Helloworld项目分析杂记

  
一、模块分析
 
    AVKON大概是Symbian的一个编程框架，类似于MFC。HelloWorld项目是基于此application   framework开发的。
 
    首先，每个编译出来的GUI应用程序（*.app） 实际上是一个dll，不是一个通常意义上的可执行模块。每个app都导出了一个函数NewApplication()，它是用序号导出的。以 Helloworld工程为例，察看目录%SDKROOT%\6.1\Series60\Epoc32\BUILD\SYMBIAN\6.1\ SERIES60\SERIES60EX\HELLOWORLD\GROUP\HELLOWORLD\WINS下面的HELLOWORLD.def文件可以看出这一点。
    NewApplication的函数体在Helloworld.cpp文件中，它所做的工作很 简单，仅仅是new一个CHelloWorldApplication对象然后返回其指针。在这个文件中还有另一个全局函数E32Dll，此函数意义等同 于Windows中dll编程的DllMain函数，是DLL的Entry   Point，在此可以进行初始化TLS（Thread   Local   Storage）的动作，每个Symbian程序都必须有这个函数。当应用程序准备运行的时候，E32Dll会最先被框架所调用，框架会传进来一个参数 aReason，此参数有4种可能值：EDllProcessAttach,   EDllThreadAttach,   EDllThreadDetach   or   EDllProcessDetach，在这里直接返回KErrNone，表示没有错误。  
  接下来分析应用程序类CHelloWorldApplication。这个类按照官方文档的说法就是“An   Application   that   creates   the   new   blank   document   and   defines   the   application   UID”，意思就是这个类是负责new出一个空白文档，并定义应用程序的UID。这个类只有两个成员函数：AppDllUid和 CreateDocumentL，分别考察之。
    AppDllUid仅仅返回一个预先定义写死的一个UID，CreateDocumentL函数用CHelloWorldApplication应用程序对象的this指针new出一个文档对象出来CHelloWorldDocument（注：函数名 后面加L表示此函数可以异常退出）。奇怪的是这个应用程序类并没有提供构造函数和析构函数，按照C++的语意，派生类先调用父类的构造函数再调用自己的。我想，可能是因为CHelloWorldApplication类没有增加任何数据成员（仅仅多了两个函数成员），所以无需自己提供构造函数来完成额外的构造动作吧。但是追寻到其祖先类CEikApplication，却发现其构造函数是Protected的，难道它想使用类似MFC的RTTI信息动态创建对象？目前还不清楚）。  
    然后是文档类CHelloWorldDocument，这个类的作用是“A   Document   object   that   represents   the   data   model   and   is   used   to   construct   the   App   UI”，感觉有点类似于MFC中的文档类，负责表示数据，创建UI。首先映入眼帘的是构造函数/析构函数。这一对函数在这里是空函数，先不去管它。
    剩下的 3个成员函数，NewL/NewLC和ConstructL用于完成两步构造。所谓两段构造，是Symbian里面引入的一个概念， 因为C++的构造函数和析构函数如果失败，是不允许抛出异常的，如果直接把大量的初始化代码放在构造函数里的话，会使得构造函数失败的几率增加，一旦构造 失败，就很难对构造过程中半途而废的“烂尾楼”进行收拾，Symbian提出的两步构造就是把所有可能导致失败的代码全部移出构造函数，放在成员函数 ConstructL()里进行，在构造函数执行完毕后再调用该ConstructL完成后续构造动作，以保证构造函数绝对不会失败，这一过程称为“两步 构造”。
    与此相关，Symbian的一些类经常添加了一对函数：NewL和NewLC，来实现两步构造，这两个函数被声明为static的，回忆C++的 语法定义，static成员函数实际上是独立于类之外的，它们可以在类的任何一个实例存在之前被调用，因此Symbian中往往用显式调用这两个函数的办 法来创建类的实例，我们先看一下代码：  
  CHelloWorldDocument*   CHelloWorldDocument::NewL(CEikApplication&   aApp)  
  {  
  CHelloWorldDocument*   self   =   NewLC(aApp);  
   
  //构造过程成功，把指针从Cleanup   Stack中弹出，因为已无保护必要  
  CleanupStack::Pop(self);    
  return   self;  
  }  
   
  CHelloWorldDocument*   CHelloWorldDocument::NewLC(CEikApplication&   aApp)  
  {  
  CHelloWorldDocument*   self   =   new   (ELeave)   CHelloWorldDocument(aApp);   //第一步构造  
   
  //self指向一个构造了一半的实例，将其推入Cleanup   Stack，防止后续构造失败  
  CleanupStack::PushL(self);    
  self->ConstructL();   //第二步构造  
  return   self;  
  }  
  可以看出，NewL调用NewLC，NewLC先new出一个CHelloWorldDocument对象的实例（这是第一步构造，new已经被重载了， ELeave是它的参数，表示当new失败的时候会异常退出），然后将指针推入Cleanup   Stack，紧接着再调用ConstructL（这是第二步构造），NewL和NewLC的区别是：NewL在堆上创建实例，当出现内存不足错误时，就异 常退出；NewLC在堆上创建实例并将其推入到Cleanup   Stack中。如果内存不足就异常退出。（注：后缀L就是Leave的意思，表示可能异常退出，C是Cleanup   Stack的意思，表示会将在堆上创建的对象推入Cleanup   Stack）。  
  最后剩下一个函数CreateAppUiL，这个函数负责创建UI，向框架返回一个指向UI对象的指针，值得注意的是UI类的构造过程并不是两步构造，它 的构造函数在CreateAppUiL中被调用后，框架得到UI对象的指针，接着框架再主动调用UI类的ConstructL函数完成UI对象的全部构造 工作，UI对象的所有权也转交给框架，因此文档类并不否则销毁UI对象。  
  第3个类是UI类CHelloWorldAppUi，如前所述，UI对象不是基于两步构造，没有提供NewL和NewLC函数。官方帮助中对它的描述是 “An   App   Ui   (Application   User   Interface)   object   that   handles   the   commands   generated   from   menu   options”。可见它是专用于处理用户命令输入的。我们先分析ConstructL函数，它先调用基类的BaseConstructL()函数，完成 一些诸如读取资源一类的工作；
    接着，用两步构造创建View类的实例（View类是负责在屏幕上进行显示的，下面会有介绍），View类由UI类拥有，在 CHelloWorldAppUi类中有一个指针成员iAppView指向所构造的View对象，View类的析构在UI类的析构函数中完成；最后调用 AddToStackL(iAppView)把View对象加到Control   Stack上（当UI对象被销毁的时候必须把View对象从Control   Stack上拿下来，参见CHelloWorldAppUi类的析构函数），这样做是为了确保应用程序能响应用户的按键动作，只要View对象在 Control   Stack上，无论用户什么时候按下按键，OfferKeyEventL   函数就会被调用，这个函数有两个参数分别表示按键事件的类型（Key   down、Key   press或者Key   up）以及所按下的按键的编码。接下来要讲UI的主要任务——处理用户命令输入。这是在HandleCommandL成员函数中进行的。这个函数大体框架 类似于Windows   SDK编程中的窗口函数——一个大的switch结构，整体结构还是很好理解的，基本上望文知义，几个aCommand定义，比如 EHelloWorldCommand1和EAknSoftkeyExit，是在Helloworld.rss（这是资源文件，有点类似于VC里的res 文件）里定义的，EHelloWorldCommand1指左软键Option弹出菜单中的“Hello”菜单项，EAknSoftkeyExit指 “Hello”下面的“Exit”菜单项，唯一是EEikCmdExit没有找到定义所在，可能是框架预定义的。_LIT宏定义了一个TLitC类的实例 message，并初始化为第二个参数给出的串，接着new出一个CAknInformationNote对象（这个对象的作用大概有点象 MessageBox），显示message中的字符串。需要特别指出的是，在最后的Default分支中有一个Panic函数，Panic的字面意思是 “惊慌,   恐慌”，我的理解，panic   code大概就是error   code的意思,这个函数大概就是一个返回一个error   code，在Helloworld.pan文件中定义了EHelloWorldBasicUi=1。    
  第4个类是View类，专门用于在屏幕上显示数据的。这个类一共6个成员函数，构造函数和析构函数用于第一步构造，此处是空的，NewL和NewLC的作 用如前所述，这几个老面孔就不提了。我们分析的重点在Draw函数，它类似MFC的OnPaint函数，框架在需要重绘的时候会去调用它，程序员不应该手 动调用它，因为在调用Draw之前必须先激活（Activated）系统的GC（Graphics   Context）——类似DC的一个概念。如果我们想重绘窗口怎么办呢？答案是使用DrawNow函数。最后一点要注意的是，Draw函数是绝不允许异常 退出（Leave）的，因为前面讲过，Draw函数是程序员编写的，在程序运行过程中，有可能被框架自动调用，如果Draw函数向框架抛出异常，框架不可 能未卜先知地知道发生了什么异常，又如何处理错误呢？所以Draw函数必须使用TRAP宏来主动捕获错误。

二、启动顺序  
  1．应用程序被启动，框架加载应用程序dll（即生成的app文件），调用其E32Dll函数，这个过程与Windows下加载Dll的过程极其类似。  
  2．框架调用应用程序dll导出的NewApplication函数。此函数创建一个CHelloWorldApplication类的实例，向调用它的框架返回一个指向该应用程序对象的指针，接着框架用此指针完成应用程序的后续创建工作。  
  3．框架调用AppDllUid取得此程序的UID。UID的一个作用是用于检查此程序是否已经有一个实例在运行中了，若是，则不再重复启动一个新实例，而是切换到已经在运行的应用程序。  
    4．框架调用CHelloWorldApplication   的成员函数CreateDocumentL，此函数创建一个Document类的实例并返回一个指向被创建的Document对象的指针。这样框架就可以 直接调用Document类的成员函数。在此，Document类的创建是基于Symbian   OS的两步创建，使用了Document类的静态成员函数NewL。  
  5．框架再次调用AppDllUid，检查是否需要从文件系统中加载文件。HelloWorld项目因为不需要对任何信息进行持久化保存，所以没有相关联的文件。  
  6．框架调用Document对象的CreateAppUiL函数，创建一个UI对象并取得其指针（注意CreateAppUiL函数仅仅是new出了一 个UI对象，也就是只调用了UI对象的构造函数，按照Symbian的两步构造语意，UI对象尚未真正构造完毕）。  
  7．框架调用UI对象的ConstructL函数来完成UI对象的构造（在这里，框架通过分别调用UI对象的构造函数和ConstructL函数来完成 UI对象的构造，这样可以使得框架可以在UI对象完全诞生之前完成任何必须的初始化工作），在ConstructL函数中，先调用了基类的 BaseConstructL函数，完成诸如读取和应用程序相关联的资源等一类的工作；接着，调用View类的NewL函数创建View对象（使用两步构 造）。  
  8．框架调用View对象的Draw函数，此处的Draw函数会在显示一个空白的屏幕。  
  9．当用户选择Option菜单的时候，框架就调用UI对象的HandleCommandL函数，并向此函数传递一个aCommand参数，以表明用户选 取的是哪个菜单项。UI针对不同的菜单项执行相应的动作，此处的动作是创建一个Information   note并显示之。