На этом шаге мы рассмотрим общую структуру Windows-приложения.
Опишем основные элементы архитектуры 32-разрядных ОС Windows.
Процессы и потоки
Windows-приложения состоят как минимум из одного процесса. Процесс - это экземпляр выполняющейся программы. Ему выделяются адресное пространство и ресурсы. В рамках одного процесса может быть запущено несколько потоков.
Поток - это минимальная программная единица, для выполнения которой планировщик выделяет процессорное время. Поток запускается в адресном пространстве процесса и использует его ресурсы.
Процесс имеет как минимум один исполняемый поток, называемый первичным потоком. Для выполнения фоновых задач можно создавать вторичные потоки, используя таким образом преимущества многозадачности. Приложения, применяющие несколько потоков, называются многопоточными.
Запуск приложения
При запуске приложения операционная система создает процесс и начинает выполнение его первичного потока. Когда поток заканчиает свою работу, заканчивается и процесс. Информация о первичном потоке передается операционной системе в виде адреса функции. Поэтому все Windows-приложения содержат вызываемую при запуске функцию WinMain(), адрес которой и передается в качестве адреса первичного потока.
Затем приложение создает окно. Но до его отображения на экране в операционной системе должны быть зарегистрированы оконные классы - шаблоны, содержащие информацию о свойствах окна. В процессе регистрации окно связывается с оконной процедурой, которая позволяет задать отображаемую этим окном информацию, а также его реакцию на действия пользователя посредством обработки сообщений системы.
Сообщения Windows
Окно служит для взаимодействия пользователя с приложением, а для взаимодействия операционной системы, приложения и его компонентов предназначены системные сообщения. Например, при создании экземпляра приложения операционная система посылает ему серию сообщений, отвечающих за его инициализацию. Клавиатура и мышь тоже генерируют сообщения и отправляют их в соответствующее приложение. Таким образом, основная задача программы - обработать получаемые сообщения, то есть передать их ожидающему окну и выполнить некоторые действия, зависящие от типа сообщения и его параметров. Разработчик должен связать сообщения с функциями, которые будут запускаться на них в ответ.
Обработка сообщений приложением
Каждый поток, создающий окно, имеет очередь сообщений - структуру данных, в которой операционная система хранит сообщения. У всех Windows-приложений есть главное окно, имеющее в свою очередь цикл обработки сообщений - часть программы, извлекающую сообщения из очереди и посылающую их в соответствующую оконную процедуру. Эта процедура обрабатывает сообщение или передает его стандартной оконной процедуре, содержащей стандартный обработчик сообщений. Например, сообщение о свертывании окна будет обработано почти всеми приложениями одинаково, так как для этого подходит стандартная оконная процедура.
На рисунке 1 изображено, как сообщения ставятся в очередь и обрабатываются приложением. Обратите внимание на то, как средствами функций PostMessage() и SendMessage() можно послать сообщение. Обратившись к этим функциям или их двойникам из библиотеки MFC - CWnd::PostMessage() и CWnd::SendMessage(), - приложение посылает или принимает сообщения.
Рис.1.Обработка сообщений
Функция PostMessage() помещает сообщение в очередь, связанную с окном, и сразу же завершается, не дожидаясь его обработки (асинхронное сообщение). А функция SendMessage() после помещения сообщения в очередь ждет его обработки (синхронное сообщение).
Основные этапы построения Windows-приложения
Для создания Win32-приложения необходимо:
- создать функцию WinMain(), которая является точкой входа в программу;
- зарегистрировать оконные классы и объявить связанные с ними оконные процедуры;
- создать экземпляр главного окна приложения;
- создать цикл обработки сообщений, передающий их в соответствующую оконную процедуру;
- реализовать оконную процедуру, обрабатывающую сообщения.
Создадим простое Windows-приложение без использования MFC.
- Создание Win32-приложения.
- Запустите Visual C++.
- В меню File щелкните пункт New.
- Выберите из списка Win32 Application.
- В качестве названия проекта введите MyWin32App.
Рис.2. Выбор типа проекта - Щелкните кнопку ОК. Появится мастер Win32 AppWizard.
Выберите A typical "Hello World" application и щелкните кнопку Finish.
Рис.3. Первый шаг Мастера - Чтобы создать проект, в диалоговом окне New Project Information щелкните кнопку ОК.
- Когда проект будет готов, перейдите на вкладку FileView окна Workspace. Для просмотра
файлов проекта MyWin32App щелкните знак "+". Таким же образом откройте узел Source Files.
Рис.4. Перечень исходных файлов - Дважды щелкните значок файла MyWin32App.cpp, чтобы просмотреть сгенерированный исходный код.
Найдите в файле MyWin32App.cpp:
- функцию WinMain(), в которой происходит инициализация приложения и реализуется цикл обработки сообщений;
- функцию MyRegisterClass(), которая регистрирует оконный класс главного окна приложения;
- оконную процедуру WndProc(), связанную с главным окном в функции MyRegisterClass(). Эта процедура обрабатывает сообщения WM_COMMAND (которые посылаются пунктами меню, элементами управления и "быстрыми" клавишами), WM_PAINT (посылается при запросе на перерисовку некоторой области окна) и WM_DESTROY (посылается при уничтожении окна). Остальные сообщения передаются в стандартную оконную процедуру;
- функцию InitInstance(), создающую и отображающую экземпляр главного окна приложения.
Со следующего шага мы начнем рассматривать структуру MFC-приложения.
