Шаблон программы под Windows

Основные термины и определения

Как правило, программы, написанные для Windows, используют окна для организации пользовательского интерфейса. Из этого правила могут быть исключения, но в подавляющем большинстве случаев программисту приходится работать с окнами.

Основой оконного графического пользовательского интерфейса Windows является механизм сообщений. Сообщения могут передаваться оконной процедуре немедленно, а могут помещаться в очередь сообщений.

При запуске вашего приложения, Windows создаёт для него очередь сообщений. Очередь сообщений создаётся для каждого потока (thread), но в самом простейшем случае создаётся одна очередь.

При любом действии с окном (изменение размеров и т.д.) Windows помещает в очередь соответствующее сообщение. Формат сообщения соответствует структуре MSG.

Структура MSG:

typedef struct tagMSG
{
    HWND hwnd; 
    UINT message; 
    WPARAM wParam; 
    LPARAM lParam; 
    DWORD time; 
    POINT pt; 
} MSG;

hwnd - хэндл окна получателя сообщения;
message - код сообщения;
wParam - дополнительный параметр сообщения;
lParam - дополнительный параметр сообщения;
time - время отправки сообщения;
pt - координаты курсора мыши в момент отправки сообщения.

Хэндл окна - число идентифицирующее окно. У каждого окна в Windows есть свой хэндл. Практически во всех функциях API требуется указывать хэндл окна.

Сообщения помещаемые в очередь сообщений необходимо правильно извлекать и обрабатывать. Для этого нужно построить цикл обработки сообщений.

Цикл обработки сообщений:

MSG msg;

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

Рассмотрим функцию GetMessage():

BOOL GetMessage(
    LPMSG lpMsg,
    HWND hWnd,
    UINT wMsgFilterMin,
    UINT wMsgFilterMax
);

Функция GetMessage() извлекает сообщение из очереди сообщений и помещает его в структуру lpMsg типа MSG. Если сообщений в очереди нет, то текущий поток переводится в состояние ожидания и досрочно отдает управление другим потокам.

Возвращаемое значение:

Если функция извлекает сообщение отличное от WM_QUIT, то функция возвращает ненулевое значение.

Если функция извлекает сообщение WM_QUIT, то она возвращает 0.

Если произошла ошибка, то функция возвращает -1.

lpMsg - указатель на структуру куда будет помещено сообщение;
hWnd - хэндл окна для которого извлекается сообщение, если указать 0, то функция GetMessage() будет извлекать сообщения для всех окон;
wMsgFilterMin - нижняя граница диапазона извлечения, например, если указать 10, то будут извлекаться сообщения с кодами сообщений начиная с 10, если указать ноль, то граница отсутствует;
wMsgFilterMax - верхняя граница диапазона извлечения, например, если указать 300, то будут извлекаться сообщения с кодами сообщений до 300, если указать ноль, то граница отсутствует.

Рассмотрим функцию TranslateMessage():

BOOL TranslateMessage(CONST MSG *lpMsg);

Функция TranslateMessage() транслирует сообщения от клавиатуры. Она переводит сообщения виртуальных клавиш (Virtual-key) в символьные сообщения.

Рассмотрим функцию DispatchMessage():

LONG DispatchMessage(CONST MSG *lpmsg);

Функция DispatchMessage() отправляет сообщение в оконную процедуру. По сути эта функция и вызывает оконную процедуру.

Оконная процедура

Оконная процедура - функция обработки событий (сообщений). Она вызывается самой операционной системой Windows и получает ряд параметров: хэндл окна - hWnd, код сообщения - msg и два параметра lParam и wParam. Оконная процедура может иметь любое имя. В нашей программе мы назовём её WndProc.

/* Прототип */
LRESULT CALLBACK WndProc(
    HWND hWnd,
    UINT msg,
    WPARAM wParam,
    LPARAM lParam
);

Оконная процедура должна уметь обрабатывать все сообщения, но в Windows таких сообщений десятки тысяч. Всё сводиться к тому, что ваша оконная процедура будет обрабатывать только необходимые для вас сообщения, а всё остальные сообщения будет обрабатывать оконная процедура по умолчанию - DefWindowProc();

/* Пример оконной процедуры */

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{

    switch(msg)
    {

        case WM_DESTROY:
        // поставить сообщение WM_QUIT в очередь сообщений
        PostQuitMessage(0);
        break;

        default:
        // оконная процедура по умолчанию
        return DefWindowProc(hWnd,msg,wParam,lParam);
    }

    return 0;
}

Эта оконная процедура обрабатывает только одно сообщение - WM_DESTROY, все остальные сообщения обрабатывает оконная процедура по умолчанию.

Замечание. Сообщение WM_DESTROY посылается окну, когда пользователь пытается закрыть окно.

Оконная процедура обрабатывает сообщения для окон определённого класса.

Классы окон, регистрация нового класса

Оконный класс - класс, на основе которого создаются окна. На базе одного оконного класса можно создать несколько окон. В ОС Windows есть предопределённые классы окон, такие как: кнопки, раскрывающиеся списки, полоски прокрутки и т.д. Для того чтобы создавать окна на основе вашего класса, последний должен быть зарегистрирован в системе функцией RegisterClass() или RegisterClassEx().

Для того чтобы использовать ваш собственный класс окон, вам необходимо заполнить структуру WNDCLASSEX.

Структура WNDCLASSEX:

typedef struct _WNDCLASSEX { 
    UINT             cbSize; 
    UINT style; 
    WNDPROC lpfnWndProc; 
    int cbClsExtra; 
    int cbWndExtra; 
    HANDLE hInstance; 
    HICON hIcon; 
    HCURSOR hCursor; 
    HBRUSH hbrBackground; 
    LPCTSTR lpszMenuName; 
    LPCTSTR lpszClassName; 
    HICON hIconSm; 
} WNDCLASSEX;

cbSize - размер структуры WNDCLASSEX;
style - битовые флаги, определяющие стиль окна;
lpfnWndProc - адрес оконной процедуры;
cbClsExtra - размер дополнительной памяти класса;
cbWndExtra - размер дополнительной памяти окна;
hInstance - хэндл экземпляра приложения, которому принадлежит оконная процедура;
hIcon - хэндл значка (32x32 пикселя);
hCursor - хэндл курсора окна по умолчанию;
hbrBackground - хэндл кисти окна по умолчанию или цвет фона;
lpszMenuName - оконное меню (имя ресурса);
lpszClassName - имя класса;
hIconSm - хэндл маленького значка (16x16 пикселей).

После заполнения структуры WNDCLASSEX, класс необходимо зарегистрировать в системе. Это делается с помощью функции RegisterClassEx();

WNDCLASSEX wc;

// Заполняем структуру WNDCLASS
// ....
// Регистрируем новый класс
RegisterClassEx(&wc);

Теперь, когда наш класс зарегистрирован в системе, мы можем создавать окна нашего класса.

Создание окна

Создание окна производиться с помощью функции CreateWindow() или CreateWindowEx().

В случае успеха функция CreateWindow() возвращает хэндл нового созданного окна, иначе функция возвращает NULL.

HWND CreateWindow(
    LPCTSTR lpClassName,
    LPCTSTR lpWindowName,
    DWORD dwStyle,
    int x,
    int y,
    int nWidth,
    int nHeight,
    HWND hWndParent,
    HMENU hMenu,
    HANDLE hInstance,
    LPVOID lpParam
);

lpClassName - имя зарегистрированного класса окна;
lpWindowName - заголовок окна;
dwStyle - стиль окна (комбинация флагов);
x - начальное положение по X;
y - начальное положение по Y;
nWidth - ширина окна;
nHeight - высота окна;
hWndParent - хэндл окна родителя;
hMenu - хэндл меню окна;
hInstance - хэндл экземпляра приложения, создающий окно;
lpParam - указатель на параметры для WM_CREATE.

После создания окна его необходимо отобразить на экране. Чтобы окно было показано на экране необходимо вызвать функцию ShowWindow().

ShowWindow(hWnd, SW_SHOW);

Шаблон

/*
Шаблон программы для windows
http://proger.h10.ru
*/

#include <windows.h>

// Объявление оконной процедуры
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd,UINT msg,
    WPARAM wParam,LPARAM lParam);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,
                                   HINSTANCE hPrevInstance, 
                                   LPSTR lpCmdLine, int iCmdShow)
{
const char szClassName[]="MyApp"; // Имя оконного класса
WNDCLASSEX wc; 
MSG msg;
HWND hWnd;

// Заполняем поля структуры wc
wc.cbSize=sizeof(wc); // Размер структуры wc
wc.cbClsExtra=0;        // дополнительная память для класса
wc.cbWndExtra=0;     // дополнительная память для окна
wc.hbrBackground=CreateSolidBrush(RGB(135,163,187)); // Цвет фона окна
wc.hCursor=LoadCursor(0,IDC_ARROW); // Определяем курсор мыши
wc.hIcon=LoadIcon(hInstance,IDI_APPLICATION); // Иконка
wc.hIconSm=LoadIcon(hInstance,IDI_APPLICATION); // Маленькая иконка
wc.hInstance=hInstance; // Хэндл экземпляра приложения
wc.lpfnWndProc=WndProc; // Имя оконной процедуры
wc.lpszClassName=szClassName; // Имя оконного класса
wc.lpszMenuName=NULL; // Имя меню
wc.style=CS_HREDRAW | CS_VREDRAW; // Стиль


// Регистрация нового оконного класса
if(!RegisterClassEx(&wc))
{
    MessageBox(NULL,"Не могу зарегить класс","Ошибка",MB_OK | MB_ICONSTOP);
    return -1;
}

// Создание окна
hWnd=CreateWindow( szClassName, // Имя оконного класса
                                     "МоЁ Окно", // Заголовок окна
                                     WS_OVERLAPPEDWINDOW, // Стиль окна
                                     CW_USEDEFAULT, // Координата x
                                     CW_USEDEFAULT, // Координата y
                                     CW_USEDEFAULT, // Ширина окна
                                     CW_USEDEFAULT, // Высота окна
                                     0, // Хэндл окна родителя
                                     NULL, // Хэндл меню
                                     hInstance, // Хэндл экземпляра приложения
                                     NULL); // Дополнительные параметры

if(hWnd==NULL)
{
    MessageBox(NULL,"Не могу создать новое окно","Ошибка",MB_OK | MB_ICONSTOP);
    return -1;
}

ShowWindow(hWnd,SW_SHOW); // Окно должно быть показано
UpdateWindow(hWnd); // Оконной процедуре посылается сообщение WM_PAINT

// Цикл обработки сообщений
while (GetMessage(&msg,0,0,0))
{
    TranslateMessage(&msg); // Сообщения от клавиатуры
    DispatchMessage(&msg); // Запуск оконной процедуры
}

    return 0;
}


// Оконная процедура

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd,
                                       UINT msg,
                                       WPARAM wParam,
                                       LPARAM lParam)
{
    HDC hDC;
    PAINTSTRUCT ps;

    switch(msg)
    {

        case WM_PAINT:
        {
            hDC=BeginPaint(hWnd,&ps);

            // Что-то рисуется

            EndPaint(hWnd,&ps);
        }
        break;

        case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0);
        break;

        default:
        return DefWindowProc(hWnd,msg,wParam,lParam);
    }

    return 0;
}

Исходник к статье (Шаблон программы под Windows). Visual C 6.0.