Windows 编程模型

一个完整的Win32程序(#include <windows.h>)，该程序实现的功能是创建一个窗口，并在该窗口中响应键盘及鼠标消息，程序的实现步骤为：

WinMain函数的定义
创建一个窗口
进行消息循环
编写窗口过程函数

1) 项目的创建

2) WinMain函数的定义

int WINAPI WinMain(
	HINSTANCE hInstance,	//应用程序实例
	HINSTANCE hPrevInstance,//上一个应用程序实例
	LPSTR lpCmdLine,		//命令行参数
	int nShowCmd);		    //窗口显示的样式

WINAPI：是一个宏，它代表的是__stdcall（注意是两个下划线），表示的是参数传递的顺序：从右往左入栈，同时在函数返回前自动清空堆栈。
hInstance：表示该程序当前运行的实例的句柄，这是一个数值。当程序在Windows下运行时，它唯一标识运行中的实例（注意，只有运行中的程序实例，才有实例句柄）。一个应用程序可以运行多个实例，每运行一个实例，系统都会给该实例分配一个句柄值，并通过hInstance参数传递给 WinMain 函数。
hPrevInstance：表示当前实例的前一个实例的句柄。在Win32环境下，这个参数总是NULL，即在Win32环境下，这个参数不再起作用。
lpCmdLine：是一个以空终止的字符串，指定传递给应用程序的命令行参数，相当于C或C++中的main函数中的参数char *argv[]。
nShowCmd：表示一个窗口的显示，表示它是要最大化显示、最小化显示、正常大小显示还是隐藏显示。

3) 创建一个窗口

创建一个完整的窗口，需要经过下面几个步骤：

设计一个窗口类
注册窗口类
创建窗口
显示及更新窗口

a.设计一个窗口类

一个完整的窗口具有许多特征，包括光标（鼠标进入该窗口时的形状）、图标、背景色等。窗口的创建过程类似于汽车的制造过程。我们在生产一个型号的汽车之前，首先要对该型号的汽车进行设计，在图纸上画出汽车的结构图，设计各个零部件，同时还要给该型号的汽车取一个响亮的名字，例如“宝马 x6”。

类似地，在创建一个窗口前，也必须对该类型的窗口进行设计，指定窗口的特征。在Windows中，窗口的特征就是由WNDCLASS结构体来定义的，我们只需给WNDCLASS结构体对应的成员赋值，即可完成窗口类的设计。

WNDCLASS结构体的定义如下：

typedef struct _WNDCLASS{
	UINT        style;
	WNDPROC     lpfnWndProc;
	int         cbClsExtra;
	int         cbWndExtra;
	HINSTANCE   hInstance;
	HICON       hIcon;
	HCURSOR     hCursor;
	HBRUSH      hbrBackground;
	LPCWSTR     lpszMenuName;
	LPCWSTR     lpszClassName;
} WNDCLASS;

style：指定窗口的样式(风格)，常用的样式如下：

类型	含义
CS_HREDRAW	当窗口水平方向上的宽度发生变化时，将重新绘制整个窗口。当窗口发生重绘时，窗口中的文字和图形将被擦除。如果没有指定这一样式，那么在水平方向上调整窗口宽度时，将不会重绘窗口。
CS_VREDRAW	当窗口垂直方向上的高度发生变化时，将重新绘制整个窗口。如果没有指定这一样式，那么在垂直方向上调整窗口高度时，将不会重绘窗口。
CS_NOCLOSE	禁用系统菜单的 Close 命令，这将导致窗口没有关闭按钮。
CS_DBLCLKS	当用户在窗口中双击鼠标时，向窗口过程发送鼠标双击消息。

lpfnWndProc：指定一个窗口回调函数，是一个函数的指针。

当应用程序收到给某一窗口的消息时，就应该调用某一函数来处理这条消息。这一调用过程不用应用程序自己来实施，而由操作系统来完成，但是，回调函数本身的代码必须由应用程序自己完成。对于一条消息，操作系统调用的是接受消息的窗口所属的类型中的lpfnWndProc成员指定的函数。每一种不同类型的窗口都有自己专用的回调函数，该函数就是通过lpfnWndProc成员指定的。

回调函数的定义形式如下：

LRESULT CALLBACK WindowProc(
	HWND hWnd,		//信息所属的窗口句柄
	UINT uMsg,		//消息类型
	WPARAM wParam,	//附加信息(如键盘哪个键按下)
	LPARAM lParam	//附加信息(如鼠标点击坐标)
	);

cbClsExtra：类的附加内存，通常数情况下为0。
cbWndExtra：窗口附加内存，通常情况下为0。
hInstance：当前实例句柄，用WinMain中的形参hInstance为其赋值。
hIcon：指定窗口类的图标句柄，设置为NULL，则使用默认图标，

也可用如下函数进行赋值：

HICON LoadIcon(HINSTANCE hInstance, LPCTSTR lpIconName);
LoadIcon(NULL, IDI_WARNING); //第一个参数为NULL，加载系统默认图标

hCursor：指定窗口类的光标句柄，设置为NULL，则使用默认图标，也可用如下函数进行赋值：

HCURSOR LoadCursor(HINSTANCE hInstance, LPCTSTR lpCursorName);
LoadCursor(NULL, IDC_HELP); //第一个参数为NULL，加载系统默认光标

hbrBackground：指示窗口的背景颜色，可用如下函数进行赋值：

HGDIOBJ GetStockObject(int fnObject);

GetStockObject(WHITE_BRUSH);

lpszMenuName：指定菜单资源的名字。如果设置为NULL，那么基于这个窗口类创建的窗口将没有默认菜单。
lpszClassName：指定窗口类的名字。

实例代码如下:

WNDCLASS wc;	//窗口类变量
	wc.cbClsExtra = 0;	//类附加内存
	wc.cbWndExtra = 0;	//窗口附加内存
	wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); //背景色为白色
	wc.hCursor = (HCURSOR)LoadCursor(NULL, IDC_HELP);	//帮助光标
	wc.hIcon = (HICON)LoadIcon(NULL, IDI_WARNING);	//警告图标
	wc.hInstance = hInstance;	//应用程序实例，为WinMain第1个形参
	wc.lpfnWndProc = WinProc;	//窗口过程函数名字
	wc.lpszClassName = TEXT("MyWin");	//类的名字
	wc.lpszMenuName = NULL;	//没有菜单
	wc.style = 0;	//类的风格，填0，使用默认风格

b.注册窗口类

设计完窗口类（WNDCLASS）后，需要调用RegisterClass函数对其进行注册，注册成功后，才可以创建该类型的窗口。

注册函数的原型声明如下：

ATOM RegisterClass(CONST WNDCLASS *lpWndClass);

使用示例：RegisterClass(&wc);

c.创建窗口

设计好窗口类并且将其成功注册之后，即可用CreateWindow函数产生这种类型的窗口了。

CreateWindow函数的原型声明如下：

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

参数说明：

lpClassName：指定窗口类的名称，此名字必须和WNDCLASS的lpszClassName成员指定的名称一样。
lpWindowName：指定窗口的名字，即窗口的标题。
dwStyle：指定创建的窗口的样式，常指定为指WS_OVERLAPPEDWINDOW类型，这是一种多种窗口类型的组合类型。
x, y：指定窗口左上角的x，y坐标。如果参数x被设为CW_USEDEFAULT，那么系统为窗口选择默认的左上角坐标并忽略y参数。
nWidth，nHeight：指定窗口窗口的宽度，高度。如果参数nWidth被设为 CW_USEDEFAULT，那么系统为窗口选择默认的宽度和高度，参数nHeight被忽略。
hWndParent：指定被创建窗口的父窗口句柄，没有父窗口，则设置NULL。
hMenu：指定窗口菜单的句柄，没有，则设置为NULL。
hInstance：窗口所属的应用程序实例的句柄，用WinMain中的形参hInstance为其赋值。
lpParam：作为WM_CREATE消息的附加参数lParam传入的数据指针。通常设置为NULL。

返回值说明：如果窗口创建成功，CreateWindow函数将返回系统为该窗口分配的句柄，否则，返回NULL。

示例代码:

HWND  hWnd = CreateWindow(
TEXT("MyWin"),  //窗口类名字
TEXT("测试"),      //窗口标题
WS_OVERLAPPEDWINDOW,  //窗口风格	
CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,  //窗口x，y坐标，使用默认值
CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,  //窗口宽度，高度，使用默认值
NULL,  	//无父窗口
NULL, 	//无菜单
hInstance, 	//应用程序实例句柄，为WinMain第1个形参
NULL);	//附件信息，通常设置为NULL

d.显示及更新窗口

显示窗口函数原型：

BOOL ShowWindow(HWND hWnd, int nCmdShow);

更新窗口函数原型：

BOOL UpdateWindow(HWND hWnd);

示例代码：

ShowWindow(hWnd, SW_SHOWNORMAL); //SW_SHOWNORMAL为普通模式

       UpdateWindow(hWnd);

e.示例代码

//设计一个窗口类
	WNDCLASS wc;	//窗口类变量
	wc.cbClsExtra = 0;	//类附加内存
	wc.cbWndExtra = 0;	//窗口附加内存
	wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); //背景色为白色
	wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_HELP);	//帮助光标
	wc.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_WARNING);	//警告图标
	wc.hInstance = hInstance;	//应用程序实例，为WinMain第1个形参
	wc.lpfnWndProc = WinProc;	//窗口过程函数名字
	wc.lpszClassName = TEXT("MyWin");	//类的名字
	wc.lpszMenuName = NULL;	//没有菜单
	wc.style = 0;	//类的风格，填0，使用默认风格

	//注册窗口类
	RegisterClass(&wc);

	//创建窗口
	HWND  hWnd = CreateWindow(TEXT("MyWin"), TEXT("测试"), WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, NULL, NULL, hInstance, NULL);

	//显示及更新窗口
	ShowWindow(hWnd, SW_SHOWNORMAL);
	UpdateWindow(hWnd);

(4) 消息循环

在创建窗口、显示窗口、更新窗口后，我们需要编写一个消息循环，不断地从消息队列中取出消息，并进行响应。

a)消息结构体

在Windows程序中，消息是由MSG结构体来表示的。MSG结构体的定义如下：

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

hWnd：消息所属的窗口。我们通常开发的程序都是窗口应用程序，一个消息一般都是与某个窗口相关联的。例如，在某个活动窗口中按下鼠标左键，产生的按键消息就是发给该窗口的。
message：消息的标识符，是由一个数值来表示的，不同的消息对应不同的数值。Windows将消息对应的数值定义为WM_XXX宏(WM是Windows Message的缩写)的形式， XXX对应某种消息的英文拼写的大写形式。例如，鼠标左键按下消息是WM_LBUTTONDOWN，键盘按下消息是WM_KEYDOWN，字符消息是 WM_CHAR……。
wParam：指定消息的附加信息，如键盘按下会触发WM_KEYDOWN消息，但是，具体按下哪个按键需要wParam区分。
lParam：指定消息的附加信息，如鼠标左击会触发WM_LBUTTONDOWN消息，但是，具体点击的坐标需要lParam区分。
time：标识一个消息产生时的时间。
pt：表示产生这个消息时光标或鼠标的坐标。

b) 取消息

要从消息队列中取出消息，我们需要调用GetMessage()函数，该函数的原型声明如下：

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

参数说明：

lpMsg：指向一个消息结构体(MSG)，GetMessage从线程的消息队列中取出的消息信息将保存在该结构体变量中。
hWnd：指定接收属于哪一个窗口的消息。通常我们将其设置为NULL，用于接收属于调用线程的所有窗口的窗口消息。
wMsgFilterMin：指定消息的最小值。
wMsgFilterMax：指定消息的最大值。如果wMsgFilterMin和wMsgFilterMax都设置为0，则接收所有消息。

返回值说明：GetMessage函数接收到除 WM_QUIT 外的消息均返回非零值。对于WM_QUIT消息，该函数返回零。如果出现了错误，该函数返回-1，例如，当参数hWnd是无效的窗口句柄或lpMsg是无效的指针时。

c) 建立消息循环

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

TranslateMessage：用于翻译、处理和转换消息并把新消息投放到消息队列中，并且此过程不会影响原来的消息队列。
DispatechMessage：用于把收到的消息传到窗口回调函数进行分析和处理。即将消息传递给操作系统，让操作系统调用窗口回调函数，来对信息进行处理。

d) 消息处理机制

操作系统接收到应用程序的窗口消息，将消息投递到该应用程序的消息队列中。
应用程序在消息循环中调用GetMessage函数从消息队列中取出一条一条的消息。取出消息后，应用程序可以对消息进行一些预处理，例如，放弃对某些消息的响应，或者调用TranslateMessage产生新的消息。
应用程序调用DispatchMessage，将消息回传给操作系统。消息是由 MSG结构体对象来表示的，其中就包含了接收消息的窗口的句柄。因此， DispatchMessage函数总能进行正确的传递。
系统利用WNDCLASS结构体的lpfnWndProc成员保存的窗口过程函数的指针调用窗口过程，对消息进行处理。

(5) 窗口过程函数(消息处理函数)

在完成上述步骤后，剩下的工作就是编写一个窗口过程函数，用于处理发送给窗口的消息。

窗口过程函数的名字可以随便取，如WinProc，但函数定义的形式必须和下面声明的形式相同：

LRESULT CALLBACK WinProc( //CALLBACK 和WINAPI 作用一样
	HWND hWnd,		//信息所属的窗口句柄
	UINT uMsg,		//消息类型
	WPARAM wParam,	//附加信息(如键盘哪个键按下)
	LPARAM lParam	//附加信息(如鼠标点击坐标)
	);

示例代码：

LRESULT CALLBACK WinProc(
	HWND hWnd,		//信息所属的窗口句柄
	UINT uMsg,		//消息类型
	WPARAM wParam,	//附加信息(如键盘按键)
	LPARAM lParam	//附加信息(如鼠标点击坐标)
	)
{
	switch (uMsg)
	{
	case WM_KEYDOWN: //键盘按下
		//……
		break;
	case WM_LBUTTONDOWN: //鼠标右键按下
		//……
		break;
	case WM_PAINT: //绘图事件
		//……
		break;
	case WM_DESTROY:
		PostQuitMessage(0);
		break;
	case WM_CLOSE: 
		DestroyWindow(hWnd); 
		break;
	default:
		//以windows默认方式处理
		return DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
		break;
	}

	return 0;
}

DefWindowProc函数：DefWindowProc函数调用默认的窗口过程，对应用程序没有处理的其他消息提供默认处理。
WM_CLOSE：对WM_CLOSE消息的响应并不是必须的，如果应用程序没有对该消息进行响应，系统将把这条消息传给DefWindowProc函数而 DefWindowProc函数则调用DestroyWindow函数来响应这条WM_CLOSE消息。
WM_DESTROY：DestroyWindow函数在销毁窗口后，会给窗口过程发送 WM_DESTROY消息，我们在该消息的响应代码中调用PostQuitMessage函数。

PostQuitMessage函数向应用程序的消息队列中投递一条WM_QUIT消息并返回。WinMain函数中，GetMessage 函数只有在收到WM_QUIT消息时才返回0，此时消息循环才结束，程序退出。传递给 PostQuitMessage函数的参数值将作为WM_QUIT消息的wParam参数，这个值通常用做WinMain函数的返回值。

#include <windows.h>

//窗口过程函数
LRESULT CALLBACK WinProc(
	HWND hWnd,		//信息所属的窗口句柄
	UINT uMsg,		//消息类型
	WPARAM wParam,	//附加信息(如键盘按键)
	LPARAM lParam	//附加信息(如鼠标点击坐标)
	)
{

	switch (uMsg)
	{
	case WM_KEYDOWN: //键盘按下
		MessageBox(hWnd, TEXT("键盘按下"), TEXT("键盘"), MB_OK);
		break;
	case WM_DESTROY:
		PostQuitMessage(0);
		break;
	default:
		//以windows默认方式处理
		return DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
	}

	return 0;
}

//程序入口地址
int WINAPI WinMain(
	HINSTANCE hInstance,	//应用程序实例
	HINSTANCE hPrevInstance,	 //上一个应用程序实例
	LPSTR lpCmdLine,		//命令行参数
	int nShowCmd)		//窗口显示的样式
{
	//设计一个窗口类
	WNDCLASS wc;	//窗口类变量
	wc.cbClsExtra = 0;	//类附加内存
	wc.cbWndExtra = 0;	//窗口附加内存
	wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); //背景色为白色
	wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_HELP);	//帮助光标
	wc.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_WARNING);	//警告图标
	wc.hInstance = hInstance;	//应用程序实例，为WinMain第1个形参
	wc.lpfnWndProc = WinProc;	//窗口过程函数名字
	wc.lpszClassName = TEXT("MyWin");	//类的名字
	wc.lpszMenuName = NULL;	//没有菜单
	wc.style = 0;	//类的风格，填0，使用默认风格

	//注册窗口类
	RegisterClass(&wc);

	//创建窗口
	HWND  hWnd = CreateWindow(TEXT("MyWin"), TEXT("测试"), WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, NULL, NULL, hInstance, NULL);

	//显示及更新窗口
	ShowWindow(hWnd, SW_SHOWNORMAL);
	UpdateWindow(hWnd);

	//消息循环
	MSG msg;
	while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
	{
		TranslateMessage(&msg); //翻译
		DispatchMessage(&msg); //分发信息
	}

	return msg.wParam;
}