MFC使用教程(上)

第一部分：MFC简介

　　Visual C++ 不仅仅是一个编译器。它是一个全面的应用程序开发环境，使用它你充分利用具有面向对象特性的 C++ 来开发出专业级的 Windows 应用程序。为了能充分利用这些特性，你必须理解 C++ 程序设计语言。掌握了C++，你就必须掌握 Microsoft 基本类库 (MFC) 的层次结构。该层次结构包容了 Windows API 中的用户界面部分，并使你能够很容易地以面向对象的方式建立 Windows 应用程序。这种层次结构适用于所有版本的 Windows 并彼此兼容。你用 MFC 所建立的代码是完全可移植的。

　　简单介绍MFC的基本概念和术语以及事件驱动程序设计方法。输入、编译和运行一个简单的MFC程序。第二部分中将详细解释这些代码。第三部分讨论了MFC控件和如何定制它们。

什么是MFC？

　　如果你要建立一个 Windows 应用程序，应该如何下手？
　　好的开端是从设计用户界面开始。首先，你要决定什么样的用户能使用该程序并根据需要来设置相应的用户界面对象。Windows 用户界面有一些标准的控件，如按钮、菜单、滚动条和列表等，这对那些 Windows 用户已经是很熟悉了。 要记住的是，作为程序员必须选择一组控件并决定如何把它们安排到屏幕上。传统上，你需要在纸上做一下用户界面的草图，直到对各元素感到满意为止。这对于一些比较小的项目，以及一些大项目的早期原型阶段是可以的。下一步，是要实现代码。为任何 Windows 平台建立应用程序时，程序员都有两种选择：C 或 C++。 使用 C，程序员是在 Windows 应用程序界面 ( API ) 的水平上编写代码。该界面是由几百个 C 函数所组成，这些函数在Windows API 参考手册中都有介绍。对于Windows NT, API 被称为 "Win32 API"，以区别于其用于Windows 3.1的16位 API, Microsoft 也提供了 C++ 库，它位于任何 Windows API 之上，能够使程序员的工作更容易。它就是Microsoft基本类库 (MFC)，该库的主要优点是效率高。它减少了大量在建立 Windows 程序时必须编写的代码。同时它还提供了所有一般 C++ 编程的优点，例如继承和封装。MFC 是可移植的，例如，在 Windows 3.1下编写的代码可以很容易地移植到Windows NT 或 Windows 95 上。因此，MFC 很值得推荐的开发Windows 应用程序的方法。在本教程自始至终使用的都是 MFC。当是使用MFC时，你编写的代码是用来建立必要的用户界面控件并定制其外观。同时你还要编写用来响应用户操作这些控件的代码。例如，如果用户单击一个按钮时，你应该有代码来响应。这就是事件驱动代码，它构成了所有应用程序。一旦应用程序正确的响应了所有允许的控制，它的任务也就完成了 。
　　Visual C++ 应用程序开发程序环境特别适合于使用 MFC (也有其它开发环境使用MFC，如C++ builder也包含了对MFC的支持)，所以一起学习 MFC和 Visual C++ 能够增强你的开发程序的能力。

Windows应用程序使用几个标准的控件:

　　静态文本标签
　　按钮
　　列表框
　　组合框(一种更高级的列表框)
　　单选按钮 （单选框）
　　检查按钮 （复选框）
　　编辑框(单行和多行)
　　滚动条

　　你可以通过代码或"资源编辑器"来建立这些控件，在资源编辑器中可以建立对话框和这些控件。在本教程中，我们将使用代码来建立它们。
　　Windows支持几种类型的应用程序窗口。一个典型的应用程序应该活动在称为"框架窗口"中。一个框架窗口是一个全功能的主窗口，用户可以改变尺寸、最小化、最大化等。Windows也支持两种类型的对话框：模式和无模式对话框。模式对话框一旦出现在屏幕上只有当它退出时，屏幕上该应用程序的其余部分才能响应。无模式对话框出现在屏幕上时，程序的其余部分也可以作出响应，它就象浮动在上面一样。
　　最简单的 Windows 应用程序是使用单文档界面(SDI)，只有一个框架窗口。Windows的钟表、PIF 编辑器、记事本等都是 SDI 应用程序的例子。Windows 也提供了一种称为多文档界面的组织形式，它可用于更复杂的应用程序。MDI 系统允许用户在同一应用程序中同时可以查看多个文档。例如，一个文本编辑器可以允许用户同时打开多个文本文件。使用 MDI时，应用程序有一个主窗口，在主窗口中有一些子窗口，每个子窗口中各自包含有各自的文档。在MDI框架中，主窗口有一个主菜单，它对主框架中最顶端窗口有效。各子窗口都可以缩成图标或展开，MDI主窗口也可以变成桌面上的一个图标。MDI界面可能会给你一种第二桌面的感觉，它对窗口的管理和删除混乱的窗口有很大的帮助。
　　你所建立的每一个应用程序都会使用它自己的一套控件、菜单结构以及对话框。应用程序界面的好坏取决于你如何选择和组织这些界面对象。Visual C++ 中的资源编辑器可以使你能容易的建立和定制这些界面对象。

事件驱动软件和词汇

　　所有基于窗口的GUI 都包含相同的基本元素，它们的操作方式都是相同的。在屏幕上，用户所看到的是一组窗口，每个窗口都包含有控件、图标、对象以及一些处理鼠标和键盘的元素。从用户角度来看，各系统的界面对象都是相同的：按钮、滚动条、图标、对话框以及下拉菜单等等。尽管这些界面元素的"外观和感觉"可能有些不同，但这些界面对象的工作方式都是相同的。例如，滚动条对于Windows、Mac和Motif 可能有些不同，但他们的作用完全是一样的。

　　从程序员的角度来看，这些系统在概念上是相似的，尽管它们可能有很大的不同。为了建立GUI 程序，程序员第一步要把所有需要的用户界面控件都放到窗口上。例如，如果程序员要建立一个从摄氏到华氏的转换的简单程序，则程序员所选择的用户界面对象来完成并在屏幕上把结果显示出来。在这个简单的程序中，程序员可能需要用户在一个可编辑的编辑框中输入温度值，在一个不可编辑的编辑框中显示转换结果，然后让用户可以单击一个标有"退出"的按钮来退出应用程序。

　　因为是用户来操作应用程序的控制，所以程序必须作出响应。所做的响应依赖于用户使用鼠标或键盘在不同控制上的操作。屏幕上的每个用户界面对象对事件的响应是不同的。例如，如果用户单击退出按钮，则该按钮必须更新屏幕、加亮它自己。然后程序必须响应退出。
　　Windows 所用的模式也是类似的。在一个典型的应用程序中，你将建立一个主窗口，并且在其中放置了一些用户界面控件。这些控件通常被称为子窗口--它们就象一些在主窗口中的更小更特殊的子窗口。作为程序员，你应该通过函数调用来发送信息操作这些控件、通过把信息发送给你到代码来响应用户的操作。
　　如果你从未做过事件驱动程序设计，则所有这些对你来说可能是很陌生的。但是，事件驱动程序设计方式是很容易理解的。具体的细节对不同的系统可能有些不同，但是其基本概念是类似的。在一个事件驱动界面中，应用程序会在屏幕上绘制几个界面对象，如按钮、文本区和菜单。应用程序通常通过一段称为事件循环的的代码来响应用户的操作。用户可以使用鼠标或键盘来任意操作屏幕上的对象。例如，用户用鼠标单击一个按钮。用鼠标单击就称为一个事件。事件驱动系统把用户的动作如鼠标单击和键盘操作定义为事件，也把系统操作如更新屏幕定义为事件。
　　在比较低级的编程方法中，如用C直接编写Windows API应用程序，代码量是非常大的，因为你所要照顾的细节太多了。例如，你用某种类型的结构来接收单击鼠标事件。你的事件循环中的代码会查看结构中不同域，以确定哪个用户界面对象受到了影响，然后会完成相应的操作。当屏幕上有很多对象时，应用程序会变得很大。只是简单地处理哪个对象被单击和对它需要做些什么要花费大量的代码。
　　幸运的是，你可以在比较高级的方法来进行编程，这就是使用MFC。在MFC中，几乎所有的低级的细节处理都为你代办了。如果你把某一用户界面对象放在屏幕上，你只需要两行代码来建立它。如果用户单击一个按钮，则按钮自己会完成一切必要的操作，从更新屏幕上的外观到调用你程序中的预处理函数。该函数包含有对该按钮作出相应操作的代码。MFC 为你处理所有的细节：你建立按钮并告知它特定的处理函数，则当它被按下时，它就会调用相应的函数。第四部分介绍了怎样使用消息映射来处理事件。

例子：
　　理解一个典型的 MFC程序的结构和样式的最好方法是输入一段小程序，然后编译和运行它。下面的程序是一段简单的"hello world"程序。这对很多C程序员都是很熟悉了，让我们看一下如何用MFC 方法来实现。如果你是第一次看到这类程序，也许比较难理解。这没关系，我们后面会详细介绍。现在你只要用Visual C++ 环境中建立、编译和运行它就可以了。
//hello.cpp
#include <afxwin.h>
// 说明应用程序类
class CHelloApp : public CWinApp
{
public:
virtual BOOL InitInstance();
};
// 建立应用程序类的实例
CHelloApp HelloApp;
// 说明主窗口类
class CHelloWindow : public CFrameWnd
{
CStatic* cs;
public:
CHelloWindow();
};
// 每当应用程序首次执行时都要调用的初始化函数
BOOL CHelloApp::InitInstance()
{
m_pMainWnd = new CHelloWindow();
m_pMainWnd->ShowWindow(m_nCmdShow);
m_pMainWnd->UpdateWindow();
return TRUE;
}
// 窗口类的构造函数
CHelloWindow::CHelloWindow()
{
// 建立窗口本身
Create(NULL,
"Hello World!",
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CRect(0,0,200,200));
// 建立静态标签
cs = new CStatic();
cs->Create("hello world",
WS_CHILD|WS_VISIBLE|SS_CENTER,
CRect(50,80,150,150),
this);
}


　　上面的这段程序如果用C 来实现，得需要几页的代码。这个简单的例子做了三件事。第一，它建立了一个应用程序对象。你所编写的每个MFC 程序都有一个单一的程序对象是处理 MFC 和 Windows 的初始细节的。第二，应用程序建立了一个窗口来作为应用程序的主窗口。最后，在应用程序的窗口中建立了一个静态文本标签，它包含有"hello world"几个字。在第二部分中我们会仔细研究这段程序，以理解其结构。

建立项目和编译代码

　　为了在 Visual C++ 中编译代码，你必须要建立一个项目。一个项目主要保存着下面三种不同类型的信息:
　　1.它可以记住建立一个可执行程序所需要的所有源程序代码文件。在这个简单的例子中，文件 HELLO.CPP 是唯一的源文件，但是在一个大型的应用程序中，为了便于管理和维护，你可以会有许多个不同的源文件。项目会维护这些不同文件的列表，并当你要建立下一个新的可执行程序时，在必要时编译它们。
　　2.它会记住针对你的应用程序所使用的编译器和连接器选项。例如，它会记住把哪个库连接到了执行程序中，你是否预编译了头文件等等。
　　3.它会记住你想要建立的项目类型: 一个控制台应用程序，或一个窗口应用程序等等。如果你已经对项目文件有所了解，则会很容易明白作为机器产生的项目文件的作用。


第二部分：一个简单的MFC程序

　　我们将一段一段地来研究提到的 MFC 应用程序，以便能理解它的结构和概念框架。我们将先介绍 MFC，然后在介绍如何用 MFC 来建立应用程序。

MFC简介
　　MFC 是一个很大的、扩展了的 C++ 类层次结构，它能使开发 Windows 应用程序变得更加容易。MFC 是在整个 Windows 家族中都是兼容的，也就是说，无论是 Windows3.x、Windows95 还是 Windows NT，所使用的 MFC 是兼容的。每当新的 Windows 版本出现时，MFC 也会得到修改以便使旧的编译器和代码能在新的系统中工作。MFC 也回得到扩展，添加新的特性、变得更加容易建立应用程序。
　　与传统上使用 C 语言直接访问 Windows API相反，使用 MFC 和 C++ 的优点是 MFC 已经包含和压缩了所有标准的"样板文件"代码，这些代码是所有用 C 编写的 Windows 程序所必需的。因此用 MFC 编写的程序要比用C语言编写的程序小得多。另外，MFC所编写的程序的性能也毫无损失。必要时，你也可以直接调用标准 C 函数，因为 MFC 不修改也不隐藏 Windows 程序的基本结构。
　　使用 MFC 的最大优点是它为你做了所有最难做的事。MFC 中包含了上成千上万行正确、优化和功能强大的 Windows 代码。你所调用的很多成员函数完成了你自己可能很难完成的工作。从这点上将，MFC 极大地加快了你的程序开发速度。
　　MFC 是很庞大的。例如，版本4.0中包含了大约200个不同的类。万幸的是，你在典型的程序中不需要使用所有的函数。事实上，你可能只需要使用其中的十多个 MFC 中的不同类就可以建立一个非常漂亮的程序。该层次结构大约可分为几种不同的类型的类：

　　应用程序框架
　　图形绘制的绘制对象
　　文件服务
　　异常处理
　　结构 - List、Array 和 Map
　　Internet 服务
　　OLE 2
　　数据库
　　通用类

　　我们将集中讨论可视对象。下面的列表给出了部分类：

　　CObject
　　CCmdTarget
　　CWinThread
　　CWinApp
　　CWnd
　　CFrameWnd
　　CDialog
　　CView
　　CStatic
　　CButton
　　CListBox
　　CComboBox
　　CEdit
　　CScrollBar
　　在上面的列表中，有几点需要注意。第一，MFC 中的大部分类都是从基类 CObject 中继承下来的。该类包含有大部分MFC类所通用的数据成员和成员函数。第二，是该列表的简单性。CWinApp 类是在你建立应用程序是要用到的，并且任何程序中都只用一次。CWnd 类汇集了 Windows 中的所有通用特性、对话框和控制。CFrameWnd 类是从 CWnd 继承来的，并实现了标准的框架应用程序。CDialog 可分别处理无模式和有模式两种类型的对话框。　　CView 是用于让用户通过窗口来访问文档。最后，Windows 支持六种控制类型:静态文本框、可编辑文本框、按钮、滚动条、列表框和组合框(一种扩展的列表框)。一旦你理解了这些，你也就能更好的理解 MFC 了。MFC 中的其它类实现了其它特性，如内存管理、文档控制等。
　　为了建立一个MFC应用程序，你既要会直接使用这些类，而通常你需要从这些类中继承新的类。在继承的类中，你可以建立新的成员函数，这能更适用你自己的需要。在简单例子中已经看到了这种继承过程，下面会详细介绍。CHelloApp 和 CHelloWindow 都是从已有的 MFC 类中继承的。

设计一个程序
　　在讨论代码本身之前，我们需要花些工夫来简单介绍以下 MFC 中程序设计的过程。例如，假如你要编一个程序来向用户显示"Hello World"信息。这当然是很简单的，但仍需要一些考虑。
　　"hello world"应用程序首先需要在屏幕上建立一个窗口来显示"hello world"。然后需要实际把"hello world"放到窗口上。我们需要三个对象来完成这项任务:
　　1.一个应用程序对象，用来初始化应用程序并把它挂到 Windows 上。该应用程序对象处理所有的低级事件。 2.一个窗口对象来作为主窗口。 3.一个静态文本对象，用来显示"hello world"。
　　你用 MFC 所建立的每个程序都会包含头两个对象。第三个对象是针对该应用程序的。每个应用程序都会定义它自己的一组用户界面对象，以显示应用程序的输出和收集应用的输入信息。
　　一旦你完成了界面的设计，并决定实现该界面所需要的控件，你就需要编写代码来在屏幕上建立这些控件。你还会编写代码来处理用户操作这些控件所产生的信息。在"hello world"应用程序中，只有一个控件。它用来输出"hello world"。复杂的程序可能在其主窗口和对话框中需要上百个控件。
　　应该注意，在应用程序中有两种不同的方法来建立用户控件。这里所介绍的是用 C++代码方式来建立控件。但是，在比较大的应用程序中，这种方法是不可行的。因此，在通常情况下要使用资源文件的图形编辑器来建立控件。这种方法要方便得多。

理解"hello world"的代码

　　下面列出了"hello world"程序的代码。
　　1 //hello.cpp
　　2 #include <afxwin.h>
　　3 // Declare the application class
　　4 class CHelloApp : public CWinApp
　　5 {
　　6 public:
　　7 virtual BOOL InitInstance();
　　8 };
　　9 // Create an instance of the application class
　　10 CHelloApp HelloApp;　
　　11 // Declare the main window class
　　12 class CHelloWindow : public CFrameWnd
　　13 {
　　14 CStatic* cs;
　　15 public:
　　16 CHelloWindow();
　　17 };
　　18 // The InitInstance function is called each
　　19 // time the application first executes.
　　20 BOOL CHelloApp::InitInstance()
　　21 {
　　22 m_pMainWnd = new CHelloWindow();
　　23 m_pMainWnd->ShowWindow(m_nCmdShow);
　　24 m_pMainWnd->UpdateWindow();
　　25 return TRUE;
　　26 }
　　27 // The constructor for the window class
　　28 CHelloWindow::CHelloWindow()
　　29 {
　　30 // Create the window itself
　　31 Create(NULL,
　　32 "Hello World!",
　　33 WS_OVERLAPPEDWINDOW,
　　34 CRect(0,0,200,200));
　　35 // Create a static label
　　36 cs = new CStatic();
　　37 cs->Create("hello world",
　　38 WS_CHILD|WS_VISIBLE|SS_CENTER,
　　39 CRect(50,80,150,150),
　　40 this);
　　41 }

　　该程序由六小部分组成。
　　首先，该程序包含了头文件 afxwin.h (第 2 行)。该头文件包含有 MFC 中所使用的所有的类型、类、函数和变量。它也包含了其它头文件，如 Windows API 库等。
　　第 3 至 8 行从 MFC 说明的标准应用程序类 CWinApp 继承出了新的应用程序类 CHelloApp。该新类是为了要重载 CWinApp 中的 InitInstance 成员函数。InitInstance是一个应用程序开始执行时要调用的可重载函数。
　　在第10行中，说明了应用程序作为全局变量的一个实例。该实例是很重要的，因为它要影响到程序的执行。当应用程序被装入内存并开始执行时，全局变量的建立会执行CWinApp 类的缺省构造函数。全局变量创建完成后首先执行WinMain(),在WinMain()中将调用在18至26行定义的 InitInstance 函数。
即：
CWinApp::CWinApp()
WinMain()
{
theApp.InitInstance();
theApp.Run(){
While (GetMessage())
DispathMessage;
}
}
　　在第11至17中，CHelloWindow 类是从 MFC 中的 CFrameWnd 类继承来的。CHelloWindow 是作为应用程序在屏幕上的窗口。建立新的类以便实现构造函数、析构函数和数据成员。
　　第18至26行实现了 InitInstance 函数。该函数产生一个 CHelloWindow 类的实例，因此会执行第27行至41行中类的构造函数。它也会把新窗口放到屏幕上。
　　第27至41实现了窗口的构造函数。该构造函数实际是建立了窗口，然后在其中建立一个静态文本控制。
　　要注意的是，在该程序中没有 main 或 WinMain 函数，也没有事件循环。然而它实际上处理了事件。窗口可以最大或最小化、移动窗口等等。所有这些操作都隐藏在主应用程序类 CWinApp 中，并且我们不必为它的事件处理而操心，它都是自动执行、在 MFC 中不可见的。

程序对象

　　用 MFC 建立的每个应用程序都要包括一个单一从 CWinApp 类继承来的应用程序对象。该对象必须被说明成全局的(第10行)，并且在你的程序中只能出现一次。从 CWinApp 类继承的对象主要是处理应用程序的初始化，同时也处理应用程序主事件循环。CWinApp 类有几个数据成员和几个成员函数。在上面的程序中，我们只重载了一个 CWinApp 中的虚拟函数 InitInstance。
　　应用程序对象的目的是初始化和控制你的程序。因为 Windows 允许同一个应用程序的多个实例在同时执行，因此 MFC 把初始化过程分成两部分并使用两个函数 InitApplication 和 InitInstance 来处理它。此处，我们只使用了一个 InitInstance 函数，因为我们的程序很简单。当每次调用应用程序时都会调用一个新的实例。第3至8行的代码建立了一个称为 CHelloApp 的类，它是从 CWinApp 继承来的。它包含一个新的 InitInstance 函数，是从 CWinApp 中已存在的函数(不做任何事情)重载来的:


3 // Declare the application class
4 class CHelloApp : public CWinApp
5 {
6 public:
7 virtual BOOL InitInstance();
8 };

　　 在重载的 InitInstance 函数内部，第18至26行，程序使用 CHelloApp 的数据成员 m_pMainWnd 来建立并显示窗口:

18 // The InitInstance function is called each
19 // time the application first executes.
20 BOOL CHelloApp::InitInstance()

21 {
22 m_pMainWnd = new CHelloWindow();
23 m_pMainWnd->ShowWindow(m_nCmdShow);
24 m_pMainWnd->UpdateWindow();
25 return TRUE;
26 }

　　InitInstance 函数返回 TRUE 表示初始化已成功的完成。如果返回了FALSE，则表明应用程序会立即终止。在下一节中我们将会看到窗口初始化的详细过程。

　　当应用程序对象在第10行建立时，它的数据成员(从 CWinApp 继承来的) 会自动初始化。例如，m_pszAppName、m_lpCmdLine 和 m_nCmdShow 都包含有适当的初始化值。你可参见 MFC 的帮助文件来获得更详细的信息。我们将使用这些变量中的一个。