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学习MFC框架如何创建的过程

2012年03月20日 ⁄ 综合 ⁄ 共 12873字 ⁄ 字号 评论关闭

很久没有使用MFC了,以至于都忘记MFC框架复杂的窗口、文档、视的创建过程了。
下面我们跟踪一个MFC MDI的应用程序,来温习或学习一下。
 
使用AppWizard创建一个MDI应用程序,我创建的应用程序叫MDITest,这样MFC生成了如下的类:
类名 作用
CMDITestApp 派生于CWinApp的应用程序类。
CMainFrame 派生于CMDIFrameWnd的MDI框架窗口类。
CMDITestDoc 派生于CDocument的文档类。
CChildFrame 派生于CMDIChildWnd的MDI子窗口类。
CMDITestView 派生于CView的文档显示类。
 
在运行时刻,CMainFrame, CChildFrame, CMDITestView的窗口关系如下面的表格示出:
CMainFrame
(Menu, Toolbar …)
MDIClient
CChildFrame
CMDITestView
  pDocument = *CMDITestDoc(带有文档的指针)[StatusBar]
其中,最外层的是顶层窗口CMainFrame,里面包含一个MDIClient窗口。CChildFrame做为子窗口包含于MDIClient中(可以包含多个),CChildFrame里面则是真实的文档表示窗口CMDITestView了。
 
我们从这里开始:
// CMDITestApp 初始化
BOOL CMDITestApp::InitInstance()
 
做为CWinApp的派生类,通常需要重载InitInstance(), ExitInstance()两个函数,以完成应用的初始化和退出。我们现在关心InitInstance中关于文档模板、窗口处理的部分,而忽略掉一些CommonControl, OLE初始化部分。
 
整个InitInstance代码如下:
BOOL CMDITestApp::InitInstance()
{
  InitCommonControls();// 这里删减了大量注释和错误处理
  CWinApp::InitInstance();
  AfxOleInit();
  AfxEnableControlContainer();
  SetRegistryKey(_T("应用程序向导生成的本地应用程序"));
  LoadStdProfileSettings(4);//加载标准 INI 文件选项(包括 MRU)
  TRACE("Before CMultiDocTemplate/n");
  //注册应用程序的文档模板。文档模板
  //将用作文档、框架窗口和视图之间的连接
  CMultiDocTemplate* pDocTemplate;
  CDocTemplate = new CMultiDocTemplate(IDR_MDITestTYPE,
    RUNTIME_CLASS(CMDITestDoc),
    RUNTIME_CLASS(CChildFrame), // 自定义 MDI 子框架
    RUNTIME_CLASS(CMDITestView));
  if(!pDocTemplate)
    return FALSE;
  TRACE("Before AddDocTemplate/n");
  AddDocTemplate(pDocTemplate);
  //创建主 MDI 框架窗口
  TRACE("Before new CMainFrame/n");
  CMainFrame* pMainFrame = new CMainFrame;
  TRACE("Before pMainFrame->LoadFrame/n");
  if(!pMainFrame || !pMainFrame->LoadFrame(IDR_MAINFRAME))
    return FALSE;
  m_pMainWnd = pMainFrame;
  TRACE("Before ParseCommandLine/n");
  CCommandLineInfo cmdInfo;
  ParseCommandLine(cmdInfo);
 
  //调度在命令行中指定的命令。如果
  //用 /RegServer、/Register、/Unregserver 或 /Unregister 启动应用程序,则返回 FALSE。
  TRACE("Before ProcessShellCommand/n");
  if(!ProcessShellCommand(cmdInfo))
    return FALSE;
  TRACE("Before pMainFrame->ShowWindow/n");
  //主窗口已初始化,因此显示它并对其进行更新
  pMainFrame->ShowWindow(m_nCmdShow);
  TRACE("Before pMainFrame->UpdateWindow/n");
  pMainFrame->UpdateWindow();
  return TRUE;
}
为了研究整个创建过程,我在其中添加了一些TRACE来跟踪创建顺序。
忽略掉开始的乱七八糟的初始化,从CMultiDocTemplate开始:
CMultiDocTemplate* pDocTemplate = new CMultiDocTemplate(IDR_MDITestTYPE,
  RUNTIME_CLASS(CMDITestDoc),
  RUNTIME_CLASS(CChildFrame), // 自定义 MDI 子框架
  RUNTIME_CLASS(CMDITestView));
AddDocTemplate(pDocTemplate);
(作了一点点简化)
这里首先创建了一个CMultiDocTemplate - 文档模板,文档模板包括的三个运行时刻类信息:Document - CMDITestDoc, FrameWnd - CChildFrame, View - CMDITestView。
然后通过AddDocTemplate函数将新创建的文档模板添加到模板管理器之中(我们以后再研究模板管理器)。
然后创建主框架窗口CMainFrame:
CMainFrame* pMainFrame = new CMainFrame;
if (!pMainFrame || !pMainFrame->LoadFrame(IDR_MAINFRAME))
  return FALSE;
其中,需要研究的是LoadFrame的实现,以及里面都做了些什么。我们稍后研究。
处理命令行,在这里第一个空文档被建立出来:
CCommandLineInfo cmdInfo;
ParseCommandLine(cmdInfo);
// 调度在命令行中指定的命令。如果用 /RegServer、/Register、/Unregserver 或 /Unregister 启动应用程序,则返回 FALSE。
if (!ProcessShellCommand(cmdInfo))//这里创建出初始空文档
  return FALSE;
我们一会会重点研究ProcessShellCommand。
最后,显示主窗口:
pMainFrame->ShowWindow(m_nCmdShow);
pMainFrame->UpdateWindow();
至此,WinApp::InitInstance()完成了自己的工作。
上面遗留了三个待研究的分支,让我们现在去研究它们:
1、 CDocTemplate
2、 CFrameWnd::LoadFrame
3、 CWnd::ProcessShellCommand
 
研究CDocTemplate
我们的例子中是构造了一个CMultiDocTemplate,它是从CDocTemplate派生而来,所以我们主要研究CDocTemplate。
CDocTemplate的几个关键属性列表如下:
CRuntimeClass* m_pDocClass;// class for creating new documents
CRuntimeClass* m_pFrameClass;// class for creating new frames
CRuntimeClass* m_pViewClass;// class for creating new views
其中:
m_pDocClass 表示文档类类型,在此例子中就是CMDITestDoc
m_pFrameClass 表示容纳View窗口的框架窗口类类型,此例中为CChildFrame
m_pViewClass 表示显示文档的View视类类型,此例中为CMDITestView
 
我们可以这样认为,CDocTemplate用于描述Frame-View-Doc的关系。当然它还有一大堆别的属性,我们暂时先忽略。
 
一会还会看到CDocTemplate的创建文档、框架、视的过程,放在ProcessShellCommand中研究。

研究LoadFrame
让我们继续研究CFrameWnd::LoadFrame是怎么运作的。使用的方法是跟踪进入。
BOOL CMDIFrameWnd::LoadFrame(UINT nIDResource, DWORD dwDefaultStyle,
  CWnd* pParentWnd, CCreateContext* pContext)
{
  // 调用基类 CFrameWnd 的 LoadFrame, pContext 在创建主窗口时 = NULL/pParentWnd = NULL
  if (!CFrameWnd::LoadFrame(nIDResource, dwDefaultStyle,pParentWnd, pContext))
  return FALSE;
  // save menu to use when no active MDI child window is present
  ASSERT(m_hWnd != NULL);
  // 主窗口带有菜单,所以。。。
  m_hMenuDefault = ::GetMenu(m_hWnd);
  if (m_hMenuDefault == NULL)
    TRACE(traceAppMsg, 0, "Warning: CMDIFrameWnd without a default menu./n");
  return TRUE;
}
注意,我们的MDITest Application的主窗口CMainFrame是从CMDIFrameWnd派生的,所以进入到这里,参考代码中红色的注释部分。继续跟踪进入CFrameWnd::LoadFrame。
 
BOOL CFrameWnd::LoadFrame(UINT nIDResource, DWORD dwDefaultStyle,
  CWnd* pParentWnd, CCreateContext* pContext)
{
  // only do this once
  ASSERT_VALID_IDR(nIDResource); // nIDResource = 128, IDR_MAINFRAME
  ASSERT(m_nIDHelp == 0 || m_nIDHelp == nIDResource);
 
  m_nIDHelp = nIDResource;  // ID for help context (+HID_BASE_RESOURCE)
 
  CString strFullString;
  if (strFullString.LoadString(nIDResource)) // = “MDITest”
  AfxExtractSubString(m_strTitle, strFullString, 0); // 取得第一个子串
 
  VERIFY(AfxDeferRegisterClass(AFX_WNDFRAMEORVIEW_REG));
  // attempt to create the window
  // GetIconWndClass 会调用 virtual PreCreateWindow 函数,别处也会调用,从而
  // 使得子类的PreCreateWindow 将被调用多次
  LPCTSTR lpszClass = GetIconWndClass(dwDefaultStyle, nIDResource);
  String strTitle = m_strTitle;
  // 调用 CFrameWnd::Create() 实际创建出窗口。
  // 注意:在这里将给 CMainFrame 发送 WM_CREATE 等多个消息。触发 CMainFrame 的
  //OnCreate 处理等。
  if (!Create(lpszClass, strTitle, dwDefaultStyle, rectDefault,
    pParentWnd, MAKEINTRESOURCE(nIDResource), 0L, pContext))
  {
    return FALSE;  // will self destruct on failure normally
  }
 
  // save the default menu handle, 好像 CMDIFrameWnd 也保存了一次?
  ASSERT(m_hWnd != NULL);
  m_hMenuDefault = ::GetMenu(m_hWnd);
 
  // load accelerator resource
  LoadAccelTable(MAKEINTRESOURCE(nIDResource));
 
  // WM_INITIALUPDATE 是 MFC 发明的消息,参见后面的说明。
  if (pContext == NULL)  // send initial update
    SendMessageToDescendants(WM_INITIALUPDATE, 0, 0, TRUE, TRUE);
   return TRUE;
}
 
以下是从TN024: MFC-Defined Messages And Resources中抽取的部分说明:
WM_INITIALUPDATE
This message is sent by the document template to all descendants of a frame window when it is safe for them to do their initial update. It maps to a call to CView::OnInitialUpdate but can be used in other CWnd-derived classes for other one-shot updating.
wParamNot used (0)lParamNot used (0)returnsNot used (0)
 
归纳一下,LoadFrame中进行了如下事情:
1、 注册窗口类(AfxDeferRegisterClass)
2、 实际创建窗口(Create)
3、 处理菜单、快捷键,发送WM_INITIALUPDATE消息给所有子窗口。实际将在CView中处理此消息。(例如:在ToolBar上面放一个FormView,可能就能收到这个消息并处理)
 
至此,CMainFrame已经成功创建,菜单已经装载,工具条、状态行等已经在CMainFrame::OnCreate中创建。让我们接着研究第一个子窗口是怎么被创建出来的,该过程和CMainFrame::LoadFrame比起来就不那么直接了。
 
 
研究CWnd::ProcessShellCommand
 
第一个MDI子窗口是从这里面建立出来的,这实在是缺乏直观性。不过MFC就是这样,没办法。
BOOL CWinApp::ProcessShellCommand(CCommandLineInfo& rCmdInfo)
{
  BOOL bResult = TRUE;
  switch (rCmdInfo.m_nShellCommand)
  {
  case CCommandLineInfo::FileNew:
    if (!AfxGetApp()->OnCmdMsg(ID_FILE_NEW, 0, NULL, NULL))// 关键是这里
      OnFileNew();
    if (m_pMainWnd == NULL)
      bResult = FALSE;
    break;
  case CCommandLineInfo::FileOpen:// 忽略
  case CCommandLineInfo::FilePrintTo:// 忽略
  case CCommandLineInfo::FilePrint:
  case CCommandLineInfo::FileDDE:
  case CCommandLineInfo::AppRegister:
  case CCommandLineInfo::AppUnregister:
  }
  return bResult;
}
进入到ProcessShellCommand,要处理很多种不同命令,我们忽略其它命令,单独看FileNew部分。
注意:实际进入到了AfxGetApp()- >OnCmdMsg(ID_FILE_NEW, 0, NULL, NULL)之中。
 
AfxGetApp()实际返回了CMDITestApp的唯一实例,它从CWinApp - CWinThread - CCmdTarget -  CObject 派生而来。我们没有重载OnCmdMsg,所以进入到CCmdTarget的OnCmdMsg处理中。为了研究,我们删减了一些代码。
BOOL CCmdTarget::OnCmdMsg(UINT nID, int nCode, void* pExtra,
  AFX_CMDHANDLERINFO* pHandlerInfo)
{
  // 这里删减了一些代码
  // determine the message number and code (packed into nCode)
  const AFX_MSGMAP* pMessageMap;
  const AFX_MSGMAP_ENTRY* lpEntry;
  INT nMsg = 0;
  //这里删减了一些代码,处理后 nMsg = WM_COMMAND
  //为了简化,删减了一些断言等。以下循环用于查找处理此消息的入口。
  for (pMessageMap = GetMessageMap(); pMessageMap->pfnGetBaseMap != NULL;
    pMessageMap = (*pMessageMap->pfnGetBaseMap)())
  {
    lpEntry = AfxFindMessageEntry(pMessageMap->lpEntries, nMsg, nCode, nID);
    if (lpEntry != NULL)
    {
      // 找到了消息处理项入口,分发此消息。
      return _AfxDispatchCmdMsg(this, nID, nCode,
        lpEntry->pfn, pExtra, lpEntry->nSig, pHandlerInfo);
     }
  }
  return FALSE;  // 未找到则不处理
}
最终MFC很愉快地找到了一个入口项, CWinApp::OnFileNew(void) 要处理这个消息。继续进入到_AfxDispatchCmdMsg中去看看。
 
AFX_STATIC BOOL AFXAPI _AfxDispatchCmdMsg(CCmdTarget* pTarget, UINT nID, int nCode,AFX_PMSG pfn, void* pExtra, UINT_PTR nSig, AFX_CMDHANDLERINFO* pHandlerInfo)
// return TRUE to stop routing
{
  union MessageMapFunctions mmf;
  mmf.pfn = pfn;
  BOOL bResult = TRUE; // default is ok
   if (pHandlerInfo != NULL)
  {
    // just fill in the information, don't do it
    pHandlerInfo->pTarget = pTarget;
    pHandlerInfo->pmf = mmf.pfn;
    return TRUE;
  }
  switch (nSig)
  {
  case AfxSigCmd_v:
  // normal command or control notification
    ASSERT(CN_COMMAND == 0);// CN_COMMAND same as BN_CLICKED
    ASSERT(pExtra == NULL);
    pTarget->*mmf.pfnCmd_v_v)();// ?实际调用 pTarget 指向的这个成员函数
    break;
  // 下面还有大量的多种 AfxSigCmd_xxx,忽略掉它们。
  default: // illegal
    ASSERT(FALSE); return 0; break;
  }
  return bResult;
}
 
其中 (pTarget->*mmf.pfn_Cmd_v_v)() 对CWinApp::OnFileNew() 产生调用,pTarget = CMDITestApp类实例。调用进入如下:
 
void CWinApp::OnFileNew()
{
  if (m_pDocManager != NULL)
  m_pDocManager->OnFileNew();
}
 
进入进入到CDocManager::OnFileNew()
 
void CDocManager::OnFileNew()
{
  if (m_templateList.IsEmpty())
  // 提示没有模板并返回
  CDocTemplate* pTemplate = (CDocTemplate*)m_templateList.GetHead();// 第一个
  if (m_templateList.GetCount() > 1)
  // 弹出一个对话框(很难看的)提示用户选择一个文档模板
   // 在这个例子里面,pTemplate 就是 CMDITestApp::InitInstance() 里面创建的那个模板
  pTemplate->OpenDocumentFile(NULL);
}
 
在进入CMultiDocTemplate::OpenDocumentFile之前,我观察了一下调用堆栈,结果如下:
mfc71d.dll!CDocManager::OnFileNew() 行852C++
mfc71d.dll!CWinApp::OnFileNew() 行25C++
mfc71d.dll!_AfxDispatchCmdMsg(CCmdTarget * pTarget=0x0042cae8, unsigned int nID=57600, int nCode=0, void (void)* pfn=0x0041153c, void * pExtra=0x00000000, unsigned int nSig=53, AFX_CMDHANDLERINFO * pHandlerInfo=0x00000000) 行89C++
mfc71d.dll!CCmdTarget::OnCmdMsg(unsigned int nID=57600, int nCode=0, void * pExtra=0x00000000, AFX_CMDHANDLERINFO * pHandlerInfo=0x00000000) 行396 + 0x27c++
mfc71d.dll!CWinApp::ProcessShellCommand(CCommandLineInfo & rCmdInfo={...}) 行27 + 0x1ec++
MDITest.exe!CMDITestApp::InitInstance() 行101 + 0xcC++
希望我还没有迷路:)
 
 
CMultiDocTemplate::OpenDocumentFile 又是很多很多代码,让我们选择一些。
CDocument* CMultiDocTemplate::OpenDocumentFile(LPCTSTR lpszPathName,BOOL bMakeVisible)
{
  // 以下代码删减了验证、断言部分
  CDocument* pDocument = CreateNewDocument();// 创建文档对象
  CFrameWnd* pFrame = CreateNewFrame(pDocument, NULL); // 创建框架窗口
 
  if (lpszPathName == NULL)
  {
    CDocument->OnNewDocument();    // 初始化文档
  }
  else
    // 打开已有文档
  InitialUpdateFrame(pFrame, pDocument, bMakeVisible);
  return pDocument;
}
 
看一看CreateNewDocument()
CDocument* CDocTemplate::CreateNewDocument()
{
  // default implementation constructs one from CRuntimeClass
  if (m_pDocClass == NULL)
  // 错误提示啦
  // CRuntimeClass* m_pDocClass -> CreateObject 实例化文档类。
  // 在此例子中既是 CMDITestDoc
  CDocument* pDocument = (CDocument*)m_pDocClass->CreateObject();
  AddDocument(pDocument);// 添加到模板里的文档列表,MultiDocTemplate 保存此一文档
  return pDocument;
}
 
 
CMDITestDoc有如下的定义,仅能从CRuntimeClass里面创建的。
class CMDITestDoc : public CDocument
{
protected: // 仅从序列化创建
   CMDITestDoc();   // 被保护的构造函数
   DECLARE_DYNCREATE(CMDITestDoc)    // 支持从 CRuntimeClass 信息中创建。
 
 
再接着进行CreateNewFrame。
CFrameWnd* CDocTemplate::CreateNewFrame(CDocument* pDoc, CFrameWnd* pOther)
{
  // create a frame wired to the specified document
  CCreateContext context;// 这个 CreateContext 传递到 LoadFrame 中
  context.m_pCurrentFrame = pOther;// 此例中 = NULL
  context.m_pCurrentDoc = pDoc;// = 刚才创建的文档
  context.m_pNewViewClass = m_pViewClass; // 显示此文档的视类的类型
  context.m_pNewDocTemplate = this;
 
  if (m_pFrameClass == NULL)
  // 提示错误并返回
  // 利用 CRuntimeClass 信息创建框架窗口对象,此例中为 CChildFrame
  CFrameWnd* pFrame = (CFrameWnd*)m_pFrameClass->CreateObject();
 
  // 这里,我们又看到了 LoadFrame , 参考前面的 LoadFrame 吧
  // 在这里面,View 窗口也被产生出来。参考 TRACE 输出。
  pFrame->LoadFrame(m_nIDResource,
  WS_OVERLAPPEDWINDOW | FWS_ADDTOTITLE,NULL, &context);
  return pFrame;
}
 
LoadFrame之后View窗口将被创建出来,接着进入到CMDITestDoc::OnNewDocument中,现在仅仅是一个空的函数,没有特定代码。
BOOL CMDITestDoc::OnNewDocument()

  TRACE("CMDITestDoc::OnNewDocument() entry/n");
  if (!CDocument::OnNewDocument())
    return FALSE;
   // TODO: 在此添加重新初始化代码
  // (SDI 文档将重用该文档)
   return TRUE;

 
最后是CDocTemplate::InitialUpdateFrame,这里面主要是激活新建的框架、文档、视,看得挺头疼的。
void CDocTemplate::InitialUpdateFrame(CFrameWnd* pFrame, CDocument* pDoc,BOOL bMakeVisible)

  // just delagate to implementation in CFrameWnd
  pFrame->InitialUpdateFrame(pDoc, bMakeVisible);

 
现在,文档、框架窗口、视窗口全部被创建出来,我们胜利的返回到ProcessShellCommand处。显示和更新主窗口,完成了WinApp::InitInstance :
// 主窗口已初始化,因此显示它并对其进行更新
  pMainFrame->ShowWindow(m_nCmdShow);
  pMainFrame->UpdateWindow();
 
 
看一下至此的TRACE输出,中间的DLL加载被去掉了:
Before CMultiDocTemplate
Before AddDocTemplate
Before new CMainFrame
CMainFrame::CMainFrame()
Before pMainFrame->LoadFrame
CMainFrame::PreCreateWindow entry  // 注意:PreCreateWindow 被两次调用
CMainFrame::PreCreateWindow entry
CMainFrame::OnCreate entry before CMDIFrameWnd::OnCreate
CMainFrame::OnCreate before m_wndToolBar.CreateEx
CMainFrame::OnCreate before m_wndStatusBar.Create
Before ParseCommandLine
Before ProcessShellCommand
CMDITestDoc::CMDITestDoc()   // 文档对象被创建
CChildFrame::CChildFrame()   // 子框架窗口被创建
CChildFrame::PreCreateWindow entry
CChildFrame::PreCreateWindow entry
CChildFrame::PreCreateWindow entry
CMDITestView::CMDITestView() entry// 子框架窗口的 OnCreate 中创建了 View 窗口
CMDITestView::PreCreateWindow entry
CMDITestDoc::OnNewDocument() entry
Before pMainFrame->ShowWindow
Before pMainFrame->UpdateWindow
 
// 退出时的 TRACE
CMDITestView::~CMDITestView()
CChildFrame::~CChildFrame()
CMDITestDoc::~CMDITestDoc()
CMainFrame::~CMainFrame()

 

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