windows程序设计第一章讲义.docx

1、windows程序设计第一章讲义第一章这节课我们主要讲解WINDOWS的内部运行原理 ，要了解VISUAL C+程序 的开发过程 ，先要理解WINDOWS应用程序的运行机制，因为VISUAL C+是WINDOWS开发语言，我们要明白在WINDOWS环境下编程和在其他环境下一些根本的差别，全面讨论WINDOWS工作原理需要一本书的内容，我们没了解那么细，但还是要了解一些根本的概念原理。一Windows应用程序，操作系统，计算机硬件之间的相互关系 Windows程序设计是完全不同于传统的 DOS系统的设计方法，它采取事件驱动的机制的程序设计模式，主要是基于消息的 。当用户要实现某种功能时 ，会调用

2、操作系统的某种支持，然后操作系统将用户的需要包装成消息，并投递到消息队列中，最后应用程序从消息队列中取走消息并进行响应。向下的箭头表示操作系统能够操作输出设备以执行特定的功能，如让声卡发出声音，显卡画出图形等。向上的箭头表示操作系统能够感知输出设备状态的变化，如鼠标移动，键盘按下，并能够知道鼠标移动的位置，键盘按下的哪个键，这就是操作系统和计算机硬件的交互关系。应用程序开发者通常不需要知道其具体的实现细节，我们关心的是应用程序与操作系统的交互关系。向下的箭头表示应用程序可以通知操作系统执行某个具体的动作，如操作系统能够控制声卡发出声音，但它并不知道应该何时发出何种声音，需要应用程序告诉操作系统

3、该发出什么样的声音。这个关系好比有个机器人能够完成行走的功能，但是，如果人们不告诉它往哪个方向上走，机器人是不会主动行走的。这里的机器人就是操作系统，人们就是应用程序那么，应用程序是如何通知操作系统执行某个功能的呢？有过编程经验的读者都应该知道，在应用程序中要完成某个功能，都是以函数调用的形式实现的，同样，应用程序也是以函数调用的方式来通知操作系统执行相应的功能的。操作系统所能够完成的每一个特殊功能通常都有一个函数与其对应，也就是说，操作系统把它所能够完成的功能以函数的形式提供给应用程序使用，应用程序对这些函数的调用就叫做系统调用，这些函数的集合就是Windows操作系统提供给应用程序编程的接

4、口(Application Programming Interface),简称Windows API。如CreateWindow就是一个API函数，应用程序中调用这个函数，操作系统就会按照该函数提供的参数信息产生一个相应的窗口。 在这里注意：我们不要把API与JAVA或其他的API混淆。API是一个已经被广泛使用的专业术语，如果说某个系统某个设备提供给应用程序对其进行编程操作的函数，类，组件等的集合。如做呼叫购买语音卡，提供一个开发包，开发包的函数集合称为语音卡的API。向上的箭头表示操作系统能够将输入设备的变化上传给应用程序。如用户在某个程序活动时按了一下键盘，操作系统马上能够感知到这一事件

5、，并且能够知道用户按下的是哪一个键，操作系统并不决定对这一事件如何作出反应，而是将这一事件转交给应用程序，由应用程序决定如何对这一事件作出反应。好比有个蚊子叮了我们一口，我们的神经末梢（相当于操作系统）马上感知到这一事件，并传递给了我们的大脑（相当于应用程序），我们的大脑最终决定如何对这一事件作出反应，如将蚊子赶走，或是将蚊子拍死。对事件作出反应的过程就是消息响应。 2.关于消息及消息队列 操作系统是怎样将感知到的事件传递给应用程序的呢？这是通过消息机制(Message)来实现的。操作系统将每个事件都包装成一个称为消息的结构体MSG来传递给应用程序，参看MSDN。MSG结构定义如下： type

6、def struct tagMSG HWND hwnd; UINT message; WPARAM wParam; LPARAM lParam; DWORD time; POINT pt; MSG; 解释：（MSDN是微软提供的程序开发的在线帮助系统，这个系统包括了微软的所有开发语言开发工具的帮助文件，信息很全每年发布4次，一个季度一次。）参数1 HWND hwnd; 解释：handle to window 新的数据类型，指示窗口的句柄，何谓窗口？屏幕上的一块矩形区域叫窗口，我们通常的开发的应用程序叫窗口程序，如VISUAL C+由许多窗口构成，每个窗口又要起标识，当你去定义一个变量来存储这些

7、标识时，你需要有存储定义这些标识的类型来定义变量，像定义整形变量存放整型数据，定义浮点类型变量存放浮点型数据，要存放窗口标识，需要有窗口句柄来定义这样的变量。句柄句柄（HANDLE），资源的标识。操作系统要管理和操作这些资源，都是通过句柄来找到对应的资源。句柄类似指针，也需要占据一块内存，那么对于资源占据一块内存，我们要所引这块内存，索引资源，就是通过句柄找到的 。按资源的类型，又可将句柄细分成图标句柄（HICON），光标句柄（HCURSOR），窗口句柄（HWND），应用程序实例句柄（HINSTANCE）等等各种类型的句柄。操作系统给每一个窗口指定的一个唯一的标识号即窗口句柄。 参数2 UIN

8、T message 无符号整型，消息就是具体一个消息，比如，按下鼠标左键，左键作为参数传递过来，整数表示方式。数值不好记忆，微软定义很多宏，以WM开头，window message,如鼠标左键按下LBUTTONDOWN,键盘按键，KEYDOWN参数3WPARAM wParam; 消息的附加信息 LPARAM lParam; 都是整型。 关于消息的附加信息。如按下A键，WM_CHAR消息，收到消息，我们并不知道那个字母，要想知道，把字母的ASCII码放到附加参数里，这样我们收到消息通过附加参数知道键盘上字母的ASII码。MSDN查看WM_CHAR消息 既然WPARAM LPARAM 都是整型，为

9、什么要再产生两个新的数据类型？我们看别人写的程序：int x,y;x=30; y=30; /x和y既可以用来表示坐标点，也可以用来表示宽度和高度，还可以用来表示身高和体重。typedef int WIDTHtypedef int HEIGHTWIDTH x;HEIGHT y;/好处：我们从变量的类型上就可以知道x和y是用来表示宽度和高度。这就是为什么在WINDOWS中微软为我们定义出这么多新的数据类型，虽然都是整型，参数5 DWORD 32位整数，指示消息传递出的时间。参数6 POINT 点结构体，x,y坐标，当消息被传递时光标在屏幕的位置。拷贝，查看MSDN由上看出消息结构体包含很多信息，它

10、包含消息与哪个窗口相关，消息的具体内容是什么，消息的附加参数，消息投递时间和光标位置。消息队列： 操作系统为每个应用程序都建立一个消息队列，是一个先进先出的缓冲区，通常是某种变量类型的数组，队列中的每个元素都是一个消息，操作系统将生成的每个消息按先后顺序存放到消息队列，应用程序总是取走队列中的第一个消息，消息取走后，第2条成为第1条，后面的依次前提，应用程序取得消息后就知道用户的操作和程序的变化，例如取得WM_CHAR消息，那么一定是用户输入了 字符，并且知道是哪个字符。应用程序得到消息后就要处理消息，这就是消息响应。消息响应通过编码来实现，这就是WINDOWS程序的主要代码区，需要编写一些编

11、码，这个过程叫消息响应。在实现过程可以调用API函数，以便完成特定的功能，例如，我们收到关闭窗口的消息，那么可以调用销毁窗口的函数来关闭窗口，或者用弹出消息框的形式询问用户是否真的关闭窗口。通过以上分析，我们知道要想开发WINDOWS应用程序，除了要具备良好的C+基础，还需要掌握两方面的东西：一消息本身，知道不同的消息不同的消息代表的用户操作和程序状态本，。二。对于不同消息我们要让操作系统执行特定的功能去响应响应 WINMAIN函数二，Windows程序的结构1 Windows程序的入口函数int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, / handle to

12、 current instance HINSTANCE hPrevInstance, / handle to previous instance LPSTR lpCmdLine, / command line int nCmdShow / show state);查看MSDN说明： 参数1 HINSTANCE hInstance：应用程序实例句柄，何谓运行程序实例句柄,即运行中的程序，叫实例，再次运行，有两个实例。这两个实例需要有个标识，同样需要有一种数据类型来定义变量来存放表示，这个类型就是HINSTANCE参数2 HINSTANCE hPrevInstance：先前实例句柄，对第2个实例，

13、前一个实例就是这个参数。兄弟实例注意：基于w32的应用程序该参数为空如98，NT下开发不需要此参数，为空。参数3 LPSTR lpCmdLine 类型是长指针，指向字符串首地址的指针。命令行参数，在DOS下MAIN函数可以有两个参数，argv,argc,argv指针数组，存放命令行参数， argc主要接受存放命令行参数个。同样在WINDOWS程序中也可以接受命令行参数运行 “notepad 1.txt” 1.txt就是命令行参数我们的程序中也可以接收命令行参数，project/settings/debug选项卡下program arguments输入“weixin.txt”,在程序中int W

14、INAPI WinMain开始位置设置断点，然后调试运行。参数4int nCmdShow 显示状态，程序运行时是最大化，最小化或隐藏显示。注意：WinMain函数是入口点函数，由操作系统调用。当操作系统启动我们的程序，它会给运行中的程序分配一个实例号，通过参数就传递进来，如果说启动时命令行参数，操作系统会将参数放在第3个参数中，参数都是由操作系统赋值。2 创建一个完整的窗口需要经过下面四个操作步骤：设计一个窗口类； 注册窗口类；创建窗口；显示及更新窗口。设计窗口WINDOWS已经做好框架，我们只需要填写一部分，如同做填空题一样，这就需要数据结构，结构体设计一个窗口类；原因：程序运行时窗口的样式

15、风格可以不一样，如光标在窗口是箭头还是十字，窗口的标题，背景等等，需要我们在设计窗口时就要确定的产生一个窗口和设计汽车是一样，生产汽车前，我们都需要在图纸上画出汽车的图，雏形，然后起个名字，比如奔腾600，有了图纸照着生产汽车。类似产生一个窗口也要设计窗口的特征，没有汽车复杂，windows已经给我们设计了窗口应该有的基本属性，我们要做的就跟做填空题一样，把它填写完整。（查看MSDN）typedef struct _WNDCLASS UINT style; 窗口类的类型，很多。结合程序看含义-，水平重画和垂直重画，就跟汽车喷漆一样。 WNDPROC lpfnWndProc; 指针指向窗口过程，

16、也称回调函数 int cbClsExtra; 类额外数据，操作系统为系统中每个窗口类管理类结构，当程序注册窗口类，可让系统为追加额外内存空间，我们称为类的附加内存，由属于这种窗口类的所有窗口共享，cbClsExtra，通常为0 int cbWndExtra; 操作系统为系统中每个窗口管理类结构，当程序注册窗口，可让系统为追加额外内存空间，我们称为窗口的附加内存 HANDLE hInstance; 实例号，设计窗口类，要知道属于哪个 HICON hIcon; 图标句柄，通过LoadIcon加载图标 HCURSOR hCursor; HBRUSH hbrBackground; LPCTSTR lp

17、szMenuName; LPCTSTR lpszClassName; 新类的名字 WNDCLASS; UINT style参数1 UINT style; 窗口类的类型，很多。结合程序看含义-，水平重画和垂直重画，就跟汽车喷漆一样。在我们的程序中经常要用到一类变量，这个变量里的每一位(bit)都对应某一种特性。当该变量的某位为1时，表示有该位对应的那种特性，当该位为0时，即没有该位所对应的特性。当变量中的某几位同时为1时，就表示同时具有几种特性的组合。一个变量中的哪一位代表哪种意义，不容易记忆，所以我们经常根据特征的英文拼写的大写去定义一些宏，该宏所对应的数值中仅有与该特征相对应的那一位（bit

18、）为1，其余的bit都为0。我们使用goto definition就能发现CS_VREDRAW=0x0001，CS_HREDRAW=0x0002，CS_DBLCLKS =0x0008，CS_NOCLOSE=0x0200。他们的共同点就是只有一位为1，其余位都为0。如果我们希望某一变量的数值既有CS_VREDRAW特性，又有CS_HREDRAW特性，我们只需使用二进制OR（|）操作符将他们进行或运算相组合，如style=CS_VREDRAW | CS_HREDRAW | CS_NOCLOSE。如果我们希望在某一变量原有的几个特征上去掉其中一个特征，用取反（）之后再进行与（&）运算，就能够实现，如

19、在刚才的style的基础上去掉CS_NOCLOSE特征，可以用style & CS_NOCLOSE实现。 参数2 WNDPROC lpfnWndProc; 指针指向窗口过程，也称回调函数回调函数的原理是这样的，当应用程序收到给某一窗口的消息时（还记得前面讲过的消息通常与窗口相关的吗？），就应该调用某一函数来处理这条消息。这一调用过程不用应用程序自己来实施，而由操作系统来完成，但是，回调函数本身的代码必须由应用程序自己完成。对于一条消息，操作系统到底调用应用程序中的哪个函数（回调函数）来处理呢？操作系统调用的就是接受消息的窗口所属的类型中的lpfnWndProc成员指定的函数。每一种不同类型的窗

20、口都有自己专用的回调函数，该函数就是通过lpfnWndProc成员指定的。 举例：汽车厂家生产汽车好比应用程序创建窗口，用户使用汽车好比操作系统管理窗口，某种汽车在销售前就指定好了修理站（类似回调函数），当用户的汽车出现故障后（类似窗口收到消息），汽车用户（类似操作系统）自己直接找到修理站去修理，不用厂家（类似应用程序）亲自将车送到修理站去修理，但修理站还得由厂家事先建造好。 参数3 int cbClsExtra; 类额外数据，操作系统为系统中每个窗口类管理类结构，当程序注册窗口类，可让系统为追加额外内存空间，我们称为类的附加内存，由属于这种窗口类的所有窗口共享，cbClsExtra，通常为0

21、，赋为0不是说内存为0，而是我们不需要这个参数。 参数4 int cbWndExtra; 操作系统为系统中每个窗口管理类结构，当程序注册窗口，可让系统为追加额外内存空间，我们称为窗口的附加内存参数5 HANDLE hInstance; 实例号，设计窗口类，要知道属于哪个应用程序实例，因此，当我们对实例赋值时，从winmain中的这个参数，传递过来。 参数6 HICON hIcon; 图标句柄，通过LoadIcon加载图标，那图标句柄如何赋值？查看MSDN：HICON LoadIcon( HINSTANCE hInstance, / handle to application instance

22、LPCTSTR lpIconName / name string or resource identifier);当取标准图标时，null。在windows编程中，当需要某些功能的函数时，可以凭感觉根据语义组合一些名称，如果，createwindow,destroywindow等。当然符合不符合需要还得去看看含义。时间长就记住了。 参数7 HCURSOR hCursor; 光标句柄，用LoadCursor与LoadIcon接近，查MSDNHCURSOR LoadCursor( HINSTANCE hInstance, / handle to application instance LPCTS

23、TR lpCursorName / name or resource identifier); 参数8 HBRUSH 画刷句柄hbrBackground=GetStockObject（）查MSDN: HGDIOBJ GetStockObject( int fnObject / stock object type);可以修改例子中的参数，改为白色背景。就跟装修房子刷墙一样，刷什么颜色，墙就是什么颜色。要有强制类型转换。参数9 LPCTSTR lpszMenuName; 指向常量字符串的指针，指向菜单的名字参数10 LPCTSTR lpszClassName; 新类的名字，注册窗口类设计完窗口类后

24、，要向操作系统注册，RegisterClass(&类名)就如设计完汽车并不能直接生产，要上报进行注册。查MSDN ATOM RegisterClass( CONST WNDCLASS *lpWndClass / class data 窗体类结构体的指针); 创建窗口首先要定义一个句柄，因为创建窗口和生产汽车一样，生产多少汽车应该有数，同样创建窗口之后，哪个窗口的标识应该保存下来，有哪些窗口。函数：CreateWindow(“类名”),查msdnCreateWindow( /创建具体窗口句柄参数1LPCTSTR lpClassName /窗口类名，必须与注册时的名字相同,”weixin”,如果换

25、一下，运行后看到，窗口没有产生，但是程序还是运行，从任务管理器可以看到winmain原因？参数2 LPCTSTR lpWindowName szTitle, /窗口名字，即标题栏内容参数3 DWORD dwStyle 窗口类型即/显示方式，实例中的该参数点右键到go to definition #define WS_OVERLAPPEDWINDOW (WS_OVERLAPPED | 重叠窗口，有一个标题栏和边框 WS_CAPTION | 有标题栏 WS_SYSMENU | WS_THICKFRAME | 创建具有可调边框的 WS_MINIMIZEBOX | WS_MAXIMIZEBOX)这就是

26、以前说的二进制位表示特征，想要某位时置为1，否则置为假，我们可以看看上面这些宏，都是只有1位为1.演示去掉最大化按钮参数4 int x,CW_USEDEFAULT, /初始的X位置参数5 int y,CW_USEDEFAULT, /初始的Y位置参数6 int nWidth CW_USEDEFAULT, /窗口的宽度参数7 int nHeight, /窗口的高度参数8 HWND NULL, /父窗口句柄，必须与注册时的名字相同参数9 HMENU NULL,/ /窗口菜单句柄，必须与注册时的名字相同参数10 HINCTANCE hInstance, /实例句柄，必须与程序使用的名字相同参数11 L

27、PVOID lpParam NULL /窗口创建时作为WM CREATE消息 的lpParam 附加消息通过结构体传入窗口的数据的指针 当窗口创建好后，就好像汽车造好，要开新闻发布会推出去一样，也需要显示出来。显示调用函数ShowWindow(hWnd,nCmdShow); 其中第1个参数是窗口句柄，第2个参数是窗口初始显示的形式, nCmdShow参数说明是最大化显示还是最小化显示，应用程序窗口是活动的窗口还是图标，它可置为以“SW_”开始的任何常量，这些常量在windows.h中定义，在WinMain 函数中，也是 nCmdShow 常量决定如何显示主窗口。 在用nCmdShow作为参数调

28、用函数ShowWindow之后，WinMain还要调用UpdateWindow函数。更新窗口。不影响窗口更新，可有可无。3 消息循环MSG msg;/消息 MSG msg; while(GetMessage(&msg,NULL,0,0) TranslateMessage(&msg); 转化翻译消息，它的作用是对取到的消息对进行转换，什么样的消息对？当我们在键盘上按下某个按键时，系统会发出WM_KEYDOWN和WM_KEYUP的消息，并且参数中提供的键盘上刚才按键的扫描码，但有时候用户按下的某个键，我们想得到的是表示用户输入的字符的消息，也就是键盘上的某个字母，在消息的补充参数，就是附加参数中提

29、供字母按键的ASCII码。TranslateMessage能够将WM_KEYDOWN和WM_KEYUP这样的消息对转换为一个WM_CHAR消息，并且将转化后的新消息投递到消息队列中，这个转换过程不会影响原来的消息，只能增加一个消息。 DispatchMessage(&msg); 是将我们收到的消息传给回调函数去处理。我们可以理解为将这个消息路由给操作系统，操作系统去调用窗口过程函数，即回调函数进行处理。 ; BOOL GetMessage( LPMSG lpMsg, / message information，指向消息结构体的指针，out标识表明在传参时不需要给结构体内部数据成员进行初始化，我

30、们只需要定义结构体的变量，将它的地址放在这就可以了。那么通过函数调用会自动填充消息结构体内部的成员变量。当 HWND hWnd, / handle to window 获取哪个窗口消息，NULL，可以获取所有消息 UINT wMsgFilterMin, / first message消息队列中有很多消息，有的我们感兴趣，有的不，也可以指定消息范围，指定消息最小值。WM_KEYFIRST指定键盘第一个消息，WM_MOUSEFIRST来指示第一个鼠标消息。 UINT wMsgFilterMax / last message消息最大值， 如果这两个值都设为0，就没有范围过滤了，所有消息都感兴趣。);

31、 这个消息返回值是BOOL，当取出一个消息时返回真，队列中只要有消息，返回值就是真，就构成循环。回顾消息循环我们再看一下窗口过程函数。MSDN查看WNDCLASS LRESULT CALLBACK WindowProc( HWND hwnd, / handle to window UINT uMsg, / message identifier WPARAM wParam, / first message parameter LPARAM lParam / second message parameter);注意:：这是C+程序开发时规定的格式，不能改的，函数名可以变，但是参数类型不能变，名字可以随便取。LRESULT 是LONG型的，长整型。这4个参数和消息结构体的前4个参数比较类似，实际上是一样的，当DispatchMessage(&msg)执行时，把消息的前4个参数传递过来，消息的后2个参数没有用到，消息投递的时间和坐标在屏幕上的位置。 每当有消息产生时，都要调用窗口过程函数，因此要判断是哪个消息。RESULT CALLBACK WinSunProc( HWND hwnd, / handle to window UINT uMsg,