分类： C/C++
2009-07-10 18:47:09
一个窗口从创建到销毁，有这么几个主要过程。
在winmain中
在wndproc中
现在我们就是要挖掘出wtl中在何处处理这些东西，怎么处理的。首先：
winmain在哪里？
winmain在和工程名相同的cpp文件中。名字叫做_twinmain
int WINAPI _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE /*hPrevInstance*/, LPTSTR lpstrCmdLine, int nCmdShow)
{
HRESULT hRes = ::CoInitialize(NULL);
// If you are running on NT 4.0 or higher you can use the following call instead to
// make the EXE free threaded. This means that calls come in on a random RPC thread.
// HRESULT hRes = ::CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED);
ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));
// this resolves ATL window thunking problem when Microsoft Layer for Unicode (MSLU) is used
::DefWindowProc(NULL, 0, 0, 0L);
AtlInitCommonControls(ICC_COOL_CLASSES | ICC_BAR_CLASSES); // add flags to support other controls
hRes = _Module.Init(NULL, hInstance);
ATLASSERT(SUCCEEDED(hRes));
int nRet = Run(lpstrCmdLine, nCmdShow);
_Module.Term();
::CoUninitialize();
return nRet;
}
从这个函数中，看不出什么，基本上实质上的内容都被分配在别的函数中处理了。这里所说的别的函数就是Run(lpstrCmdLine, nCmdShow);这个函数是我们自己写的，就在这个_twinmain的上面。
Run的作用
int Run(LPTSTR /*lpstrCmdLine*/ = NULL, int nCmdShow = SW_SHOWDEFAULT)
{
CMessageLoop theLoop;
_Module.AddMessageLoop(&theLoop);
CMainFrame wndMain;
if(wndMain.CreateEx() == NULL)
{
ATLTRACE(_T("Main window creation failed!\n"));
return 0;
}
wndMain.ShowWindow(nCmdShow);
int nRet = theLoop.Run();
_Module.RemoveMessageLoop();
return nRet;
}
从名字MessageLoop和CreateEx就可以猜测到这个Run就是创建窗口并进入消息循环的地方。所以
winmain进行必要的初始化，主要的工作在Run中进行
Run创建窗口并进入消息循环。
窗口的创建
很容易就可以知道这么一段完成了窗口的创建
CMainFrame wndMain;
if(wndMain.CreateEx() == NULL)
{
ATLTRACE(_T("Main window creation failed!\n"));
return 0;
}
CMainFrame定义在MainFrm.h中。
class CMainFrame : public CFrameWindowImpl
可见这里使用了多继承，这是一个普遍行为。主要继承于CFrameWindowImpl，而且这个是模板，提供的参数就是CMainFrame。后面可以发现，这个参数在基类中用于强制类型转换，算是向下转换。
创建调用的是wndMain.CreateEx()，这个函数在CMainFrame中找不到，自然在其基类中有。这个是CFrameWindowImpl中的CreateEx()：
HWND CreateEx(HWND hWndParent = NULL, _U_RECT rect = NULL, DWORD dwStyle = 0, DWORD dwExStyle = 0, LPVOID lpCreateParam = NULL)
{
TCHAR szWindowName[256];
szWindowName[0] = 0;
::LoadString(_Module.GetResourceInstance(), T::GetWndClassInfo().m_uCommonResourceID, szWindowName, 256);
HMENU hMenu=::LoadMenu(_Module.GetResourceInstance(), MAKEINTRESOURCE(T::GetWndClassInfo().m_uCommonResourceID));
T* pT = static_cast
HWND hWnd = pT->Create(hWndParent, rect, szWindowName, dwStyle, dwExStyle, hMenu, lpCreateParam);
if(hWnd!=NULL)
m_hAccel=::LoadAccelerators(_Module.GetResourceInstance(),MAKEINTRESOURCE(T::GetWndClassInfo().m_uCommonResourceID));
return hWnd;
}
等等，我们在这里发现了一个奇异的行为。
T* pT = static_cast
这是什么，强制类型转换，而且是基于模板参数的类型转换。嗯，这个就是ATL开发组偶然发明的仿真动态绑定。利用给基类提供派生类作为模板参数，在函数调用的时候强制类型转换以在编译期间决定调用是哪个函数。这样作使得我们可以在派生类中改写基类中的函数，并且免去了虚函数带来的代价。所以说
pT->Create(hWndParent, rect, szWindowName, dwStyle, dwExStyle, hMenu, lpCreateParam);
调用的是派生类的Create函数，虽然派生类并没有改写这个函数，但是你可以这么作并获得灵活性。
下面继续跟踪这个Create的行为，不用寻找了，这个函数就在CreateEx的上面一点。派生类没有改写，调用的就是基类中的版本。
HWND Create(HWND hWndParent = NULL, _U_RECT rect = NULL, LPCTSTR szWindowName = NULL, DWORD dwStyle = 0, DWORD dwExStyle = 0, HMENU hMenu = NULL, LPVOID lpCreateParam = NULL)
{
ATOM atom = T::GetWndClassInfo().Register(&m_pfnSuperWindowProc);
dwStyle = T::GetWndStyle(dwStyle);
dwExStyle = T::GetWndExStyle(dwExStyle);
if(rect.m_lpRect == NULL)
rect.m_lpRect = &TBase::rcDefault;
return CFrameWindowImplBase< TBase, TWinTraits >::Create(hWndParent, rect.m_lpRect, szWindowName, dwStyle, dwExStyle, hMenu, atom, lpCreateParam);
}
红色标记了两个重要的过程，一个注册窗口类，一个创建了窗口。先关注窗口类的注册。
窗口类与注册
T::GetWndClassInfo().Register(&m_pfnSuperWindowProc);
这条代码完成了窗口类的注册。
T是传递给基类的参数，也就是派生类。所以T就是CMainFrame。T::GetWndClassInfo()表示，这里调用的是类的静态函数。那么，这个函数在哪里定义的呢？我们要注意到CMainFrame定义中的这么一行：
DECLARE_FRAME_WND_CLASS(NULL, IDR_MAINFRAME)
显然，这是一个宏（你看看后面没有分号就知道了）。所以继续搜索这个宏的定义
#define DECLARE_FRAME_WND_CLASS(WndClassName, uCommonResourceID) \
static CFrameWndClassInfo& GetWndClassInfo() \
{ \
static CFrameWndClassInfo wc = \
{ \
{ sizeof(WNDCLASSEX), 0, StartWindowProc, \
0, 0, NULL, NULL, NULL, (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1), NULL, WndClassName, NULL }, \
NULL, NULL, IDC_ARROW, TRUE, 0, _T(""), uCommonResourceID \
}; \
return wc; \
}
^_^，我逮着你了。就是这个宏把一个静态函数搞进来了。这个静态函数就是根据参数产生一个类型CFrameWndClassInfo的静态变量，并返回它。这个静态变量包含了WNDCLASS信息，以及和创建窗口时需要提供的一些信息。是一个所以
Register(&m_pfnSuperWindowProc);
调用的就是CFrameWndClassInfo中的member function。所以，我们要看看CFrameWndClassInfo的定义了：
class CFrameWndClassInfo
{
public:
WNDCLASSEX m_wc;
LPCTSTR m_lpszOrigName;
WNDPROC pWndProc;
LPCTSTR m_lpszCursorID;
BOOL m_bSystemCursor;
ATOM m_atom;
TCHAR m_szAutoName[5 + sizeof(void*) * 2]; // sizeof(void*) * 2 is the number of digits %p outputs
UINT m_uCommonResourceID;
ATOM Register(WNDPROC* pProc)
{
if (m_atom == 0)
{
::EnterCriticalSection(&_Module.m_csWindowCreate);
if(m_atom == 0)
{
HINSTANCE hInst = _Module.GetModuleInstance();
if (m_lpszOrigName != NULL)
{
ATLASSERT(pProc != NULL);
LPCTSTR lpsz = m_wc.lpszClassName;
WNDPROC proc = m_wc.lpfnWndProc;
WNDCLASSEX wc;
wc.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
// try process local class first
if(!::GetClassInfoEx(_Module.GetModuleInstance(), m_lpszOrigName, &wc))
{
// try global class
if(!::GetClassInfoEx(NULL, m_lpszOrigName, &wc))
{
::LeaveCriticalSection(&_Module.m_csWindowCreate);
return 0;
}
}
memcpy(&m_wc, &wc, sizeof(WNDCLASSEX));
pWndProc = m_wc.lpfnWndProc;
m_wc.lpszClassName = lpsz;
m_wc.lpfnWndProc = proc;
}
else
{
m_wc.hCursor = ::LoadCursor(m_bSystemCursor ? NULL : hInst, m_lpszCursorID);
}
m_wc.hInstance = hInst;
m_wc.style &= ~CS_GLOBALCLASS; // we don't register global classes
if (m_wc.lpszClassName == NULL)
{
wsprintf(m_szAutoName, _T("ATL:%p"), &m_wc);
m_wc.lpszClassName = m_szAutoName;
}
WNDCLASSEX wcTemp;
memcpy(&wcTemp, &m_wc, sizeof(WNDCLASSEX));
m_atom = (ATOM)::GetClassInfoEx(m_wc.hInstance, m_wc.lpszClassName, &wcTemp);
if (m_atom == 0)
{
if(m_uCommonResourceID != 0) // use it if not zero
{
m_wc.hIcon = (HICON)::LoadImage(_Module.GetResourceInstance(), MAKEINTRESOURCE(m_uCommonResourceID), IMAGE_ICON, 32, 32, LR_DEFAULTCOLOR);
m_wc.hIconSm = (HICON)::LoadImage(_Module.GetResourceInstance(), MAKEINTRESOURCE(m_uCommonResourceID), IMAGE_ICON, 16, 16, LR_DEFAULTCOLOR);
}
m_atom = ::RegisterClassEx(&m_wc);
}
}
::LeaveCriticalSection(&_Module.m_csWindowCreate);
}
if (m_lpszOrigName != NULL)
{
ATLASSERT(pProc != NULL);
ATLASSERT(pWndProc != NULL);
*pProc = pWndProc;
}
return m_atom;
}
};
不要管乱七八糟的一大堆，关键部分就是m_atom = ::RegisterClassEx(&m_wc);显而易见，这一句完成了真正的窗口类的注册。并用m_atom标记是否应注册过了。关于窗口类的注册，我们还要留意很关键的一点，那就是wndproc的地址。一路过来，明显的就是StartWindowProc。好的，到此，窗口类的注册已经完成了。下面：
窗口的创建
CFrameWindowImplBase< TBase, TWinTraits >::Create(hWndParent, rect.m_lpRect, szWindowName, dwStyle, dwExStyle, hMenu, atom, lpCreateParam);
这是这个函数的定义:
HWND Create(HWND hWndParent, _U_RECT rect, LPCTSTR szWindowName, DWORD dwStyle, DWORD dwExStyle, _U_MENUorID MenuOrID, ATOM atom, LPVOID lpCreateParam)
{
ATLASSERT(m_hWnd == NULL);
if(atom == 0)
return NULL;
_Module.AddCreateWndData(&m_thunk.cd, this);
if(MenuOrID.m_hMenu == NULL && (dwStyle & WS_CHILD))
MenuOrID.m_hMenu = (HMENU)(UINT_PTR)this;
if(rect.m_lpRect == NULL)
rect.m_lpRect = &TBase::rcDefault;
HWND hWnd=::CreateWindowEx(dwExStyle, (LPCTSTR)(LONG_PTR)MAKELONG(atom, 0), szWindowName, dwStyle, rect.m_lpRect->left, rect.m_lpRect->top, rect.m_lpRect->right - rect.m_lpRect->left, rect.m_lpRect->bottom-rect.m_lpRect->top, hWndParent, MenuOrID.m_hMenu, _Module.GetModuleInstance(), lpCreateParam);
ATLASSERT(m_hWnd == hWnd);
return hWnd;
}
if(atom == 0)
return NULL;
检查窗口类是否已经正确注册了。然后是CreateWindowEx实质的创建工作。里面的参数窗口类是(LPCTSTR)(LONG_PTR)MAKELONG(atom, 0)。所以这里，窗口类名没有被使用。注册窗口类时返回的atom被用作相应的功能了。这个和mfc的做法很不一样。
到现在为止，窗口类已经注册并创建了一个窗口。我们回到Run中：
int Run(LPTSTR /*lpstrCmdLine*/ = NULL, int nCmdShow = SW_SHOWDEFAULT)
{
CMessageLoop theLoop;
_Module.AddMessageLoop(&theLoop);
CMainFrame wndMain;
if(wndMain.CreateEx() == NULL)
{
ATLTRACE(_T("Main window creation failed!\n"));
return 0;
}
wndMain.ShowWindow(nCmdShow);
int nRet = theLoop.Run();
_Module.RemoveMessageLoop();
return nRet;
}
消息循环
AddMessageLoop和RemoveMessageLoop把theLoop挂到模块（程序）对象上或者取下。
现在问题的核心是消息循环的处理。theLoop.Run();我们来看CMessageLoop的Run的定义：
int Run()
{
BOOL bDoIdle = TRUE;
int nIdleCount = 0;
BOOL bRet;
for(;;)
{
while(!::PeekMessage(&m_msg, NULL, 0, 0, PM_NOREMOVE) && bDoIdle)
{
if(!OnIdle(nIdleCount++))
bDoIdle = FALSE;
}
bRet = ::GetMessage(&m_msg, NULL, 0, 0);
if(bRet == -1)
{
ATLTRACE2(atlTraceUI, 0, _T("::GetMessage returned -1 (error)\n"));
continue; // error, don't process
}
else if(!bRet)
{
ATLTRACE2(atlTraceUI, 0, _T("CMessageLoop::Run - exiting\n"));
break; // WM_QUIT, exit message loop
}
if(!PreTranslateMessage(&m_msg))
{
::TranslateMessage(&m_msg);
::DispatchMessage(&m_msg);
}
if(IsIdleMessage(&m_msg))
{
bDoIdle = TRUE;
nIdleCount = 0;
}
}
return (int)m_msg.wParam;
}
很简单，就是用PeekMessage决定当前是否有消息需要处理，然后在把需要处理的消息进行常规的翻译和分发。其中有进行空闲时间处理的机会。
然后消息循环已经开始了，现在要关注是哪里处理消息？
消息的处理
前面都是小菜，很清晰。到这里才遇到了大问题。我们回忆到WNDCLASS中的wndproc记录的是StartWndProc。不论如何，消息一开始进入的就是这个函数。抓住它，就有希望：
template
LRESULT CALLBACK CWindowImplBaseT< TBase, TWinTraits >::
StartWindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
CWindowImplBaseT< TBase, TWinTraits >* pThis = (CWindowImplBaseT< TBase, TWinTraits >*)_Module.ExtractCreateWndData();
ATLASSERT(pThis != NULL);
pThis->m_hWnd = hWnd;
pThis->m_thunk.Init(pThis->GetWindowProc(), pThis);
WNDPROC pProc = (WNDPROC)&(pThis->m_thunk.thunk);
WNDPROC pOldProc = (WNDPROC)::SetWindowLong(hWnd, GWL_WNDPROC, (LONG)pProc);
#ifdef _DEBUG
// check if somebody has subclassed us already since we discard it
if(pOldProc != StartWindowProc)
ATLTRACE2(atlTraceWindowing, 0, _T("Subclassing through a hook discarded.\n"));
#else
pOldProc; // avoid unused warning
#endif
return pProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
}
首先我们来看SetWindowLong，知道这个是干什么的吗？SetWindowLong改变窗口的一些基本属性。GWL_WNDPROC表示要改变的是wndproc的地址。^_^，知道了为什么要先看这个了吧。这一步就是要把wndproc改为“正确”的地方。也就是pProc。
WNDPROC pProc = (WNDPROC)&(pThis->m_thunk.thunk);
这个就是执行了一次StartWindowProc之后，wndproc将改为的函数。pThis是从_Module中取出来的。取出来的信息是窗口创建的时候记录的，为了清晰，先不管它，反正它是一个CWindowImplBaseT类型的指针。
现在要明白m_thunk是啥子东西。m_thunk定义在CWindowImplBaseT的基类中是类型为CWndProcThunk的变量。我们来看CWndProcThunk：
class CWndProcThunk
{
public:
union
{
_AtlCreateWndData cd;
_WndProcThunk thunk;
};
void Init(WNDPROC proc, void* pThis)
{
#if defined (_M_IX86)
thunk.m_mov = 0x042444C7; file://C7 44 24 0C
thunk.m_this = (DWORD)pThis;
thunk.m_jmp = 0xe9;
thunk.m_relproc = (int)proc - ((int)this+sizeof(_WndProcThunk));
#elif defined (_M_ALPHA)
thunk.ldah_at = (0x279f0000 | HIWORD(proc)) + (LOWORD(proc)>>15);
thunk.ldah_a0 = (0x261f0000 | HIWORD(pThis)) + (LOWORD(pThis)>>15);
thunk.lda_at = 0x239c0000 | LOWORD(proc);
thunk.lda_a0 = 0x22100000 | LOWORD(pThis);
thunk.jmp = 0x6bfc0000;
#endif
// write block from data cache and
file:// flush from instruction cache
FlushInstructionCache(GetCurrentProcess(), &thunk, sizeof(thunk));
}
};
恐怖吧，居然出现了机器码。基本的思想是通过Init准备好一段机器码，然后把机器码的地址作为函数地址。这段机器码就干两件事情，一个是把wndproc的hwnd参数替换为pThis，另外一个是跳转到相应窗口的真实的wndproc中。
pThis->GetWindowProc()
这条代码返回的就是实际处理消息的地方。现在来看这个函数：
virtual WNDPROC GetWindowProc()
{
return WindowProc;
}
template
LRESULT CALLBACK CWindowImplBaseT< TBase, TWinTraits >::
WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
CWindowImplBaseT< TBase, TWinTraits >* pThis = (CWindowImplBaseT< TBase, TWinTraits >*)hWnd;
// set a ptr to this message and save the old value
MSG msg = { pThis->m_hWnd, uMsg, wParam, lParam, 0, { 0, 0 } };
const MSG* pOldMsg = pThis->m_pCurrentMsg;
pThis->m_pCurrentMsg = &msg;
// pass to the message map to process
LRESULT lRes;
BOOL bRet = pThis->ProcessWindowMessage(pThis->m_hWnd, uMsg, wParam, lParam, lRes, 0);
// restore saved value for the current message
ATLASSERT(pThis->m_pCurrentMsg == &msg);
pThis->m_pCurrentMsg = pOldMsg;
// do the default processing if message was not handled
if(!bRet)
{
if(uMsg != WM_NCDESTROY)
lRes = pThis->DefWindowProc(uMsg, wParam, lParam);
else
{
// unsubclass, if needed
LONG pfnWndProc = ::GetWindowLong(pThis->m_hWnd, GWL_WNDPROC);
lRes = pThis->DefWindowProc(uMsg, wParam, lParam);
if(pThis->m_pfnSuperWindowProc != ::DefWindowProc && ::GetWindowLong(pThis->m_hWnd, GWL_WNDPROC) == pfnWndProc)
::SetWindowLong(pThis->m_hWnd, GWL_WNDPROC, (LONG)pThis->m_pfnSuperWindowProc);
// clear out window handle
HWND hWnd = pThis->m_hWnd;
pThis->m_hWnd = NULL;
// clean up after window is destroyed
pThis->OnFinalMessage(hWnd);
}
}
return lRes;
}
可见几经周折，最终还是落到了派生类的ProcessWindowMessage中。这里同样使用了模拟虚函数。还有一个问题是我在CMainFrame中并没有写ProcessWindowMessage啊？但是你写了
BEGIN_MSG_MAP(CMainFrame)
MESSAGE_HANDLER(WM_CREATE, OnCreate)
COMMAND_ID_HANDLER(ID_APP_EXIT, OnFileExit)
COMMAND_ID_HANDLER(ID_FILE_NEW, OnFileNew)
COMMAND_ID_HANDLER(ID_FILE_OPEN, OnFileOpen)
COMMAND_ID_HANDLER(ID_VIEW_TOOLBAR, OnViewToolBar)
COMMAND_ID_HANDLER(ID_VIEW_STATUS_BAR, OnViewStatusBar)
COMMAND_ID_HANDLER(ID_APP_ABOUT, OnAppAbout)
CHAIN_MSG_MAP(CUpdateUI
CHAIN_MSG_MAP(CFrameWindowImpl
END_MSG_MAP()
这些东西其实就是ProcessWindowMessage，他们是宏。
#define BEGIN_MSG_MAP(theClass) \
public: \
BOOL ProcessWindowMessage(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam, LRESULT& lResult, DWORD dwMsgMapID = 0) \
{ \
BOOL bHandled = TRUE; \
hWnd; \
uMsg; \
wParam; \
lParam; \
lResult; \
bHandled; \
switch(dwMsgMapID) \
{ \
case 0:
#define MESSAGE_RANGE_HANDLER(msgFirst, msgLast, func) \
if(uMsg >= msgFirst && uMsg <= msgLast) \
{ \
bHandled = TRUE; \
lResult = func(uMsg, wParam, lParam, bHandled); \
if(bHandled) \
return TRUE; \
}
#define COMMAND_ID_HANDLER(id, func) \
if(uMsg == WM_COMMAND && id == LOWORD(wParam)) \
{ \
bHandled = TRUE; \
lResult = func(HIWORD(wParam), LOWORD(wParam), (HWND)lParam, bHandled); \
if(bHandled) \
return TRUE; \
}
#define CHAIN_MSG_MAP(theChainClass) \
{ \
if(theChainClass::ProcessWindowMessage(hWnd, uMsg, wParam, lParam, lResult)) \
return TRUE; \
}
#define END_MSG_MAP() \
break; \
default: \
ATLTRACE2(atlTraceWindowing, 0, _T("Invalid message map ID (%i)\n"), dwMsgMapID); \
ATLASSERT(FALSE); \
break; \
} \
return FALSE; \
}
至此，一切都明白了。其实WTL只是ATL的窗口部分的扩展，这里所分析的东西绝大部分是ATL中的。而且这部分内容在《ATL INTERNAL》中也有比较详细描述了。
