事件，这些事件发生后的结果是向程序中的某些对象发出消息，然后这些对象调用相应的消息处理函数来完成特定的操作。WINDOWS应用程序最大的特点就是程序没有固定的流程，而只是针对某个事件的处理有特定的子流程，WINDOWS应用程序就是由许多这样的子流程构成的。

从上面的讨论中可以看出，WINDOWS应用程序在本质上是面向对象的。程序提供给用户界面的可视对象在程序的内部一般也是一个对象，用户对可视对象的操作通过事件驱动模式触发相应对象的可用方法。程序的运行过程就是用户的外部操作不断产生事件，这些事件又被相应的对象处理的过程。下面是WINDOWS程序工作原理的示意图。

在介绍AppWizard的时候，我们已经建立了一个名字为TEST的工程，事实上这个框架程序已经可以编译运行了。在BUILD菜单中选择REBUILD ALL菜单项，系统开始编译由APPWIZARD自动生成的程序框架中所有文件中的源代码，并且链接生成可执行的应用程序。在BUILD菜单中选择EXECUTE菜单项，应用程序就开始开始运行了，虽然我们没有编写一行代码，但是可以看出由系统自动生成的应用程序的界面已经有了一个标准WINDOWS应用程序所需的几个组成部分，我们要做的事情是往这个应用程序添加必要的代码以完成我们所需要的功能。

接下来将要对WINDOWS自动生成的这个应用程序框架作详细的介绍，让你对MFC方式的WINDOWS应用程序的工作原理有全面的认识，只有这样你才会知道应该如何往程序框架当中添加需要的代码。

图2.1

为了让您对MFC方式的程序的框架有一个总体的认识，这里设计了一个表示程序中的主要类之间的关系的图表：

这个图表表示了使用MFC方式的应用程序的四个主要类之间的关系，从中可以看出，CMYAPP类主要的作用是用来处理消息的，它统一管理程序收到的所有的消息，然后把消息分配到相应的对象。CMAINFRAME是CMYVIEW的父类，也就是说视窗VIEW显示在主框窗MAINFRAME的客户区中。类CMYVIEW的作用是显示数据，而数据的来源是类CMYDOC，在MFC程序中，程序的数据是放在文档当中的，而显示数据则是利用视窗方式，文档与视窗分离带来的好处就是一个文档可以同时具有多个视窗，每个视窗只显示文档中的一部分数据，或者以特定的风格显示文档中的数据。文档与视窗分离的另一个好处就是在程序中可以处理多个文档，通过对不同的视窗的处理达到对不同的文档分别处理的目的。

使用过传统的WINDOWS编程方法的人都知道，在应用程序中有一个重要的函数WINMAIN（），这个函数是应用程序的基础，用户的操作所产生的消息正是经过这个函数的处理派送到对应的对象中进行处理。在MFC方式的WINDOWS应用程序中，用来处理消息的是系统自动生成的MFC中的类CWINAPP的派生类CMYAPP，下面就从这个类开始介绍应用程序的框架。

类CMYAPP是应用程序运行的基础，注意这一行代码，可以看出这个类是由MFC中的类CWINAPP派生来的。在这个类中除了有一般类都有的构造函数，一个重要的成员函数就是INITINSTANCE，我们知道，在WINDOWS环境下面可以运行同一程序的多个实例，函数INITINSTANCE的作用就是在生成的一个新的实例的时候，完成一些初始化的工作。注意这一行代码，它的作用就是生成一个CMYAPP类型的对象，生成的时候系统会主动调用INITINSTANCE函数完成一些必要的初始化工作。

下面研究INITINSTANCE 函数所做的事情，注意这一行代码，它定义了一个文档模板对象指针PDOCTEMPLATE，通过NEW操作符，系统动态生成了这个文档模板对象，然后使用ADDDOCTEMPLATE函数把这个文档模板对象加入到应用程序所维护的文档模板链表当中，这个文档模板PDOCTEMPLATE的作用就是把程序用到的框架窗口，CMAINFRAME，文档CMYDOC，视窗CMYVIEW与应用对象CMYAPP联系起来。

CMYAPP类提供了用户与WINDOWS应用程序之间进行交流的界面。在生成这个类的对象后，这个对象自动地把自身与WINDOWS系统建立联系，接收WINDOWS传送的消息，并交给程序中相应的对象去处理，这就免去了程序员许多的工作，使得开发C++的WINDOWS程序变得简单方便。

类CMAINFRAME是由MFC中的CFRAMEWND派生来的，所以它也是一个框架窗口。前面已经指出，CMAINFRAME是类CMYVIEW的父类，也就是说CMYVIEW类的对象显示在主框架窗口的客户区中。在类CMAINFRAME 中，系统已经从类CFRAMEWND那里继承了处理窗口的一般事件的WINDOWS消息，比如改变窗口的大小，窗口最小化等等的成员函数，因此编程的时候程序员不需要再关心此类消息的处理，从而减轻了程序员的负担。当然，如果确实需要重新编写处理此类消息的成员函数，则需要对原有的成员函数进行重载。

在MFC程序中，我们并不需要经常对CMAINFRAME类进行操作，更多的是对视窗类进行操作，达到对程序中的数据进行编辑和修改的目的。

最后要指出的是，在MFC方式的程序中，当程序的一个实例被运行的时候，系统根据前面在CMYAPP类中介绍的文档模板对象自动生成类CMAINFRAME，CMYVIEW，CMYDOC的对象，而不需要程序员主动地去创建这些类的对象。

之所以把CMyView类和CMyDoc类一起介绍是因为这两个类是密切相关的，

下面的框图可以说明文档与视窗的关系。

在这个框图当中，文档是由文档模板对象生成的，并由应用程序对象管理，而用户则是通过与文档相联系的视窗对象来存储、管理应用程序的数据，用户与文档之间的交互则是通过与文档相关联的视窗对象来进行的。

生成一个新的文档的时候，MFC程序同时生成一个框架窗口，并且在框架窗口的客户区中生成一个视窗对象作为框架窗口的子窗口，这个子窗口以可视化的方式表现文档中的内容。视窗的重要功能就是负责处理用户的鼠标、键盘等操作，通过对视窗对象的处理达到处理文档对象的目的。

要指出的一点是，WINDOWS应用程序分单文档界面SDI和多文档界面MDI两种，在单文档界面中，文档窗口与主框架窗口是同一概念。而这时的视窗对象则是显示在文档窗口的客户区当中。我们先前生成的TEST程序使用的就是单文档界面方式，此时文档窗口是主框架窗口，即类CMAINFRAME的对象。

下面将以一个例子来说明这两个类之间的关系。

前面已经提到，文档类是用来存放程序中的数据的，所以我们首先在文档类CMyDoc中加入一个成员变量用来存放数据。

在左边的工作区用右键单击CMyDoc选项，在弹出的菜单中选中Add member variable菜单项。

图2.2

系统弹出Add Member Variable对话框。Variable Type一栏用来输入成员变量的类型。这里设置为CString，即字符串类型，Variable Declaration一栏用来输入变量的名字，这里不妨输入为mystring，Access组合框用来设置成员变量的访问权限，缺省为Public，设好后单击OK按钮关闭对话框。如下图2.3所示:

图2.3

这时，如果打开类CMyDoc的头文件、可以发现其中已经自动加入了我们定义的公有变量mystring。这个变量就可以作为我们的文档类的数据存储空间，因为mystring是公有成员，它就可以被文档对应的视窗所处理了。

在VIEW菜单中选择ClassWizard菜单项，系统打开MFC ClassWizard对话框，接下来我们要为视窗类添加处理键盘事件的成员函数。在Classname一栏中选中类CMyView，然后在messages一栏中选中消息wm_char，单击add function按钮，系统就自动往CMyView类中添加了处理wm_char消息的成员函数的框架。单击edit code按钮，接下来对OnChar这个成员函数进行编辑和修改。

可以看出系统已经自动在这个成员函数中添加了CMyView的基类CView的WM_CHAR消息的处理函数。注意这一行代码:

BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyView, CView)

//{{AFX_MSG_MAP(CMyView)

ON_WM_LBUTTONDOWN()

ON_WM_CANCELMODE()

//}}AFX_MSG_MAP

// Standard printing commands

ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT, CView::OnFilePrint)

ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CView::OnFilePrint)

ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW,

CView::OnFilePrintPreview)

END_MESSAGE_MAP()

它被放在mfc的消息映射宏BEGIN_MESSAGE_MAP中，它的作用就是把windows系统发来的WM_CHAR消息连接到CMyView类的成员函数OnChar上，即把这个成员函数作为处理WM_CHAR消息的过程。接下来我们就往这个成员函数中添加处理WM_CHAR消息的具体代码。

首先在OnChar函数中添加如下的代码：

void CMyView::OnChar(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags)

{

// TODO: Add your message handler code here and/or call default

CMyDoc * pdoc;

pdoc=GetDocument();

}

这段代码的作用是首先定义一个指向文档类对象的指针pdoc，然后利用CMyView类的成员函数getdocument（）获取指向当前视窗类所对应的文档类对象的指针，并把这个指针赋给定义的文档类型指针pdoc，这样我们在后面就可以用“pdoc_>mystring”的方式访问文档类中定义的公有数据成员mystring了。

接着往函数OnChar中添加如下的代码：

pdoc_>mystring=nChar;

CClientDC mydc(this);

mydc.TextOut(0,0,pdoc_>mystring,

pdoc_>mystring.GetLength());

这段代码中的第一行代码的作用是根据从消息WM_CHAR中传来的参数nchar，也就是键盘中输入的字符的ASCII码，把输入的字符添加到文档中的字符串对象mystring中。

在介绍第二行代码前要先介绍设备描述表的概念。设备描述表也称为设备上下文，在windows环境中，当需要对一个对象，如打印机，屏幕，窗口等进行输出时，就必须先获取这个对象的设备描述表，然后通过这个设备描述表来进行输出。使用设备描述表带来的最大的好处就是输出格式的一致性，因为输出不再是直接针对具体的设备，而是通过统一格式的设备描述表间接地实现。第二行代码的作用就是定义并生成了一个当前视窗的客户区的设备描述表对象MYDC，其中的参数THIS是面向对象语言中的一个重要的关键字。指代成员函数所在类的对象的指针。在生成了视窗的客户区的设备描述表MYDC之后，我们可以利用它在视窗的客户区中输出数据了。

这段代码的第三行就是调用设备描述表MYDC的方法TEXTOUT，在视窗的客户区中输出文档中的字符串MYSTRING了。

我们在前面曾经指出，一个文档可以对应多个视窗。如果用户通过某个视窗更改了文档中的数据，就比如上面的代码当中，我们通过视窗CMYWIVE更改了文档中的字符串对象MYSTRING，那么系统又如何维护同一文档的不同的视窗显示的数据的一致性呢？我们接着在OnChar函数中输入如下的代码：

pdoc_>UpdateAllViews(this,0L,0);

这行代码的作用就是通知本视窗所在的文档的所有其他的视窗，文档中的数据已经更新，这些视窗应该重新从文档中取回数据用来显示，这样就维持了同一文档的所有视窗的数据的一致性。这一行是视窗类中对文档的数据作了修改以后需要加的一条典型语句。

接下来运行这个程序，在BUILD菜单中选择REBUILD ALL菜单项来编译连接应用程序，然后单击BUILD菜单的EXECUTE菜单项运行程序，从键盘上输入一些字符，可以发现这些字符显示在视窗也就是主窗口的客户区当中。

而这些字符的实际位置是存放在文档对象的成员变量MYSTRING这个字符串中。改变一下窗口的大小，可以发现显示的数据都没有了，这是因为我们在窗口尺寸改变的时候没有把数据重新输出到窗口的客户区中。关闭应用程序，找到CMyView类的成员函数ONDRAW，在其中添加如下的代码：

void CMyView::OnDraw(CDC* pDC)

{

CMyDoc* pDoc = GetDocument();

ASSERT_VALID(pDoc);

// TODO: add draw code for native data here

pDC_>TextOut(0,0,pDoc_>mystring);

}

当窗口的大小改变的时候，应用程序会调用ONDRAW这个函数，我们添加的这行代码的作用就是把字符串对象MYSTRING重新显示在窗口的客户区当中，这样在窗口大小改变的时候，数据依然显示在窗口客户区中。

再次编译运行这个程序，可以发现窗口大小的改变不再影响数据的显示了。

在前面的内容当中，我们已经介绍了使用MFC编制程序的基本结构。MFC的内容非常丰富，下面我们将针对软件的基本任务：接受用户输入、处理程序输出、进行文件处理以及数据库访问技术，向您介绍如何使用MFC编写程序，实现这些基本的功能。