C++新手之詳細(xì)介紹MFC
MFC (Microsoft Foundation Class Library)中的各種類結(jié)合起來(lái)構(gòu)成了一個(gè)應(yīng)用程序框架,它的目的就是讓程序員在此基礎(chǔ)上來(lái)建立Windows下的應(yīng)用程序,這是一種相對(duì)SDK來(lái)說(shuō)更為簡(jiǎn)單的方法。
因?yàn)榭傮w上,MFC框架定義了應(yīng)用程序的輪廓,并提供了用戶接口的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)方法,程序員所要做的就是通過(guò)預(yù)定義的接口把具體應(yīng)用程序特有的東西填入這個(gè)輪廓。
Microsoft Visual C++提供了相應(yīng)的工具來(lái)完成這個(gè)工作:AppWizard可以用來(lái)生成初步的框架文件(代碼和資源等);資源編輯器用于幫助直觀地設(shè)計(jì)用戶接口;ClassWizard用來(lái)協(xié)助添加代碼到框架文件;最后,編譯,則通過(guò)類庫(kù)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序特定的邏輯。
一. 封裝
構(gòu)成MFC框架的是MFC類庫(kù)。MFC類庫(kù)是C++類庫(kù)。這些類或者封裝了Win32應(yīng)用程序編程接口,或者封裝了應(yīng)用程序的概念,或者封裝了OLE特性,或者封裝了ODBC和DAO數(shù)據(jù)訪問(wèn)的功能,等等,分述如下。
(1)對(duì)Win32應(yīng)用程序編程接口的封裝
用一個(gè)C++ Object來(lái)包裝一個(gè)Windows Object。例如:class CWnd是一個(gè)C++ window object,它把Windows window(HWND)和Windows window有關(guān)的API函數(shù)封裝在C++ window object的成員函數(shù)內(nèi),后者的成員變量m_hWnd就是前者的窗口句柄。
(2)對(duì)應(yīng)用程序概念的封裝
使用SDK編寫Windows應(yīng)用程序時(shí),總要定義窗口過(guò)程,登記Windows Class,創(chuàng)建窗口,等等。MFC把許多類似的處理封裝起來(lái),替程序員完成這些工作。另外,MFC提出了以文檔-視圖為中心的編程模式,MFC類庫(kù)封裝了對(duì)它的支持。文檔是用戶操作的數(shù)據(jù)對(duì)象,視圖是數(shù)據(jù)操作的窗口,用戶通過(guò)它處理、查看數(shù)據(jù)。
(3)對(duì)COM/OLE特性的封裝
OLE建立在COM模型之上,由于支持OLE的應(yīng)用程序必須實(shí)現(xiàn)一系列的接口(Interface),因而相當(dāng)繁瑣。MFC的OLE類封裝了OLE API大量的復(fù)雜工作,這些類提供了實(shí)現(xiàn)OLE的更高級(jí)接口。
(4)對(duì)ODBC功能的封裝
以少量的能提供與ODBC之間更高級(jí)接口的C++類,封裝了ODBC API的大量的復(fù)雜的工作,提供了一種數(shù)據(jù)庫(kù)編程模式。
二、 繼承
首先,MFC抽象出眾多類的共同特性,設(shè)計(jì)出一些基類作為實(shí)現(xiàn)其他類的基礎(chǔ)。這些類中,最重要的類是CObject和CCmdTarget。CObject 是MFC的根類,絕大多數(shù)MFC類是其派生的,包括CCmdTarget。CObject 實(shí)現(xiàn)了一些重要的特性,包括動(dòng)態(tài)類信息、動(dòng)態(tài)創(chuàng)建、對(duì)象序列化、對(duì)程序調(diào)試的支持,等等。所有從CObject派生的類都將具備或者可以具備 CObject所擁有的特性。CCmdTarget通過(guò)封裝一些屬性和方法,提供了消息處理的架構(gòu)。MFC中,任何可以處理消息的類都從 CCmdTarget派生。
針對(duì)每種不同的對(duì)象,MFC都設(shè)計(jì)了一組類對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行封裝,每一組類都有一個(gè)基類,從基類派生出眾多更具體的類。這些對(duì)象包括以下種類:窗口對(duì)象,基類是CWnd;應(yīng)用程序?qū)ο螅愂荂winThread;文檔對(duì)象,基類是Cdocument,等等。
程序員將結(jié)合自己的實(shí)際,從適當(dāng)?shù)腗FC類中派生出自己的類,實(shí)現(xiàn)特定的功能,達(dá)到自己的編程目的。
三、 虛擬函數(shù)和動(dòng)態(tài)約束
MFC 以“C++”為基礎(chǔ),自然支持虛擬函數(shù)和動(dòng)態(tài)約束。但是作為一個(gè)編程框架,有一個(gè)問(wèn)題必須解決:如果僅僅通過(guò)虛擬函數(shù)來(lái)支持動(dòng)態(tài)約束,必然導(dǎo)致虛擬函數(shù)表過(guò)于臃腫,消耗內(nèi)存,效率低下。例如,CWnd封裝 Windows窗口對(duì)象時(shí),每一條Windows消息對(duì)應(yīng)一個(gè)成員函數(shù),這些成員函數(shù)為派生類所繼承。如果這些函數(shù)都設(shè)計(jì)成虛擬函數(shù),由于數(shù)量太多,實(shí)現(xiàn)起來(lái)不現(xiàn)實(shí)。于是,MFC建立了消息映射機(jī)制,以一種富有效率、便于使用的手段解決消息處理函數(shù)的動(dòng)態(tài)約束問(wèn)題。
這樣,通過(guò)虛擬函數(shù)和消息映射,MFC類提供了豐富的編程接口。程序員繼承基類的同時(shí),把自己實(shí)現(xiàn)的虛擬函數(shù)和消息處理函數(shù)嵌入MFC的編程框架。MFC編程框架將在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候、適當(dāng)?shù)牡胤絹?lái)調(diào)用程序的代碼。本書將充分的展示MFC調(diào)用虛擬函數(shù)和消息處理函數(shù)的內(nèi)幕,讓讀者對(duì)MFC的編程接口有清晰的理解。
四、 MFC的宏觀框架體系
如前所述,MFC實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)用程序概念的封裝,把類、類的繼承、動(dòng)態(tài)約束、類的關(guān)系和相互作用等封裝起來(lái)。這樣封裝的結(jié)果對(duì)程序員來(lái)說(shuō),是一套開發(fā)模板(或者說(shuō)模式)。針對(duì)不同的應(yīng)用和目的,程序員采用不同的模板。例如,SDI應(yīng)用程序的模板,MDI應(yīng)用程序的模板,規(guī)則DLL應(yīng)用程序的模板,擴(kuò)展DLL應(yīng)用程序的模板,OLE/ACTIVEX應(yīng)用程序的模板,等等。
這些模板都采用了以文檔-視為中心的思想,每一個(gè)模板都包含一組特定的類。典型的MDI應(yīng)用程序的構(gòu)成將在下一節(jié)具體討論。
為了支持對(duì)應(yīng)用程序概念的封裝,MFC內(nèi)部必須作大量的工作。例如,為了實(shí)現(xiàn)消息映射機(jī)制,MFC編程框架必須要保證首先得到消息,然后按既定的方法進(jìn)行處理。又如,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)DLL編程的支持和多線程編程的支持,MFC內(nèi)部使用了特別的處理方法,使用模塊狀態(tài)、線程狀態(tài)等來(lái)管理一些重要信息。雖然,這些內(nèi)部處理對(duì)程序員來(lái)說(shuō)是透明的,但是,懂得和理解MFC內(nèi)部機(jī)制有助于寫出功能靈活而強(qiáng)大的程序。
總之,MFC封裝了Win32 API,OLE API,ODBC API等底層函數(shù)的功能,并提供更高一層的接口,簡(jiǎn)化了Windows編程。同時(shí),MFC支持對(duì)底層API的直接調(diào)用。
MFC提供了一個(gè)Windows應(yīng)用程序開發(fā)模式,對(duì)程序的控制主要是由MFC框架完成的,而且MFC也完成了大部分的功能,預(yù)定義或?qū)崿F(xiàn)了許多事件和消息處理,等等。框架或者由其本身處理事件,不依賴程序員的代碼;或者調(diào)用程序員的代碼來(lái)處理應(yīng)用程序特定的事件。
MFC是C++類庫(kù),程序員就是通過(guò)使用、繼承和擴(kuò)展適當(dāng)?shù)念悂?lái)實(shí)現(xiàn)特定的目的。例如,繼承時(shí),應(yīng)用程序特定的事件由程序員的派生類來(lái)處理,不感興趣的由基類處理。實(shí)現(xiàn)這種功能的基礎(chǔ)是C++對(duì)繼承的支持,對(duì)虛擬函數(shù)的支持,以及MFC實(shí)現(xiàn)的消息映射機(jī)制。
希望通過(guò)以上對(duì)MFC的介紹,能給大家?guī)?lái)幫助。