Windows应用程序概述

第1章 Windows应用程序概述 (2)

1.1 Windows应用程序基本概念 (2)

1.1.1 Windows应用程序界面 (2)

1.1.2 Windows应用程序与API函数 (2)

1.1.3 Windows应用程序的句柄 (3)

1.1.4 Windows应用程序的数据类型 (4)

1.2 Windows程序设计平台开发环境 (5)

1.2.1 Visual C++简介 (5)

1.2.2创建Win 32 Console应用程序 (5)

1.2.3创建Win 32应用程序 (6)

1.2.4创建MFC Windows应用程序 (7)

1.3 消息映射 (12)

1.3.1 事件与消息 (12)

1.3.2消息映射 (13)

1.3.3 消息处理 (14)

1.4 消息处理实例 (14)

1.4.1 鼠标消息处理的实例 (14)

1.4.2 键盘消息处理的实例 (16)

习题1 (19)

实验1 高级Windows应用程序开发基础 (21)

第1章 Windows应用程序概述

Windows是一种应用于计算机的操作系统，它为应用程序提供的多任务环境中具有一致图形化窗口和菜单。在Windows操作系统上运行的应用程序叫做Windows应用程序。本章主要介绍如下内容：

●Windows应用程序的基本概念；

●Windows应用程序的建立；

●消息的概念；

●消息处理函数。

1.1 Windows应用程序基本概念

1.1.1 Windows应用程序界面

Windows是微软公司开发的一种操作系统，以Windows作为平台运行的应用程序就叫做Windows应用程序。Windows应用程序的一个显著特点是它有一个美观的图形用户界面（GUI），参见图1-1。通过鼠标、键盘配合操作图形用户界面，大大方便了用户对Windows 应用程序的控制。仔细观察这个图形用户界面，它是由许多不同的图形元素组成的，例如图标、标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、窗口边界、滚动条、控制按钮等组成。其中某些图形元素在接受了用户的某个动作后，可以使Windows程序执行某种相应的操作。例如：在图1-1中，用户通过鼠标点击菜单栏中的某个菜单项，Windows应用程序会产生一个下拉菜单。用户通过鼠标点击工具栏中文件打开图标的按钮时，Windows应用程序弹出打开对话框。

显然，这个图形用户界面是Windows应用程序与用户之间交换信息的一个“窗口”，简单的Windows应用程序只有一个窗口，复杂的Windows应用程序有多个窗口。设计一个或一组满足要求的窗口，是Windows应用程序设计中的一项必不可少的任务。

1.1.2 Windows应用程序与API函数

Windows提供了大量可以在应用程序中调用的，用C语言编写的函数。这些由操作系统提供的，用户可以使用的函数就叫做应用编程接口（application programming interface，API）函数。根据Windows API函数的功能，可以把它们分为以下三大类型。

（1）窗口管理函数：实现窗口创建、移动和修改等功能。

（2）图形设备函数：实现图形的绘制及操作功能，这类函数的集合又叫做图形设备接口。

（3）系统服务函数：实现与操作系统有关的一些功能。

图1-1 Windows应用程序的图形用户界面

早期用来设计Windows应用程序的开发工具是软件开发工具包，使用软件开发工具包来设计Windows应用程序，实际上就是直接使用API函数来开发应用程序。由于用这种方法来设计Windows应用程序需要编程人员记忆大量的API函数，所以用这种方法设计Windows应用程序及其困难，从而阻碍了Windows应用程序的推广。

自从出现了面向对象程序设计方法后，出现“类”这种数据类型对Windows API函数进行了封装，从而使Windows应用程序结构和开发工具发生了巨大的变化。目前，用来设计Windows应用程序的开发工具大多是“面向对象”且“可视”的，例如，Visual C++、Visual Basic、Visual Java、C++ Builder等。由于这些可视化的开发工具大幅度地提高Windows程序的开发效率，因此这些可视化开发工具得到了广泛的应用。例如，使用Visual C++的微软基础类库（Microsoft Foundation Class，MFC）来设计Windows应用程序。作为Windows应用程序设计开发人员，了解不同的Windows应用程序设计的方法是必要的。

1.1.3 Windows应用程序的句柄

在Windows应用程序的窗口中，存在着很多如窗口、按钮、滚动条等复制的对象和实例。为了在Windows应用程序中区分和使用它们，必须对它们进行标识。为了区别于普通变量的标识，Windows把这种复杂对象的标识叫做“句柄”。不用Windows对象的句柄具有不同的类型，常用的句柄类型见表1-1。

表1-1 常用的句柄类型

1.1.4 Windows应用程序的数据类型

Windows应用程序中的数据量非常大，为了提高程序的可读性，Windows应用程序给许多基本数据类型定义了别名，例如：

typedef unsiged long DWORD;

typedef int BOOL;

typedef unsiged char BYTE;

typedef unsiged short WORD;

typedef float FLOAT;

typedef unsiged int UNIT;

除了这些基本数据类型的别名外，Windows应用程序还使用了一些特定结构类型的数据，例如下列的结构描述了一个点在窗口的位置坐标。

typedef struct tag_POINT

{

LONG x;

LONG y;

} POINT;

又例如下列的结构描述了一个矩形在窗口中的大小和位置。

typedef struct tag_RECT

{

LONG left;

LONG top;

LONG right;

LONG bottom;

} RECT;

在Windows应用程序设计中，既可以使用C语言的基本数据类型，也可以使用Windows 自定义的数据类型。所有Windows自定义的数据类型的关键字都要大写。

1.2 Windows程序设计平台开发环境

1.2.1 Visual C++简介

Visual C++是Windows环境最优秀的C++编程环境之一，它是微软公司开发的Visual Studio系列产品的一部分，具有集成开发环境，可以编辑C语言、C++等编程语言。VC++整合了方便的调试工具，特别是整合了Win32 API应用程序、MFC、https://www.360docs.net/doc/4019150544.html,等框架。Visual C++支持三种类型的应用程序框架的创建，下面分别介绍创建控制台应用程序、Win32应用程序和MFC Windows应用程序。

1.2.2创建Win 32 Console应用程序

打开VC ++ 6.0，在选择“文件/ 新建”菜单后，在“新建”对话框的“项目”选项卡中选择“Win32 Console Application”，输入项目名称First并选择好项目位置后，单击“确定”按钮。在如图1-2所示的应用程序向导中，选择其中第三项，单击“完成”按钮，直接运行以后出现如图1-3所示的窗口。

在Win32 Console应用程序运行后产生的窗口中，有标题栏和垂直滚动条，没有菜单栏、工具栏和状态栏，当用户用鼠标点击右上角关闭按钮，窗口会消失。这是一个功能比较简单的窗口。

图1-2 Win 32 Console应用程序向导

图1-3 Win 32 Console应用程序运行窗口

由于控制台应用程序运行后的窗口功能比较简单，计算机用户经常把控制台应用程序看成一种“遗物”。但是，实际上很多系统管理员以及一些编程高手还是非常喜欢控制台应用程序。对于那些使用Visual Studio学习C/C++语言的初学者来说看，编写控制台应用程序是必须经历的学习阶段。

在Windows程序设计的学习过程中，部分算法的设计、开发工具的使用，仍然可以使用简单、直观的控制台应用程序。当准备创建控制台应用程序时，在“新建项目”对话框中直接选择“Win32 Console Application”。在图1-2的Win 32 Console应用程序向导中，选择第一项创建一个空的工程。选择“文件/ 新建”菜单后，在“新建”对话框的“文件”选项卡中选择C++ Source File。在源程序的入口函数main中需要使用大量的API函数。

1.2.3创建Win 32应用程序

打开VC ++ 6.0，在选择“文件/ 新建”菜单后，在“项目”选项卡中选择“Win32 Application”，输入项目名称Second并选择好项目位置后，单击“确定”按钮。在如图1-3所示的对话框中，选择一个典型的“Hello World!”程序，点击“完成”按钮，直接运行以后出现如图1-4所示的窗口。

在图1-4所示的窗口中，以项目名Second作为标题栏中的标题，并且带有Win32应用程序图标。菜单栏中有File和Help两个菜单选项。用户用鼠标点击任何一个菜单选项以后，出现下拉子菜单栏。窗口中没有工具栏、状态栏和滚动条，当用户鼠标点击右上角关闭按钮，窗口会消失。相比于控制台应用程序运行后的窗口，Win32应用程序运行后的窗口功能要多一些。

当准备创建Win32应用程序时，在“项目”选项卡中选择“Win32 Application”，选择创建一个空的工程。选择“文件/ 新建”菜单后，在“新建”对话框的“文件”选项卡中选择C++ Source File。在源程序的入口函数WinMain中需要使用大量的API函数。

图1-3 Win32应用程序向导

图1-4 Win 32应用程序运行窗口

1.2.4创建MFC Windows应用程序

用Visual C++的MFC来创建Windows应用程序窗口的步骤如下：

（1）打开VC ++ 6.0，选择“文件”—>“新建”菜单项，系统弹出“新建”对话框，单击“工程”选项卡—>MFC AppWizard（exe），弹出如下图1-5所示的对话框。工程框中输入工程的名称，例如“框架”, 位置编辑框中输入保存该工程文件的路径，单击“确定”按钮。MFC应用程序向导将通过六个步骤生成Windows应用程序框架。

（2）在弹出的“MFC应用程序导—步骤1”的对话框中，选择要创建的应用程序类型，

如下图1-6所示。本例中，选择建立单文档应用程序，默认勾中“文档/查看体系结构支持”，单击“下一步”按钮。

图1-5 MFC Windows应用程序新建工程

图1-6 MFC应用程序向导—步骤1

（3）在弹出的“MFC应用程序向导—步骤2”的对话框中，如下图1-7所示，询问是否要包含数据库时，本例中选择“否”，单击“下一步”按钮，则Windows应用程序框架不能使用数据库。如果Windows应用程序需要使用数据库，则在“MFC应用程序向导—步骤2”对话框中选择“查看数据库使用文件支持”，然后点击“数据源”按钮，在弹出的对话框中选择数据库连接的数据源名称，单击确定以后，回到如1-7所示的对话框。

（4）在弹出的“MFC应用程序向导—步骤3”的对话框中，把“Active控件”前面的勾去掉，如下图1-8所示。确保“没有，不需要”前面打勾默认选中，单击“下一步”按钮。

图1-7 MFC应用程序向导—步骤2

图1-8 MFC应用程序向导—步骤3

（5）在弹出的“MFC应用程序向导—步骤4”的对话框中，把“打印和打印预览”前面的勾去掉，如下图1-9所示，单击“下一步”按钮。Windows应用程序框架中没有“打印和打印预览”菜单命令子项。如不勾选“打印和打印预览”，会出现这个菜单命令子项。

（6）在弹出的“MFC应用程序向导—步骤5”的对话框中，接受所有的默认设置，如下图1-10所示。你也可以根据个人喜好，选择不同的窗口风格，不生成源文件备注，使用MFC库作为静态的动态链接库（Dynamic Link Library，DLL）。单击“下一步”按钮。

图1-9 MFC应用程序向导—步骤4

图1-10 MFC应用程序向导—步骤5

（7）在弹出的“MFC应用程序向导步骤6”的对话框中，显示向导创建的4个类，如图1-11所示，单击“完成”按钮。在如图1-12所示的对话框中，单击“确定”按钮。

（8）在VC ++ 6.0中，直接运行程序，弹出图1-13所示的MFC应用程序运行窗口。

图1-11 MFC应用程序向导—步骤6

图1-12 MFC应用程序向导新建工程信息

图1-13 MFC应用程序运行后的窗口

在图1-13所显示窗口中，以项目名“框架”作为标题栏上的标题，并带有MFC图标，菜单栏中带有“文件”、“编辑”、“查看”和“帮助”这4个菜单选项，用户用鼠标点击任何一个菜单选项后，弹出包含一系列菜单命令子项的下拉列表框。工具栏中带有“文件”、“打开”等8个工具按钮，其中有4个工具按钮显示出灰色的禁用状态。状态栏中显示“就绪”状态，当用户鼠标点击右上角关闭按钮，窗口会消失。

从上面三类运行窗口可以看出，MFC应用程序窗口要比Win 32 Console程序和Win 32应用程序窗口包含更多的功能，所以本书主要介绍MFC应用程序的设计。如果把设计Windows应用程序框架所需要的API函数和数据封装成类，便可以利用类的继承性实现代码的重用，并在派生过程中对它进行必要的改造，从而快速地获得所需要的类，提高应用程序框架的开发速度。MFC正是满足上述要求的一个类库，它有一组专门的类，可以快速创建应用程序的框架。

Visual C++6.0通过MFC应用程序向导经过六个步骤为我们创建的程序构造了如图1-11所示的4个对象。这些对象是类库中一组专门的类的派生类对象。

（1）应用程序类CWinApp的派生类CMyApp对象：生成的应用程序。

（2）文档类CDocument的派生类CMyDoc对象：反映文件的内容。

（3）视图类CView的派生类CMyView对象：文档和用户之间进行交互的窗口。

（4）窗口框架类CFrameWnd的派生类CMainFrame对象：限定应用程序窗口范围的对象，其他可显示对象都在此范围内。

1.3 消息映射

1.3.1 事件与消息

Windows应用程序的一个突出特点是创建了应用程序窗口之后，就进入了一个等待状态，直到接收到了某种刺激（例如，键盘输入、鼠标单击等）之后，程序会脱离等待状态对这个刺激进行处理，而处理完毕后又进入等待状态。这些有可能触发计算机程序做出相应反应的刺激，叫做“事件”。为了描述事件的各种信息，Windows定义了一个结构，这个结构就叫做“消息”。消息的结构定义如下：

typesdef struct tagMSG {

HWND hwnd; //产生消息的窗口标识

UINT message; //消息的标识

WPARAM wParam; //消息的附加信息

LPARAM lParam; //消息的附加信息

W AORD time; //消息产生的时间

POINT pt; //消息产生时光标的位置}MSG

当窗口中发生某种事件时，Windows操作系统会把该时间的相关信息填写到MSG结构的各个域中，并把这个消息送到Windows应用程序，而应用程序则根据消息中的窗口标识hwnd和消息标识message来确定由那个窗口中哪个消息响应函数来处理这个消息。

Windows已经把绝大多数事件的消息事先进行了定义，并定义了对消息的标识码，表1-2列出了部分常用的Windows消息。

表1-2 部分常用的Windows消息

1.3.2消息映射

通过消息映射，可以把消息（例如，鼠标左键按下消息WM_LBUTTONDOWN）和MFC 中与该消息对应的消息响应函数（例如，鼠标左键按下消息响应函数OnLButtonDown）联系起来。消息与消息响应函数之间一一对应的关系称为消息映射。在MFC Windows应用程序中，主要通过类向导（ClassWizard）来进行消息映射，定义消息响应函数名称。下面介绍两种方法来激活ClassWizard对话框：

（1）选择View菜单下的ClassWizard菜单项。

（2）直接按键Ctrl+W。

当执行了以上操作后，窗口中将弹出MFC ClassWizard对话框，如下图1-14所示。在Class name中选择视图类CMyView，在message中选择消息的标识。点击Edit Code按钮，为视图类添加消息对应的响应函数。

1.3.3 消息处理

Windows应用程序运行后出现的窗口中，用户进行鼠标输入或键盘输入时产生某种事件，转换为消息以后放入操作系统的消息等待队列中。当从消息等待队列中取出一条消息时，确定产生该消息的目标窗口。Windows将消息发送到目标窗口的消息队列中，从目标窗口的消息队列中取出消息后发送给Windows应用程序，请求Windows应用程序把该消息传送给当前实例的消息处理函数。最后，Windows应用程序调用窗口当前实例的消息处理函数。Windows接收消息、响应消息的过程见下图1-15所示。

图1-14 MFC ClassWizard对话框图1-15接收消息、响应消息

1.4 消息处理实例

1.4.1 鼠标消息处理的实例

当用户在窗口中对鼠标进行的操作时产生的消息，称为鼠标消息。下面通过一个实例分析Windows应用程序中鼠标消息的处理过程。

例1-1 首先显示一个标准的Windows窗口，当用户在窗口中按下鼠标左键时，窗口中将弹出一个消息框，显示“鼠标左键被按下！”。

【设计要点】：添加与按下鼠标左键这个消息相对应的消息处理函数，这个消息处理函数会弹出一个消息框。

步骤1：在Visual C++中选择“文件”（File）菜单的“新建”（New）菜单命令，弹出“新

建”（New）对话框。在工程列表中选中选项MFC AppWizard(exe)，在“工程名”（Project name）栏中输入工程名称Mouse，在Location栏中指定工程的存储路径。单击OK按钮启动AppWizard。

步骤2：在接下来的AppWizard的各个步骤中按下列要求设置选项：

（1）选择单文档界面（Single Document），其他接受系统设置。

（2）接受系统缺省设置。

（3）关闭ActiveX Controls复选框选项。

（4）关闭Printing and print preview复选框选项。

（5）接受系统缺省设置。

（6）接受系统缺省设置，单击Finish按钮，结束AppWizard。最后弹出工程信息对话框，单击OK按钮完成应用程序框架的设计。

步骤3：选择“查看”（View）—>“建立类向导”（ClassWizard）菜单命令。在弹出的MFC ClassWizard对话框中选择Message Maps选项卡。在Class name列表中选择CMouseView项，准备在视图类中处理鼠标消息。

步骤4：在Object IDs栏中选中CMouseView，在Messages栏中选择准备处理的消息，选中消息WM_LBUTTONDOWN，如下图1-16所示。

步骤5：在图1-16中双击选中的消息WM_LBUTTONDOWN，或者单击Add Function 按钮，系统将在Member functions栏中自动添加相应的消息处理函数OnLButtonDown（），如下图1-17所示。

步骤6：在图1-17中单击Edit Code按钮，ClassWizard将自动为该函数生成框架，同时在代码编辑窗口中显示这个函数，如下图1-18所示。在OnLButtonDown的函数体中添加代码：MessageBox("鼠标左键被按下！");

图1-16 添加消息图1-17 添加消息处理函数

图1-18 自动生成消息处理函数

图1-19 例1-1程序运行结果

步骤6：直接运行该程序，您将会看到所创建的应用程序窗口。当在窗口中单击鼠标左键时，将弹出一个对话框，如上图1-19所示。

【分析】：产生窗口以后，用户在窗口中按下鼠标左键，这个事件的消息标识是WM_LBUTTONDOWN。通过类向导为视图类添加与该消息相对应的消息响应函数OnLButtonDown（），在该函数中添加弹出消息框的API函数MessageBox（）。API函数是用C语言编写的，可以直接在Windows应用程序中调用的函数。MessageBox（）将消息框中显示的文本信息以字符串的形式作为参数。

1.4.2 键盘消息处理的实例

当用户对计算机键盘进行按键时产生的消息，称为键盘消息。下面通过一个实例分析Windows应用程序中键盘消息的处理过程。

例1-2首先显示一个标准的Windows窗口，键盘输入的字符串显示在窗口。

【设计要点】：键盘按下一个字符键的消息为WM_CHAR，对应的消息处理函数为OnChar（）。该消息处理函数的第一个参数就是所按键的字符。由于要显示字符串，应该有

一个字符串类型变量记录用户在键盘中按下的多个字符。

步骤1：创建工程名称为key的单文档Windows应用程序框架，点击Workspace中的ClassView选项卡，点击Key classes前面的“+”。用鼠标右键点击CKeyView类，在弹出的快捷菜单中点击Add Member Variable菜单命令。

步骤2：在弹出的如图1-20的对话框中，在Variable Type项中输入变量类型字符串类CString，在Variable name项中输入变量名称Text，点击“OK”按钮。

除了上述这种为视图类添加变量的方法之外，也可以鼠标双击视图类CKeyView，在代码窗口中视图类CkeyView的定义中找到public，在后面声明一个字符串类型的变量名。例如：

public: CString Text; //该行是新增加的，用来声明公有变量

图1-20 添加成员变量

步骤3：在视图类构造函数中初始化Text。用鼠标左键点击CKeyView前的“＋”号，再双击视图类的构造函数CKeyView（），在该函数体中添加如下代码。

Text=""; //字符串变量初始化为空串

步骤4：生成消息响应函数。点“查看”—>“建立类向导．Ctrl+W”，在Class Name 下拉列表中选择视图类CKeyView，在Object IDs列表框中选择CKeyView，在Messages列表中找到WM_CHAR，双击选中的消息，或者单击Add Function按钮。系统在Member functions栏中自动添加相应的消息处理函数OnChar（）。在该函数中添加如下代码。

Text+=nChar; //将OnChar（）函数中的第一个参数添加到字符串变量中。

Invalidate( ); //刷新窗口，调用OnDraw（）

步骤5：显示字符串。窗口重绘函数OnDraw（）中加下列代码：

pDC->TextOut(0, 0, Text); //在窗口中显示字符串变量Text的值

步骤6：直接运行该程序，当在键盘输入字符时，键盘的可打印字符可显示在窗口中，如下图1-20所示。

【分析】：键盘输入字符消息处理函数OnChar（）中，第一个参数nChar为按键字符，将该字符添加到字符串变量Text。Invalidate( )表示刷新窗口并自动调用窗口重绘函数OnDraw（）。视图类的成员函数OnDraw（）表示在窗口中绘制图形，在其中添加的OnDraw 函数的参数pDC调用的TextOut（）函数表示在窗口中文本输出字符串。TextOut（）函数

前两个参数表示字符串输出的位置点坐标，第三个参数表示字符串变量。

图1-21 例1-2程序运行结果

习题1

一、判断题

1. 简单地说，在Windows操作系统上运行的应用程序叫做Windows应用程序。

2. 用户可以使用的、由操作系统提供的C++语言函数就叫做应用编程接口

3. Windows应用程序都是基于消息驱动的。

4. 在窗口中按下鼠标左键的消息是WM_LBUTTON。

5. 在窗口中按下键盘中的任何一个键的消息是WM_CHAR。

6．在窗口中移动鼠标左键的消息是WM_MOUSEMOVE。

二、选择题

1. 工程项目名为My的MFC中的应用程序类是下列中的哪一个？

A. CFrameApp

B. CMyWnd

C.CMyApp

D. CwinApp

2. 窗口类CFrameWnd的派生类是。

A. CFrameFrame

B. CApp

C.CMyApp

D. CMyWnd

3.为了与程序的主函数名称相区别，Windows应用程序的主函数名称为。

A. WinMain

B. MainWin

C.Main

D. Win

4. 应用程序的主函数的两个任务是创建应用程序窗口和。

A. 建立消息循环

B.注册窗口类型

C. 描述窗口类型

D.显示窗口

5. 鼠标左键按下的消息响应函数的名称为。

A. OnButtonDown

B. Onlbuttondown

C. OnLButtonDown

D. Onbuttondown

三、填空题

1. 键盘上按任一个键的消息是，对应的消息响应函是。

2. 假设项目名为My，MFC AppWizard创建的4个派生类分是, ,

，和。

3. 按下鼠标右键的消息是，对应的消息响应函是。

四、名词解释题

1．API

2. 消息

3. 消息映射

五、程序设计代码填空题

1. 编写一个Windows单文档应用程序，运行首先显示一个标准的Windows窗口，当用户在窗口中按下鼠标左键时，窗口中将弹出一个消息框，显示“鼠标左键被按下！”。在下列空格处填写完成代码设计。

void CMyView::

{

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

CView::OnLButtonDown(nFlags, point);

}

2. 编写一个Windows单文档应用程序，运行首先显示一个标准的Windows窗口，当用户在窗口中按下鼠标左键时，窗口中将弹出一个消息框，显示“鼠标右键被按下！”。在下列空格处填写完成代码设计。

void CMyView::

{

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

CView::OnRButtonDown(nFlags, point);

}

六、编程题

1. 编写一个MFC Windows应用程序，在应用程序窗口中，按下鼠标右键时弹出一个消息框，显示编程者自己的名字，消息框的标题是学号，有确认和取消两个按钮。

2.编写一个MFC Windows程序，在键盘中按下一个或多个字母键，该字符串出现在窗口中。

3. 编写一个MFC Windows应用程序，应用程序窗口直接显示编程者自己的名字和学号。

4. 编写一个MFC Windows应用程序，按下鼠标左键后应用程序窗口将显示编程者自己的名字和学号。

5. 编写一个MFC Windows应用程序，在应用程序窗口中双击鼠标左键，弹出一个消息框显示“鼠标左键被双击”。