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MFC

(微軟基礎類庫)

鎖定
微軟基礎類庫(英語:Microsoft Foundation Classes,簡稱MFC)是微軟公司提供的一個類庫(class libraries),以C++類的形式封裝了Windows API,並且包含一個應用程序框架,以減少應用程序開發人員的工作量。其中包含大量Windows句柄封裝類和很多Windows的內建控件和組件的封裝類。
中文名
微軟基礎類庫
外文名
Microsoft Foundation Classes
簡    稱
MFC
類    型
C/C++的圖形化界面語言
開發者
微軟
特    點
效率損失低
使用者
大眾

MFC定義

MFC(Microsoft Foundation Classes)是微軟基礎類庫的簡稱,是微軟公司實現的一個c++類庫,主要封裝了大部分的windows API函數,vc++是微軟公司開發的c/c++的集成開發環境,所謂集成開發環境,就是説利用它可以編輯,編譯,調試,而不是使用多種工具輪換操作,靈活性較大。vc也指它的內部編譯器集成開發環境必須有一個編譯器內核,例如DevC++其中一個編譯器內核就是gcc。 MFC除了是一個類庫以外,還是一個框架,在vc++裏新建一個MFC的工程,開發環境會自動幫你產生許多文件,同時它使用了mfcxx.dll。xx是版本,它封裝了mfc內核,所以你在你的代碼看不到原本的SDK編程中的消息循環等等東西,因為MFC框架幫你封裝好了,這樣你就可以專心的考慮你程序的邏輯,而不是這些每次編程都要重複的東西,但是由於是通用框架,沒有最好的針對性,當然也就喪失了一些靈活性和效率。但是MFC的封裝很淺,所以效率上損失不大。

MFC比較

MFC Object和Windows Object的關係
MFC中最重要的封裝是對Win32 API的封裝,因此,理解Windows Object和MFC Object (C++對象,一個C++類的實例)之間的關係是理解MFC的關鍵之一。所謂Windows Object(Windows對象)是Win32下用句柄表示的Windows操作系統對象;所謂MFC Object (MFC對象)是C++對象,是一個C++類的實例,這裏MFC Object是有特定含義的,指封裝Windows Object的C++ Object,並非指任意的C++ Object。
MFC Object 和Windows Object是不一樣的,但兩者緊密聯繫。以窗口對象為例:
一個MFC窗口對象是一個C++ CWnd類(或派生類)的實例,是程序直接創建的。在程序執行中它隨着窗口類構造函數的調用而生成,隨着析構函數的調用而消失。而Windows窗口則是Windows系統的一個內部數據結構的實例,由一個“窗口句柄”標識,Windows系統創建它並給它分配系統資源。Windows窗口在MFC窗口對象創建之後,由CWnd類的Create成員函數創建,“窗口句柄”保存在窗口對象的m_hWnd成員變量中。Windows窗口可以被一個程序銷燬,也可以被用户的動作銷燬。MFC窗口對象和Windows窗口對象的關係。其他的Windows Object和對應的MFC Object也有類似的關係。
下面,對MFC Object和Windows Object作一個比較。有些論斷對設備描述表(MFC類是CDC,句柄是HDC)可能不適用,但具體涉及到時會指出。

MFC從數據結構上

MFC Object是相應C++類的實例,這些類是MFC或者程序員定義的;
Windows Object是Windows系統的內部結構,通過一個句柄來引用;
MFC給這些類定義了一個成員變量來保存MFC Object對應的Windows Object的句柄。對於設備描述表CDC類,將保存兩個HDC句柄。

MFC從層次上

MFC Object是高層的,Windows Object是低層的;
MFC Object封裝了Windows Object的大部分或全部功能,MFC Object的使用者不需要直接應用Windows Object的HANDLE(句柄)使用Win32 API,代替它的是引用相應的MFC Object的成員函數。

MFC從創建上

MFC Object通過構造函數由程序直接創建;Windows Object由相應的SDK函數創建。
MFC中,使用這些MFC Object,一般分兩步:
首先,創建一個MFC Object,或者在STACK中創建,或者在HEAP中創建,這時,MFC Object的句柄實例變量為空,或者説不是一個有效的句柄。
然後,調用MFC Object的成員函數創建相應的Windows Object,MFC的句柄變量存儲一個有效句柄。
CDC(設備描述表類)的創建有所不同,在後面的2.3節會具體説明CDC及其派生類的創建和使用。
當然,可以在MFC Object的構造函數中創建相應的Windows對象,MFC的GDI類就是如此實現的,但從實質上講,MFC Object的創建和Windows Object的創建是兩回事。

MFC從轉換上

可以從一個MFC Object得到對應的Windows Object的句柄;一般使用MFC Object的成員函數GetSafeHandle得到對應的句柄。
可以從一個已存在的Windows Object創建一個對應的MFC Object; 一般使用MFC Object的成員函數Attach或者FromHandle來創建,前者得到一個永久性對象,後者得到的可能是一個臨時對象。

MFC從使用範圍上

MFC Object對系統的其他進程來説是不可見、不可用的;而Windows Object一旦創建,其句柄是整個Windows系統全局的。一些句柄可以被其他進程使用。典型地,一個進程可以獲得另一進程的窗口句柄,並給該窗口發送消息。
對同一個進程的線程來説,只可以使用本線程創建的MFC Object,不能使用其他線程的MFC Object。

MFC從銷燬上比較

MFC Object隨着析構函數的調用而消失;但Windows Object必須由相應的Windows系統函數銷燬。
設備描述表CDC類的對象有所不同,它對應的HDC句柄對象可能不是被銷燬,而是被釋放。
當然,可以在MFC Object的析構函數中完成Windows Object的銷燬,MFC Object的GDI類等就是如此實現的,但是,應該看到:兩者的銷燬是不同的。
每類Windows Object都有對應的MFC Object,下面用表格的形式列出它們之間的對應關係,如表2-1所示:
表2-1 MFC Object和Windows Object的對應關係
描述
Windows句柄
MFC Object
窗口
HWND
CWnd and CWnd-derived classes
設備上下文
HDC
CDC and CDC-derived classes
HMENU
CMenu
HPEN
CGdiObject類,CPen和CPen-derived classes
刷子
HBRUSH
CGdiObject類,CBrush和CBrush-derived classes
HFONT
CGdiObject類,CFont和CFont-derived classes
HBITMAP
CGdiObject類,CBitmap和CBitmap-derived classes
調色板
HPALETTE
CGdiObject類,CPalette和CPalette-derived classes
HRGN
CGdiObject類,CRgn和CRgn-derived classes
圖像列表
HimageLIST
CimageList和CimageList-derived classes
SOCKET
CSocket,CAsynSocket及其派生類
表2-1中的OBJECT分以下幾類:
Windows對象,
GDI對象(BITMAP,BRUSH,FONT,PALETTE,PEN,RGN),
菜單,
圖像列表,
網絡套接字接口。
從廣義上來看,文檔對象和文件可以看作一對MFC Object和Windows Object,分別用CDocument類和文件句柄描述。
後續幾節分別對前四類作一個簡明扼要的論述。
Windows Object
用SDK的Win32 API編寫各種Windows應用程序,有其共同的規律:首先是編寫WinMain函數,編寫處理消息和事件的窗口過程WndProc,在WinMain裏頭註冊窗口(Register Window),創建窗口,然後開始應用程序的消息循環。
MFC應用程序也不例外,因為MFC是一個建立在SDK API基礎上的編程框架。對程序員來説所不同的是:一般情況下,MFC框架自動完成了Windows登記、創建等工作。
下面,簡要介紹MFC Window對Windows Window的封裝。
Windows的註冊
一個應用程序在創建某個類型的窗口前,必須首先註冊該“窗口類”(Windows Class)。注意,這裏不是C++類的類。Register Window把窗口過程、窗口類型以及其他類型信息和要登記的窗口類關聯起來。

MFC“窗口類”數據結構

“窗口類”是Windows系統的數據結構,可以把它理解為Windows系統的類型定義,而Windows窗口則是相應“窗口類”的實例。Windows使用一個結構來描述“窗口類”,其定義如下:
typedef struct _WNDCLASSEX {
    UINT cbSize; //該結構的字節數
    UINT style; //窗口類的風格
    WNDPROC lpfnWndProc; //窗口過程
    int cbClsExtra;
    int cbWndExtra;
    HANDLE hInstance; //該窗口類的窗口過程所屬的應用實例
    HICON hIcon; //該窗口類所用的像標
    HCURSOR hCursor; //該窗口類所用的光標
    HBRUSH hbrBackground; //該窗口類所用的背景刷
    LPCTSTR lpszMenuName; //該窗口類所用的菜單資源
    LPCTSTR lpszClassName; //該窗口類的名稱
    HICON hIconSm; //該窗口類所用的小像標
} WNDCLASSEX;
從“窗口類”的定義可以看出,它包含了一個窗口的重要信息,如窗口風格、窗口過程、顯示和繪製窗口所需要的信息,等等。關於窗口過程,將在後面消息映射等有關章節作詳細論述。
Windows系統在初始化時,會註冊(Register)一些全局的“窗口類”,例如通用控制窗口類。應用程序在創建自己的窗口時,首先必須註冊自己的窗口類。在MFC環境下,有幾種方法可以用來註冊“窗口類”,下面分別予以討論。
調用AfxRegisterClass註冊
AfxRegisterClass函數是MFC全局函數。AfxRegisterClass的函數原型:
BOOL AFXAPI AfxRegisterClass(WNDCLASS *lpWndClass);
參數lpWndClass是指向WNDCLASS結構的指針,表示一個“窗口類”。
首先,AfxRegisterClass檢查希望註冊的“窗口類”是否已經註冊,如果是則表示已註冊,返回TRUE,否則,繼續處理。
接着,調用::RegisterClass(lpWndClass)註冊窗口類
然後,如果當前模塊是DLL模塊,則把註冊“窗口類”的名字加入到模塊狀態的域m_szUnregisterList中。該域是一個固定長度的緩衝區,依次存放模塊註冊的“窗口類”的名字(每個名字是以“\n\0”結尾的字符串)。之所以這樣做,是為了DLL退出時能自動取消(Unregister)它註冊的窗口類。至於模塊狀態將在後面第9章詳細的討論。
最後,返回TRUE表示成功註冊。
AfxRegisterWndClass函數也是MFC全局函數。AfxRegisterWndClass的函數原型:
LPCTSTR AFXAPI AfxRegisterWndClass(UINT nClassStyle,
HCURSOR hCursor, HBRUSH hbrBackground, HICON hIcon)
參數1指定窗口類風格;
參數2、3、4分別指定該窗口類使用的光標、背景刷、像標的句柄,缺省值是0。
此函數根據窗口類屬性動態地產生窗口類的名字,然後,判斷是否該類已經註冊,是則返回窗口類名;否則用指定窗口類的屬性(窗口過程指定為缺省窗口過程),調用AfxRegisterCalss註冊窗口類,返回類名。
動態產生的窗口類名字由以下幾部分組成(包括冒號分隔符):
如果參數2、3、4全部為NULL,則由三部分組成。
“Afx”+“:”+模塊實例句柄”+“:”+“窗口類風格”
否則,由六部分組成:
“Afx”+“:”+模塊實例句柄+“:”+“窗口類風格”+“:”+光標句柄+“:”+背景刷句柄+“:”+像標句柄。比如:“Afx:400000:b:13de:6:32cf”。
該函數在MFC註冊主邊框或者文檔邊框“窗口類”時被調用。具體怎樣用在5.3.3.3節會指出。
隱含的使用MFC預定義的的窗口類
MFC4.0以前的版本提供了一些預定義的窗口類,4.0以後不再預定義這些窗口類。但是,MFC仍然沿用了這些窗口類,例如:
用於子窗口的“AfxWnd”;
用於邊框窗口(SDI主窗口或MDI子窗口)或視的“AfxFrameOrView”;
用於MDI主窗口的“AfxMDIFrame”;
用於標準控制條的“AfxControlBar”。
這些類的名字就 是“AfxWnd”、“AfxFrameOrView”、“AfxMdiFrame”、 “AfxControlBar”加上前綴和後綴(用來標識版本號或是否調試版等)。它們使用標準應用程序像標、標準文檔像標、標準光標等標準資源。為了使用這些“窗口類”,MFC會在適當的時候註冊這些類:或者要創建該類的窗口時,或者創建應用程序的主窗口時,等等。
MFC內部使用了函數
BOOL AFXAPI AfxEndDeferRegisterClass(short fClass)
來幫助註冊上述原MFC版本的預定義“窗口類”。參數fClass區分了那些預定義窗口的類型。根據不同的類型,使用不同的窗口類風格、窗口類名字等填充WndClass的域,然後調用AfxRegisterClass註冊窗口類。並且註冊成功之後,通過模塊狀態的m_fRegisteredClasses記錄該窗口類已經註冊,這樣該模塊在再次需要註冊這些窗口類之前可以查一下m_fRegisteredClasses,如果已經註冊就不必浪費時間了。為此,MFC內部使用宏
AfxDeferRegisterClass(short fClass)
來註冊“窗口類”,如果m_fRegisteredClasses記錄了註冊的窗口類,返回TRUE,否則,調用AfxEndDeferRegisterClass註冊。
註冊這些窗口類的例子:
MFC在加載邊框窗口時,會自動地註冊“AfxFrameOrView”窗口類。在創建視時,就會使用該“窗口類”創建視窗口。當然,如果創建視窗口時,該“窗口類”還沒有註冊,MFC將先註冊它然後使用它創建視窗口。
不過,MFC並不使用”AfxMDIFrame”來創建MDI主窗口,因為在加載主窗口時一般都指定了主窗口的資源,MFC使用指定的像標註冊新的MDI主窗口類(通過函數AfxRegisterWndClass完成,因此“窗口類”的名字是動態產生的)。
MDI子窗口類似於上述MDI主窗口的處理。
在MFC創建控制窗口時,如工具欄窗口,如果“AfxControlBar”類還沒有註冊,則註冊它。註冊過程很簡單,就是調用::InitCommonControl加載通用控制動態連接庫
調用::RegisterWndClass
直接調用Win32的窗口註冊函數::RegisterWndClass註冊“窗口類”,這樣做有一個缺點:如果是DLL模塊,這樣註冊的“窗口類”在程序退出時不會自動的被取消註冊(Unregister)。所以必須記得在DLL模塊退出時取消它所註冊的窗口類。
子類化(Subclass)一個“窗口類”,可自動地得到它的“窗口類”屬性。
MFC窗口類CWnd
在Windows系統裏,一個窗口的屬性分兩個地方存放:一部分放在“窗口類”裏頭,如上所述的在註冊窗口時指定;另一部分放在Windows Object本身,如:窗口的尺寸,窗口的位置(X,Y軸),窗口的Z軸順序,窗口的狀態(ACTIVE,MINIMIZED,MAXMIZED,RESTORED…),和其他窗口的關係(父窗口,子窗口…),窗口是否可以接收鍵盤或鼠標消息,等等。
為了表達所有這些窗口的共性,MFC設計了一個窗口基類CWnd。有一點非常重要,那就是CWnd提供了一個標準而通用的MFC窗口過程,MFC下所有的窗口都使用這個窗口過程。至於通用的窗口過程卻能為各個窗口實現不同的操作,那就是MFC消息映射機制的奧秘和作用了。這些,將在後面有關章節詳細論述。
CWnd提供了一系列成員函數,或者是對Win32相關函數的封裝,或者是CWnd新設計的一些函數。這些函數大致如下。
(1)窗口創建函數
這裏主要討論函數Create和CreateEx。它們封裝了Win32窗口創建函數::CreateWindowEx。Create的原型如下:
BOOL CWnd::Create(LPCTSTR lpszClassName,
LPCTSTR lpszWindowName, DWORD dwStyle,
const RECT& rect,
CWnd* pParentWnd, UINT nID,
CCreateContext* pContext)
Create是一個虛擬函數,用來創建子窗口(不能創建桌面窗口和POP UP窗口)。CWnd的基類可以覆蓋該函數,例如邊框窗口類等覆蓋了該函數以實現邊框窗口的創建,視類則使用它來創建視窗口。
Create調用了成員函數CreateEx。CWnd::CreateEx的原型如下:
BOOL CWnd::CreateEx(DWORD dwExStyle, LPCTSTR lpszClassName,
LPCTSTR lpszWindowName, DWORD dwStyle,
int x, int y, int nWidth, int nHeight,
HWND hWndParent, HMENU nIDorHMenu, LPVOID lpParam)
CreateEx有11個參數,它將調用::CreateWindowEx完成窗口的創建,這11個參數對應地傳遞給::CreateWindowEx。參數指定了窗口擴展風格、“窗口類”、窗口名、窗口大小和位置、父窗口句柄、窗口菜單和窗口創建參數。
CreateEx的處理流程將在後面4.4.1節討論窗口過程時分析。
窗口創建時發送WM_CREATE消息,消息參數lParam指向一個CreateStruct結構的變量,該結構有11個域,其描述見後面4.4.1節對窗口過程的分析,Windows使用和CreateEx參數一樣的內容填充該變量。
(2)窗口銷燬函數
例如:
DestroyWindow函數 銷燬窗口
PostNcDestroy( ),銷燬窗口後調用,虛擬函數
(3)用於設定、獲取、改變窗口屬性的函數,例如:
SetWindowText(CString tiltle) 設置窗口標題
GetWindowText() 得到窗口標題
SetIcon(HICON hIcon, BOOL bBigIcon);設置窗口像標
GetIcon( BOOL bBigIcon ) ;得到窗口像標
GetDlgItem( int nID);得到窗口類指定ID的控制子窗口
GetDC(); 得到窗口的設備上下文
SetMenu(CMenu *pMenu); 設置窗口菜單
GetMenu();得到窗口菜單
(4)用於完成窗口動作的函數
用於更新窗口,滾動窗口,等等。一部分成員函數設計成或可重載(Overloaded)函數,或虛擬(Overridden)函數,或MFC消息處理函數。這些函數或者實現了一部分功能,或者僅僅是一個空函數。如:
有關消息發送的函數:
SendMessage( UINT message,WPARAM wParam = 0, LPARAM lParam = 0 );
給窗口發送發送消息,立即調用方式
PostMessage(( UINT message,WPARAM wParam = 0, LPARAM lParam = 0 );
給窗口發送消息,放進消息隊列
有關改變窗口狀態的函數
MoveWindow( LPCRECT lpRect, BOOL bRepaint = TRUE );
移動窗口到指定位置
ShowWindow(BOOL );顯示窗口,使之可見或不可見
….
實現MFC消息處理機制的函數:
virtual LRESULT WindowProc( UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam ); 窗口過程,虛擬函數
virtual BOOL OnCommand( WPARAM wParam, LPARAM lParam );處理命令消息
消息處理函數:
OnCreate( LPCREATESTRUCT lpCreateStruct );MFC窗口消息處理函數,窗口創建時由MFC框架調用
OnClose();MFC窗口消息處理函數,窗口創建時由MFC框架調用
其他功能的函數
CWnd的導出類是類型更具體、功能更完善的窗口類,它們繼承了CWnd的屬性和方法,並提供了新的成員函數(消息處理函數、虛擬函數、等等)。
常用的窗口類及其層次關係。
在MFC下創建一個窗口對象
MFC下創建一個窗口對象分兩步,首先創建MFC窗口對象,然後創建對應的Windows窗口。在內存使用上,MFC窗口對象可以在棧或者堆(使用new創建)中創建。具體表述如下:
創建MFC窗口對象。通過定義一個CWnd或其派生類的實例變量或者動態創建一個MFC窗口的實例,前者在棧空間創建一個MFC窗口對象,後者在堆空間創建一個MFC窗口對象。
調用相應的窗口創建函數,創建Windows窗口對象。
例如:在前面提到的AppWizard產生的源碼中,有CMainFrame(派生於CMDIFrame(SDI)或者CMDIFrameWnd(MDI))類。它有兩個成員變量定義如下:
CToolBar m_wndToolBar;
CStatusBar m_wndStatusBar;
當創建CMainFrame類對象時,上面兩個MFC Object也被構造。
CMainFrame還有一個成員函數
OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct),
它的實現包含如下一段代碼,調用CToolBarCStatusBar的成員函數Create來創建上述兩個MFC對象對應的工具欄HWND窗口和狀態欄HWND窗口:
int CMainFrame::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
{
    …
    if (!m_wndToolBar.Create(this) ||
        !m_wndToolBar.LoadToolBar(IDR_MAINFRAME))
    {
        TRACE0("Failed to create toolbar\n");
        return -1; // fail to create
    }
    if (!m_wndStatusBar.Create(this) ||
        !m_wndStatusBar.SetIndicators(indicators,
        sizeof(indicators)/sizeof(UINT)))
    {
        TRACE0("Failed to create status bar\n");
        return -1; // fail to create
    }
    …
}
關於工具欄、狀態欄將在後續有關章節作詳細討論。
在MFC中,還提供了一種動態創建技術。動態創建的過程實際上也如上所述分兩步,只不過MFC使用這個技術是由框架自動地完成整個過程的。通常框架窗口、文檔框架窗口、視使用了動態創建。介於MFC的結構,CFrameWndCView及其派生類的實例即使不使用動態創建,也要用new在堆中分配。理由見窗口的銷燬(2.2.5節)。
至於動態創建技術,將在下一章具體討論。
在Windows窗口的創建過程中,將發送一些消息,如:
在創建了窗口的非客户區(Nonclient area)之後,發送消息WM_NCCREATE;
在創建了窗口的客户區(client area)之後,發送消息WM_CREATE;
窗口的窗口過程在窗口顯示之前收到這兩個消息。
如果是子窗口,在發送了上述兩個消息之後,還給父窗口發送WM_PARENATNOTIFY消息。其他類或風格的窗口可能發送更多的消息,具體參見SDK開發文檔。
MFC窗口的使用
MFC提供了大量的窗口類,其功能和用途各異。程序員應該選擇哪些類來使用,以及怎麼使用他們呢?
直接使用MFC提供的窗口類或者先從MFC窗口類派生一個新的C++類然後使用它,這些在通常情況下都不需要程序員提供窗口註冊的代碼。是否需要派生新的C++類,視MFC已有的窗口類是否能滿足使用要求而定。派生的C++類繼承了基類的特性並改變或擴展了它的功能,例如增加或者改變對消息、事件的特殊處理等。
主要使用或繼承以下一些MFC窗口類:
框架類CFrameWnd,CMdiFrameWnd;
文檔框架CMdiChildWnd;
視圖CView和CView派生的有特殊功能的視圖如:列表CListView,編輯CEditView,樹形列表CTreeView,支持RTF的CRichEditView,基於對話框的視CFormView等等。
對話框CDialog
通常,都要從這些類派生應用程序的框架窗口和視窗口或者對話框。
工具條CToolBar
狀態條CStatusBar
其他各類控制窗口,如列表框CList,編輯框CEdit組合框CComboBox,按鈕Cbutton等。
通常,直接使用這些類。
在MFC下窗口的銷燬
窗口對象使用完畢,應該銷燬。在MFC下,一個窗口對象的銷燬包括HWND窗口對象的銷燬和MFC窗口對象的銷燬。一般情況下,MFC編程框架自動地處理了這些。
(1)對CFrameWnd和CView的派生類
這些窗口的關閉導致銷燬窗口的函數DestroyWindow被調用。銷燬Windows窗口時,MFC框架調用的最後一個成員函數是OnNcDestroy函數,該函數負責Windows清理工作,並在最後調用虛擬成員函數PostNcDestroy。CFrameWnd和CView的PostNcDestroy調用delete this刪除自身這個MFC窗口對象。
所以,對這些窗口,如前所述,應在堆(Heap)中分配,而且,不要對這些對象使用delete操作。
(2)對Windows Control窗口
在它們的析構函數中,將調用DestroyWidnow來銷燬窗口。如果在棧中分配這樣的窗口對象,則在超出作用範圍的時候,隨着析構函數的調用,MFC窗口對象和它的Windows window對象都被銷燬。如果在堆(Heap)中分配,則顯式調用delete操作符,導致析構函數的調用和窗口的銷燬。
所以,這種類型的窗口應儘可能在棧中分配,避免用額外的代碼來銷燬窗口。如前所述的CMainFrame的成員變量m_wndStatusBar和m_wndToolBar就是這樣的例子。
(3)對於程序員直接從CWnd派生的窗口
程序員可以在派生類中實現上述兩種機制之一,然後,在相應的規範下使用。
後面章節將詳細的討論應用程序退出時關閉、清理窗口的過程。
設備描述表
設備描述表概述
當一個應用程序使用GDI函數時,必須先裝入特定的設備驅動程序,然後為繪製窗口準備設備描述表,比如指定線的寬度和顏色、刷子的樣式和顏色、字體、剪裁區域等等。不像其他Win32結構,設備描述表不能被直接訪問,只能通過系列Win32函數來間接地操作。
如同Windows“窗口類”一樣,設備描述表也是一種Windows數據結構,用來描述繪製窗口所需要的信息。它定義了一個座標映射模式、一組GDI圖形對象及其屬性。這些GDI對象包括用於畫線的筆,繪圖、填圖的刷子,位圖,調色板,剪裁區域,及路徑(Path)
表2-2列出了設備描述表的結構和各項缺省值,表2-3列出了設備描述表的類型,表2-4顯示設備描述表的類型。
表2-2 設備描述表的結構
屬性
缺省值

Background color
Background color setting from Windows Control Panel (typically, white)

Background mode
OPAQUE

Bitmap
None

Brush
WHITE_BRUSH

Brush origin
(0,0)

Clipping region
Entire window or client area with the update region clipped, as appropriate. Child and pop-up windows in the client area may also be clipped



Palette
DEFAULT_PALETTE

Current pen position
(0,0)

Device origin
Upper left corner of the window or the client area

Drawing mode
R2_COPYPEN

Font
SYSTEM_FONT (SYSTEM_FIXED_FONT for applications written to run with Windows versions 3.0 and earlier)


Intercharacter spacing
0

Mapping mode
MM_TEXT

Pen
BLACK_PEN

Polygon-fill mode
ALTERNATE

Stretch mode
BLACKONWHITE

Text color
Text color setting from Control Panel (typically, black)

Viewport extent
(1,1)

Viewport origin
(0,0)

Window extent
(1,1)

Window origin
(0,0)

表2-3 設備描述表的分類
Display
顯示設備描述表,提供對視頻顯示設備上的繪製操作的支持
Printer
打印設備描述表,提供對打印機、繪圖儀設備上的繪製操作的支持
Memory
內存設備描述表,提供對位圖操作的支持
Information
信息設備描述表,提供對操作設備信息獲取的支持
表2-3中的顯示設備描述表又分三種類型,如表2-4所示。
表2-4 顯示設備描述表的分類
名稱
特點
功能
Class DeviceContexts
提供對Win16的向後兼容

CommonDeviceContexts
在Windows系統的高速緩衝區,數量有限
Applicaion獲取設備描述表時,Windows用缺省值初始化該設備描述表,Application使用它完成繪製操作,然後釋放
PrivateDeviceContexts
沒有數量限制,用完不需釋放一次獲取,多次使用
多次使用過程中,每次設備描述表屬性的任何修改或變化都會被保存,以支持快速繪製
(1)使用設備描述表的步驟
要使用設備描述表,一般有如下步驟:
獲取或者創建設備描述表;
必要的話,改變設備描述表的屬性;
使用設備描述表完成繪製操作;
釋放或刪除設備描述表。
Common設備描述表通過::GetDC,::GetDCEx,::BeginPaint來獲得一個設備描述表,用畢,用::ReleaseDC或::EndPaint釋放設備描述表;
Printer設備描述表通過::CreateDC創建設備描述表,用::DeleteDC刪除設備描述表。
Memory設備描述表通過::CreateCompatibleDC創建設備描述表,用::DeleteDC刪除。
Information設備描述表通過::CreateIC創建設備描述表,用::DeleteDC刪除。
(2)改變設備描述表屬性的途徑
要改變設備描述表的屬性,可通過以下途徑:
用::SelectObject選入新的除調色板以外的GDI Object到設備描述表中;
對於調色板,使用::SelectPalette函數選入邏輯調色板,並使用::RealizePalette把邏輯調色板的入口映射到物理調色板中。
用其他API函數改變其他屬性,如::SetMapMode改變映射模式。
設備描述表在MFC中的實現
MFC提供了CDC類作為設備描述表類的基類,它封裝了Windows的HDC設備描述表對象和相關函數
CDC類
CDC類包含了各種類型的Windows設備描述表的全部功能,封裝了所有的Win32 GDI 函數和設備描述表相關的SDK函數。在MFC下,使用CDC的成員函數來完成所有的窗口繪製工作。
CDC類有兩個成員變量:m_hDC,m_hAttribDC,它們都是Windows設備描述表句柄。CDC的成員函數作輸出操作時,使用m_Hdc;要獲取設備描述表的屬性時,使用m_hAttribDC。
在創建一個CDC類實例時,缺省的m_hDC等於m_hAttribDC。如果需要的話,程序員可以分別指定它們。例如,MFC框架實現CMetaFileDC類時,就是如此:CMetaFileDC從物理設備上讀取設備信息,輸出則送到元文件(metafile)上,所以m_hDC和m_hAttribDC是不同的,各司其責。還有一個類似的例子:打印預覽的實現,一個代表打印機模擬輸出,一個代表屏幕顯示
CDC封裝::SelectObject(HDC hdc,HGDIOBJECT hgdiobject)函數時,採用了重載技術,即它針對不同的GDI對象,提供了名同而參數不同的成員函數:
SelectObject(CPen *pen)用於選入筆;
SelectObject(CBitmap* pBitmap)用於選入位圖;
SelectObject(CRgn *pRgn)用於選入剪裁區域;
SelectObject(CBrush *pBrush)用於選入刷子;
SelectObject(CFont *pFont)用於選入字體;
至於調色板,使用SelectPalette(CPalette *pPalette,BOOL bForceBackground )選入調色板到設備描述表,使用RealizePalletter()實現邏輯調色板到物理調色板的映射。
從CDC派生出功能更具體的設備描述表
下面,分別討論派生出的四種設備描述表。
代表窗口客户區的設備描述表。其構造函數CClientDC(CWnd *pWin)通過::GetDC獲取指定窗口的客户區的設備描述表HDC,並且使用成員函數Attach把它和CClientDC對象捆綁在一起;其析構函數使用成員函數Detach把設備描述表句柄HDC分離出來,並調用::ReleaseDC釋放設備描述表HDC。
僅僅用於響應WM_PAINT消息時繪製窗口,因為它的構造函數調用了::BeginPaint獲取設備描述表HDC,並且使用成員函數Attach把它和CPaintDC對象捆綁在一起;析構函數使用成員函數Detach把設備描述表句柄HDC分離出來,並調用::EndPaint釋放設備描述表HDC,而::BeginPaint和::EndPaint僅僅在響應WM_PAINT時使用。
CMetaFileDC
用於生成元文件。
CWindowDC
代表整個窗口區(包括非客户區)的設備描述表。其構造函數CWindowDC(CWnd *pWin)通過::GetWindowDC獲取指定窗口的客户區的設備描述表HDC,並使用Attach把它和CWindowDC對象捆綁在一起;其析構函數使用Detach把設備描述表HDC分離出來,調用::ReleaseDC釋放設備描述表HDC。
MFC設備描述表類的使用
使用CPaintDC、CClientDC、CWindowDC的方法
首先,定義一個這些類的實例變量,通常在棧中定義。然後,使用它。
例如,MFC中CView對WM_PAINT消息的實現方法如下:
void CView::OnPaint()
{
    // standard paint routine
    CPaintDC dc(this);
    OnPrepareDC(&dc);
    OnDraw(&dc);
}
在棧中定義了CPaintDC類型的變量dc,隨着構造函數的調用獲取了設備描述表;設備描述表使用完畢,超出其有效範圍就被自動地清除,隨着析構函數的調用,其獲取的設備描述表被釋放。
如果希望在堆中創建,例如
CPaintDC *pDC;
pDC = new CPaintDC(this)
則在使用完畢時,用delete刪除pDC:
delete pDC;
直接使用CDC
需要注意的是:在生成CDC對象的時候,並不像它的派生類那樣,在構造函數里獲取相應的Windows設備描述表。最好不要使用::GetDC等函數來獲取一個設備描述表,而是創建一個設備描述表。其構造函數如下:
CDC::CDC()
{
    m_hDC = NULL;
    m_hAttribDC = NULL;
    m_bPrinting = FALSE;
}
其析構函數如下:
CDC::~CDC()
{
    if (m_hDC != NULL)
    ::DeleteDC(Detach());
}
在CDC析構函數中,如果設備描述表句柄不空,則調用DeleteDC刪除它。這是直接使用CDC時最好創建Windows設備描述表的理由。如果設備描述表不是創建的,則應該在析構函數被調用前分離出設備描述表句柄並用::RealeaseDC釋放它,釋放後m_hDC為空,則在析構函數調用時不會執行::DeleteDC。當然,不用擔心CDC的派生類的析構函數調用CDC的析構函數,因為CDC::~CDC()不是虛擬析構函數。
直接使用CDC的例子是內存設備上下文,例如:
CDC dcMem; //聲明一個CDC對象
dcMem.CreateCompatibleDC(&dc); //創建設備描述表
pbmOld = dcMem.SelectObject(&m_bmBall);//更改設備描述表屬性
…//作一些繪製操作
dcMem.SelectObject(pbmOld);//恢復設備描述表的屬性
dcMem.DeleteDC(); //可以不調用,而讓析構函數去刪除設備描述表
GDI對象
在討論設備描述表時,已經多次涉及到GDI對象。這裏,需強調一下:GDI對象要選入Windows 設備描述表後才能使用;用畢,要恢復設備描述表的原GDI對象,並刪除該GDI對象。
一般按如下步驟使用GDI對象:
Create or get a GDI OBJECT hNewGdi;
hOldGdi = ::SelectObject(hdc, hNewGdi)
……
::SelectObject(hdc, hOldGdi)
::DeleteObject(hNewGdi)
先創建或得到一個GDI對象,然後把它選入設備描述表並保存它原來的GDI對象;用畢恢復設備描述表原來的GDI對象並刪除新創建的GDI對象。
需要指出的是,如果hNewGdi是一個Stock GDI對象,可以不刪除(刪除也可以)。通過
HGDIOBJ GetStockObject(
    int fnObject // type of stock object
);
來獲取Stock GDI對象。
MFC GDI對象
MFC用一些類封裝了Windows GDI對象和相關函數,
CGdiObject封裝了Windows GDI Object共有的特性。其派生類在繼承的基礎上,主要封裝了各類GDI的創建函數以及和具體GDI對象相關的操作。
CGdiObject的構造函數僅僅讓m_hObject為空。如果m_hObject不空,其析構函數將刪除對應的Windows GDI對象。MFC GDI對象和Windows GDI對象的關係。
使用MFC GDI類的使用
首先創建GDI對象,可分一步或兩步創建。一步創建就是構造MFC對象和Windows GDI對象一步完成;兩步創建則先構造MFC對象,接着創建Windows GDI對象。然後,把新創建的GDI對象選進設備描述表,取代原GDI對象並保存。最後,恢復原GDI對象。例如:
void CMyView::OnDraw(CDC *pDC)
{
    CPen penBlack; //構造MFC CPen對象
    if (penBlack.CreatePen(PS_SOLID, RGB(0, 0, 0)))
    {
        CPen *pOldPen = pDC->SelectObject(&penBlack)); //選進設備表,保存原筆
        …
        pDC->SelectObject(pOldPen); //恢復原筆
    }else
    {
        …
    }
}
和在SDK下有一點不同的是:這裏沒有DeleteObject。因為執行完OnDraw後,棧中的penBlack被銷燬,它的析構函數被調用,導致DeleteObject的調用。
還有一點要説明:
pDC->SelectObject(&penBlack)返回了一個CPen *指針,也就是説,它根據原來PEN的句柄創建了一個MFC CPen對象。這個對象是否需要刪除呢?不必要,因為它是一個臨時對象,MFC框架會自動地刪除它。當然,在本函數執行完畢把控制權返回給主消息循環之前,該對象是有效的。
關於臨時對象及MFC處理它們的內部機制,將在後續章節詳細討論。
至此,Windows編程的核心概念:窗口、GDI界面(設備描述表、GDI對象等)已經陳述清楚,特別揭示了MFC對這些概念的封裝機制,並簡明講述了與這些Windows Object對應的MFC類的使用方法。還有其他Windows概念,可以參見SDK開發文檔。在MFC的實現上,基本上僅僅是對和這些概念相關的Win32函數的封裝。如果明白了MFC的窗口、GDI界面的封裝機制,其他就不難了。