深入剖析WTL——Win32模型

WTL 是Windows Template Library的縮寫。最初，WTL是由微軟的ATL（Active Template Library）小組成員開發的一個SDK例子。主要是基于ATL的對Win32 API的封裝。從2.0後，功能逐漸完善，成為了一個完整的支援視窗的架構（windows framework）。

與MFC相比較，功能并沒有MFC完善。比如MFC支援doc/view架構，而WTL并不支援。同時，WTL也沒有Microsoft的官方支援。但是，WTL是基于模版(template)的，其應用程式最小隻有24KB，同時不象MFC，依賴DLL（MFC需要MFC42.DLL）。

WTL系列文章對WTL進行了深入剖析，希望能友善您對WTL有一個深入的了解，進而能得心應手的開發出高品質的Windows應用程式。

Win32的線程模型

為了便于以後的探讨，首先看一下Win32的線程模型。

一個Win32應用程式（或程序）是由一個或多個并發的線程組成的，其中第一個啟動的線程稱為主線程。

Win32定義了兩種類型的線程，界面線程和工作線程。Win32的每個程序可以有一個或多個界面線程和/或多個工作線程。界面線程擁有一個或多個視窗，擁有一個消息隊列和其它屬于界面線程的元素。工作線程就是一般的線程，它沒有視窗，沒有消息隊列。

界面線程通常有一個或幾個視窗。當某一個視窗有消息時，界面線程會調用相應的視窗函數(Windows Process)來處理該事件。由于某消息循環由它界面線程處理，同時不必在乎是哪個線程發送消息的，是以，Windows會保證線程間的同步問題。

對于工作線程，線程間的同步必須由程式員來實作。盡可能避免死鎖和競争出現。

Win32應用程式模型

Win32應用程式可以分成兩大類：控制台程式(console application)和視窗界面程式(windows GUI application)。控制台程式的入口函數是main()，視窗界面程式的入口函數是WinMain()。

入口函數就是程式的主線程的運作起點。

這裡讨論的開發架構(Framework)是針對視窗界面程式的。

視窗界面程式通常分成以下幾類：SDI, MDI, multi-SDI, 和Dialog應用程式。

SDI(Single Document Interface)應用程式通常隻有一個主視窗(通常是一個架構視窗，Frame Window)。架構視窗包含菜單、工具欄、狀态欄和稱為視(View)的客戶工作區。

multi-SDI(Multiple Threads SDI)應用程式有架構個主視窗。比如IE浏覽器，使用"檔案/建立/視窗"指令後，會出現另一個IE視窗。

MDI(Multiple Document Interface)應用程式有一個主架構視窗，但有多個子架構視窗。每個子視窗都有自己的視(View)。

Dialog應用程式是基于對話框的。

通常一個簡單的SDI應用程式由兩個函數組成。一個是應用程式入口函數WinMain()，另一個是該應用程式視窗的視窗函數。

程式（主線程）從入口函數開始運作。在該函數中，首先是注冊并建立一個主視窗。然後，啟動消息循環。消息循環中，根據不同的消息，将消息發送到視窗函數中處理。當消息是退出消息時，該入口函數會退出消息循環，然後結束程式。

下面是一個最簡單的Windows界面應用程式。

//應用程式入口函數 int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance, 　　　　　　HINSTANCE hPrevInstance, 　　　　　　LPSTR lpCmdLine, 　　　　　　int nCmdShow) { 　　　MSG msg; 　　　//1. 注冊視窗類 　　　WNDCLASSEX wcex; 　　　wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX); 　　　wcex.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW; 　　　wcex.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc; //指定視窗函數 　　　wcex.cbClsExtra = 0; 　　　wcex.cbWndExtra = 0; 　　　wcex.hInstance = hInstance; 　　　wcex.hIcon = LoadIcon(hInstance, (LPCTSTR)IDI_HELLOWORLD); 　　　wcex.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW); 　　　wcex.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1); 　　　wcex.lpszMenuName = (LPCSTR)IDC_HELLOWORLD; 　　　wcex.lpszClassName = szWindowClass; wcex.hIconSm = LoadIcon(wcex.hInstance,(LPCTSTR)IDI_SMALL); 　　　RegisterClassEx(&wcex); 　　　//2. 建立一個該類型的視窗 　　　HWND hWnd; 　　　hWnd = CreateWindow(szWindowClass,szTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL); 　　　if (!hWnd) return FALSE; 　　　//3. 按nCmdShow所指定的方式顯示視窗 　　　ShowWindow(hWnd, nCmdShow); UpdateWindow(hWnd); 　　　//4. 啟動消息循環，将消息發送給相應的視窗函數 　　　while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) 　　　{ 　　　　　　TranslateMessage(&msg); 　　　　　　DispatchMessage(&msg); 　　　} 　　　return msg.wParam; } //視窗函數 LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { 　　　PAINTSTRUCT ps; 　　　HDC hdc; 　　　char* szHello = "Hello, world!"; 　　　switch (message) 　　　{ 　　　　　case WM_PAINT: 　　　　　　hdc = BeginPaint(hWnd, &ps); 　　　　　　RECT rt; 　　　　　　GetClientRect(hWnd, &rt); 　　　　　　DrawText(hdc, szHello, strlen(szHello),&rt,DT_CENTER); 　　　　　　EndPaint(hWnd, &ps); 　　　　　　break; 　　　　　case WM_DESTROY: 　　　　　　PostQuitMessage(0); //退出應用程式 　　　　　　break; 　　　　　default: 　　　　　　return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam); 　　　　　} 　　　　return 0; 　　}

上面程式的執行過程如下：

1、注冊視窗類

在使用CreateWindwo()或CreateWindowEx()建立視窗時，必須提供一個辨別視窗類的字元串。該視窗類定義了一些視窗的基本屬性。其中一個重要的工作是向作業系統提供視窗函數。該函數是回調函數，用于處理發送給該視窗的消息。

在上面程式中，僅僅簡單的處理了兩個消息。一個是向視窗區域畫出"Hello world."字元串。另一個是當視窗撤消時，向應用程式發送"退出應用程式"消息。

2、建立視窗 3、顯示視窗 4、啟動消息循環，分發并處理消息。

while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) 　　　　　{ 　　　　　　TranslateMessage(&msg); 　　　　　　DispatchMessage(&msg); 　　　　　}

在上述消息循環代碼中，調用GetMessage()從線程的消息隊列中取出一條消息。如果消息為0（由視窗函數處理"WM_DESTROY"消息時發送的"PostQuitMessage(0)"），會退出消息循環。

然後調用TranslateMessage()翻譯消息。

翻譯後，再調用DispatchMessage()将該消息分發至相應的視窗函數進行處理。 （實際上DispatchMessage()将該消息作為參數調用對應的視窗的視窗函數，這就是分發的實質）。