窗口过程封装的一些实现

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作者: colin<linzhenqun@gmail.com>

微博: http://weibo.com/jaccicagaga

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如何封装窗口过程是所有UI库最核心的设计之一，像MFC/WTL/VCL都各有自己的实现代码，最终的目标却是一样的：将窗口过程转化为对象的方法，从而把面向过程的Windows转化为面向对象的方式。这里要介绍我自己想到两种实现方式，这些实现都很简单，但都可以达到同样的目的。

一、利用窗口的属性表

基本原理是将窗口句柄和窗口类实例绑定在一起，每个窗口都有自己的属性表，通过GetProp和SetProp等API操作之，属性表本质上就是哈希表，通过一个Key快速查找到Value，在这里Key就是窗口句柄，Value就是窗口类。

另外，我们需要一个自己的标准窗口过程，用来找到与句柄关联的窗口类，然后再调用窗口类的窗口过程。

先看看实现的代码：

#ifndef WndHandler_h__ #define WndHandler_h__ #include <crtdbg.h> #define _WINDOW_CLSATOM "wndatom" class WndHandler { public: WndHandler(): mDefWndProc(NULL), mHwnd(NULL) { } virtual ~WndHandler() { Unsubclass(); } bool Subclass(HWND hwnd) { Unsubclass(); _ASSERT(::IsWindow(hwnd)); _ASSERT(::GetPropA(hwnd, _WINDOW_CLSATOM) == NULL); mDefWndProc = (WNDPROC)::GetWindowLongW(hwnd, GWL_WNDPROC); if (mDefWndProc == WndHandler::StdWndProc) mDefWndProc = DefWindowProcW; ::SetWindowLongW(hwnd, GWL_WNDPROC, (long)StdWndProc); ::SetPropA(hwnd, _WINDOW_CLSATOM, (HANDLE)this); mHwnd = hwnd; return true; } void Unsubclass() { if (!::IsWindow(mHwnd) || !mDefWndProc) return; ::SetWindowLongW(mHwnd, (LONG)mDefWndProc, GWL_WNDPROC); ::RemovePropA(mHwnd, _WINDOW_CLSATOM); mDefWndProc = NULL; mHwnd = NULL; } protected: static LRESULT CALLBACK StdWndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wparam, LPARAM lparam) { WndHandler* handler = (WndHandler*)GetPropA(hwnd, _WINDOW_CLSATOM); _ASSERT(handler); LRESULT ret = 0; BOOL done = handler->WndProc(hwnd, msg, wparam, lparam, ret); if (done) return ret; else return CallWindowProcW(handler->mDefWndProc, hwnd, msg, wparam, lparam); } virtual BOOL WndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wparam, LPARAM lparam, LRESULT& ret) { switch (msg) { case WM_NCDESTROY: { mHwnd = NULL; break; } } return FALSE; } protected: WNDPROC mDefWndProc; HWND mHwnd; }; #endif // WndHandler_h__

WndHandler提代SubClass和UnsubClass两个方法对窗口进行子类化和反子类化。

SubClass大概做法是先取到原来的窗口过程，然后调用自己的窗口过程(StdWndProc)，最后通过SetProp将WndHandler的实例塞进窗口的属性表中。UnsubClass则是将原来的窗口过程恢复过去，同时通过RemoveProp将类实例从属性表中删除。

当子类化成功后，窗口过程变成了StdWndProc，在这里通过GetProp找到WndHandler实例，再调用它的WndProc方法，这样就完成了从窗口过程向对象方法的转换。

二、利用哈希表

上面的实现有一些缺点，一个是属性表的名字固定，如果这个窗口刚好有这个属性名，则会把这个属性给冲掉；另一个缺点是这字符串方式的，其中必然会有将字符串计算成哈希值的过程，这对效率有微小的影响。

其实我们完全可以用自己的哈希表来表现关联，下面是另一个实现的代码：

WndHandler.h: #ifndef WndHandler_h__ #define WndHandler_h__ #include <crtdbg.h> #include <algorithm> #include <hash_map> using namespace std; using namespace stdext; class WndHandler { public: WndHandler(): mDefWndProc(NULL), mHwnd(NULL){} virtual ~WndHandler() { Unsubclass();} bool Subclass(HWND hwnd); void Unsubclass(); protected: static LRESULT CALLBACK StdWndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wparam, LPARAM lparam); virtual BOOL WndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wparam, LPARAM lparam, LRESULT& ret); protected: WNDPROC mDefWndProc; HWND mHwnd; }; #endif // WndHandler_h__

WndHandler.cpp:

#include "stdafx.h" #include "WndHandler.h" class wnd_hash { public: enum { bucket_size = 4, min_buckets = 8 }; wnd_hash() { } size_t operator()(const HWND& hwnd) const { return size_t(hwnd); } bool operator()(const HWND& hwnd1, const HWND& hwnd2) const { return hwnd1 != hwnd2; } }; typedef hash_map<HWND, WndHandler*, wnd_hash> WndHandlerMap; static WndHandlerMap sWndHandlerMap; bool WndHandler::Subclass( HWND hwnd ) { Unsubclass(); _ASSERT(::IsWindow(hwnd)); mDefWndProc = (WNDPROC)::GetWindowLongW(hwnd, GWL_WNDPROC); if (mDefWndProc == WndHandler::StdWndProc) mDefWndProc = DefWindowProcW; ::SetWindowLongW(hwnd, GWL_WNDPROC, (long)StdWndProc); sWndHandlerMap.insert(make_pair(hwnd, this)); mHwnd = hwnd; return true; } void WndHandler::Unsubclass() { sWndHandlerMap.erase(mHwnd); if (!::IsWindow(mHwnd) || !mDefWndProc) return; ::SetWindowLongW(mHwnd, (LONG)mDefWndProc, GWL_WNDPROC); mDefWndProc = NULL; mHwnd = NULL; } LRESULT CALLBACK WndHandler::StdWndProc( HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wparam, LPARAM lparam ) { WndHandlerMap::iterator itr = sWndHandlerMap.find(hwnd); if (itr == sWndHandlerMap.end()) return 0; WndHandler* handler = itr->second; LRESULT ret = 0; BOOL done = handler->WndProc(hwnd, msg, wparam, lparam, ret); if (done) return ret; else return CallWindowProcW(handler->mDefWndProc, hwnd, msg, wparam, lparam); } BOOL WndHandler::WndProc( HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wparam, LPARAM lparam, LRESULT& ret ) { switch (msg) { case WM_NCDESTROY: { mHwnd = NULL; break; } } return FALSE; }

注意上面的hash_map会因VS的版本不同而不同，这里用的是VS2003；代码与第一个版本基本一致，只不过将属性表转换为哈希表了。