浅谈Windows程序设计

广东东软学院　高群霞

浅谈Windows程序设计

广东东软学院高群霞

Windows编程是开发Windows软件、一些桌面应用及游戏的坚实基础，其以友好的图形用户界面和多任务特点备受程序员热爱。文章概述了Windows程序设计的特点和运行机制，介绍了Windows程序开发的两种主流方法——Win32 API应用程序和MFC应用程序的框架和实现方法，论述了两种方法的特点和应用范围。

Windows编程；Win32；API接口；MFC框架

0　引言

Windows编程是开发Windows软件、一些桌面应用及游戏的基础，相比传统的Dos系统，Windows系统以图形化界面和多线程等优点备受软件开发者们热爱。

本文先阐述了Windows程序设计的一些概念，介绍了Windows程序的运行机制和实现方法，然后介绍了Win32 API（Application Programming Interface）编程方法和MFC（Microsoft Foundation Classes）编程方法，最后并比较了两种Windows编程方法的特点和应用范围。

1　windows程序设计概述

Windows编程是一种基于图形用户界面的多任务、多线程编程技术，其实现主要有两种方法：传统的Win32 API应用程序方法和交互式的MFC应用程序设计方法［1］。

Windows程序是基于消息的事件驱动程序，重点是编写事件和消息的处理程序［2］。Windows程序的运行机制如图1所示。程序开始执行时，先定义并初始化一些全局变量，然后进入入口函数WinMain（），在WinMain函数里完成窗口类的定义和注册、创建和显示窗口，并生成消息循环，等待消息队列传来消息。当有消息传来时，先检测是否为退出消息，如果是，则退出循环，结束程序，如果不是，则判断消息类型，调用相应的窗口处理函数WndProc（）进行处理，处理完后又回到循环，继续检测消息。

图1　Windows程序运行机制

2　Win32 API应用程序设计

2.1API接口简介

API是Windows操作系统和Windows应用程序之间的标准接口［3］。Win32应用程序采用API接口函数来编写，是一种基于底层的开发模式。

Win32 API程序设计的一般方法是先利用VC++中的Win32应用程序向导生成一个简单的应用程序框架，然后对框架程序中的窗口函数进行修改，并根据需要添加一些头文件、源程序文件及资源文件。

2.2Win32应用程序框架结构

一个典型的Win32应用程序一般由头文件（后缀名为.h）、源文件（后缀名为.c或.cpp）和资源文件（后缀名为.rc）组成。一般一个项目有一个资源文件，资源文件被创建后会自动生成与之对应的头文件Reseouce.h，并预定义每个控件的值。用户可以在资源视图中创建自己想要的资源，如对话框、图标、菜单等，创建好后会自动生成后缀名为.rc的资源文件和Reseouce.h头文件。

同Windows程序的基本结构一样，Win32应用程序一般由入口函数WinMain（）和消息响应函数WinProc（）两大部分组成。其中，WinMain（）函数是程序的入口函数，实现的功能有：设计窗口类、注册窗口类、创建窗口、显示及更新窗口、创建消息循环。WndProc（）函数是消息响应函数，负责对接收到的窗口消息进行处理，WndProc（）函数一般有一个或多个Switch语句组成，每条case语句对应一种消息处理。

3　MFC应用程序设计

3.1MFC简介

MFC以C++类的形式对API函数进行了封装，并且包含一个应用程序框架，简化了Windows程序设计的难度，减少开发人员的工作量［4］。MFC项目的开发过程一般可分为：创建工程、可视化设计（添加资源和设计图形用户界面）、编写程序代码（添加消息响应函数，编写实现算法）。

MFC应用程序执行过程如图2所示，通过WinMain函数进入AfxWinMain函数，然后初始化线程，调用InitInstance初始化窗口，调用Run函数进入消息循环，等待消息传来。若有消息传来，先判断是否为退出消息，如果是退出消息，则结束进程，如果不是，则分配到对应的消息处理函数处理，处理完后返回循环继续检测消息。

图2　MFC应用程序执行过程

3.2MFC应用程序框架结构

利用MFC向导创建一个基于单文档视图的MFC标准应用程序，程序包含头文件、源文件和资源文件，可通过解决方案管理器查看项目文档结构，通过资源视图查看和编辑资源，通过类视图查看类。

一个最基本的单文档视图的MFC程序，包含C**App（应用类）、C**Doc（文档类）、CMainFrame（主框架类）、和CAboutDlg（关于对话框类）五个类。每个类都对应头文件（**.h文件）和源文件（**.cpp文件）两个文件，头文件中定义了类的各种变量、函数原形，源文件中完成类的实现。

（1）C**App应用类派生于MFC的CWinApp类，作用是初始化应用程序及运行该程序的所需的成员函数。该类中封装了程序的主入口WinMain（）函数，WinMain函数调用CWinApp的InitInstrance函数，在这里一个CMainFrame的对象被创建，文档模板被创建，主窗口通过ShowWindow（SW_SHOW）被显示出来。

（2）CMainFrame框架类派生于MFC的CFrameWnd类，负责管理应用程序的菜单、工具栏、状态栏等，同时处理针对窗口操作的信息。该类中包含PreCreateWindow（）和OnCreate（）两个函数，m_ wndStatusBar（管理状态栏）和m_wndToolBar（管理工具栏）两个对象。

（3）C**Doc文档类派生于MFC的CDocument类，作用是存放应用程序的数据以及文件的保存加载功能。该类中包含三个函数：OnNewDocument（）（用于初始化文档）、Serialize（）（串行化函数，用于保存和装入文档）、Dump（）（用于调试和诊断）。文档类需通过视图类来实现与用户的交互。

（4）C**View视图类派生于MFC的CView类，负责管理视图窗口，实现用户数据的显示和打印。该类中OnDraw（）函数可实现视图数据的显示和刷新。

（5）CAboutDlg关于对话框类定义了ABOUT对话框。前四个都是在程序主窗口出现之前被创建的，CAboutDlg是在“关于”对话框弹出时被创建的。

资源文件中包含项目中会使用到的所有资源，其中**.rc文件是可以直接在 VC++ 中进行编辑的所有资源的列表。**.rc2文件包含不在VC++中进行编辑的资源，一般将不可由资源编辑器编辑的所有资源放在此文件中。**.ico文件这是应用程序中使用到的图标文件。**.Bmp文件是项目中使用到的位图文件。用户可根据需要，在创建好的框架中添加自己的对话框和相应的消息处理函数。

4　结语

Windows编程可以极大地方便程序开发用户界面的工作，并使程序的结构合理、模块化程序高。Win32 API和MFC编程方法是Windows程序设计的两种方法。Win32 API直接调用Windows系统函数，是一种基于底层的编程方式，编程得到的代码干净、效率高、扩展性强，是其它所有方式实现的基础。MFC是对win32的封装，同时还供了建立Windows应用程序的框架结构，简化了Windows程序设计的难度，是一种交互式开发方法。由于是封装，所以MFC不可能完全实现Win32所有功能，在个性、特殊化方面还有差距。

两者相比，win32更本质，MFC更抽像。实际编程中，应根据具体情况和任务恰当选择实现方法，有助于提高效率。

［1］Jeffrey Richter（美）.黄陇，李虎译.Windows核心编程［M］.机械工业出版社，2008，5.

［2］Charles Petzold（美）.方敏，张胜梁，路平等译.Windows程序设计［M］.清华大学出版社，2010，9.

［3］范文庆，周彬彬，安靖.精通Windows API：函数、接口、编程实例［M］.人民邮电出版社，2009，2.

［4］车忠志，孙雪雁.MFC应用程序基本框架分析［J］.农业网络信息，2010，9.

高群霞（1987—），四川成都人，硕士，讲师，主要研究方向：计算机科学与技术，网站开发。