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简介：MFC是微软提供的一套C++库，用于简化Windows应用开发。本简介将带你学习MFC程序的基础知识点，包括CWinApp类、资源文件、框架窗口、视图类、文档/视图架构、消息映射和控件等概念。通过实例，了解如何在Visual Studio中创建、编译和调试MFC程序，并掌握其基本结构和工作原理。
1. MFC介绍与编程基础
简介
MFC（Microsoft Foundation Classes）是微软公司提供的一套C++类库，用于简化Windows应用程序的开发。MFC封装了Windows API，提供了一个面向对象的编程框架，使得开发者能够通过继承特定的MFC类来创建窗口、处理消息、绘制图形等，从而减少直接使用API的复杂性。
编程基础
MFC编程基于C++语言，它将Windows编程中的各种细节抽象成对象和类的概念。在学习MFC之前，开发者需要对C++有一定的了解，特别是类和对象的使用、继承、多态等面向对象的基础知识。此外，熟悉Windows编程的基本概念，如消息循环、句柄和事件，也会对学习MFC有很大帮助。
环境配置
为了开始MFC编程，首先需要配置好开发环境。通常推荐使用Visual Studio IDE，它集成了MFC库，并提供了丰富的工具和向导来辅助开发。在创建MFC项目时，Visual Studio允许选择不同的项目类型和MFC模板，以满足不同应用的需求。
// 示例代码：创建一个简单的MFC应用程序
#include
class CMyApp : public CWinApp
{
public:
virtual BOOL InitInstance();
};
BOOL CMyApp::InitInstance()
{
m_pMainWnd = new CFrameWnd;
m_pMainWnd->ShowWindow(SW_SHOW);
m_pMainWnd->UpdateWindow();
return TRUE;
}
CMyApp theApp;
在上述代码中，我们定义了一个 CMyApp 类，它继承自 CWinApp 。在 InitInstance 函数中，我们创建了一个窗口对象并将其显示出来。这只是一个基础的框架，实际应用中需要更多的代码来完善窗口的创建、消息处理等功能。
2. CWinApp类的应用与自定义
2.1 CWinApp类的作用与结构
2.1.1 CWinApp类的基本组成
CWinApp 类是MFC（Microsoft Foundation Classes）中用于封装Windows应用程序全局数据和行为的一个重要类。它负责管理应用程序的初始化和退出，以及处理应用程序的消息循环。 CWinApp 类包含了一系列的成员变量和函数，其中一些关键成员包括：
m_pMainWnd ：一个指向应用程序主窗口的指针。 InitInstance ：一个虚函数，用于初始化应用程序实例。用户通常会在此函数中创建主窗口。 ExitInstance ：一个虚函数，用于清理应用程序实例。在这个函数中，可以释放资源，进行关闭前的准备工作。
CWinApp 类通过继承机制为派生类提供了丰富的操作接口，允许开发者在创建具体应用程序时对其进行定制。
2.1.2 CWinApp类的生命周期
CWinApp 类的生命周期始于应用程序的启动，结束于应用程序的关闭。一个典型的生命周期流程如下：
启动 ：Windows加载应用程序时，会调用 InitInstance 函数开始初始化。 初始化 ：在此步骤中， InitInstance 函数将被调用。开发者需要在这个函数中完成诸如创建主窗口的任务。 消息循环 ：应用程序进入消息循环，等待用户输入或系统消息。此过程由 Run 函数控制。 退出处理 ：当应用程序关闭时， ExitInstance 函数将被调用。在这里进行必要的清理工作，为应用程序终止做好准备。 关闭 ：完成清理后，应用程序终止运行。
理解 CWinApp 类的生命周期，对于掌握MFC应用程序的运行模式至关重要。
2.2 应用程序类的自定义方法
2.2.1 创建应用程序派生类
为了实现特定功能，通常需要创建 CWinApp 的派生类。创建派生类的步骤如下：
定义派生类 ：首先在项目中定义一个新的类，继承自 CWinApp 。 重写函数 ：根据需要重写 InitInstance 和 ExitInstance 等函数，实现特定的初始化和清理逻辑。 注册类 ：在程序的源文件中，需要对新创建的类进行实例化，并注册该类，以便MFC框架知道如何创建和管理这个类的实例。
示例代码展示如何定义派生类：
class CMyApp : public CWinApp
{
public:
BOOL InitInstance();
int ExitInstance();
};
BOOL CMyApp::InitInstance()
{
// 初始化实例，创建并显示主窗口
CFrameWnd* pFrame = new CFrameWnd;
m_pMainWnd = pFrame;
pFrame->Create(NULL, _T("My Application"));
pFrame->ShowWindow(SW_SHOW);
pFrame->UpdateWindow();
return TRUE;
}
int CMyApp::ExitInstance()
{
// 清理资源
return CWinApp::ExitInstance();
}
// 在某个源文件中，注册派生类
CMyApp theApp;
2.2.2 应用程序初始化和清理过程
在 InitInstance 函数中，通常会完成以下操作：
创建窗口 ：创建应用程序的主窗口。 显示窗口 ：将窗口显示出来，可以接受用户交互。 消息循环 ：调用 Run 函数启动消息循环。
在 ExitInstance 函数中，应进行以下操作：
资源释放 ：关闭所有打开的文件、释放动态分配的内存。 状态清理 ：清理应用程序内部状态，确保在退出时应用程序是“干净”的。 返回值 ：返回值通常用来指示应用程序正常退出（返回值为0）还是异常退出（返回值非0）。
这里提供 InitInstance 和 ExitInstance 函数的代码逻辑说明：
// 在InitInstance中
BOOL CMyApp::InitInstance()
{
// 应用程序的初始化代码
// 例如，创建并显示窗口
// ...
return TRUE; // 表示初始化成功
}
// 在ExitInstance中
int CMyApp::ExitInstance()
{
// 应用程序的清理代码
// 例如，释放资源
// ...
return 0; // 返回值0通常表示正常退出
}
完成这些步骤后，应用程序将具备初始化和清理的完整流程。
3. 资源文件的定义与管理
3.1 资源文件的概念与类型
3.1.1 资源文件的定义和作用
在MFC应用程序中，资源文件是存储非代码数据的一种特殊格式文件，如对话框模板、图标、菜单、字符串、位图等。这些资源都通过一种特定的方式来定义，并且可以通过资源ID来引用。资源文件允许开发者将这些数据从源代码中分离出来，使得程序的界面设计和程序逻辑代码可以独立修改和维护，而不需要重新编译整个程序。
资源文件的存在，大大简化了程序的国际化和本地化工作。例如，只需要替换资源文件，就能轻松地将程序界面翻译成不同语言。此外，资源文件还有助于模块化编程，因为它们能够被不同模块共享，同时资源文件也便于团队协作开发，开发者可以分配不同的资源文件进行独立开发。
3.1.2 常用资源类型及其使用
MFC支持多种类型的资源，包括但不限于以下几种：
对话框模板（Dialog Templates） ：用于创建和管理对话框界面。 图标（Icons） ：表示程序的图标，常用于任务栏和窗口标题栏。 菜单（Menus） ：定义程序的用户界面菜单结构。 字符串表（String Tables） ：存储用户界面中所用到的字符串资源。 位图（Bitmaps） ：存储应用程序使用的图形图像。 光标（Cursors） ：定义应用程序中使用的图形光标。
使用资源时，通常在资源编辑器中设计或导入资源内容，然后通过资源ID在程序中访问。例如，一个图标资源可能会在资源文件中这样定义：
IDI_MYICON ICON "res/myicon.ico"
在程序代码中，可以通过 IDI_MYICON 这个标识符来引用这个图标资源。编译器在编译阶段会将这些标识符映射为相应的整数值，从而允许程序加载并使用这些资源。
3.2 资源的管理与维护
3.2.1 资源文件的编辑与编译
资源文件的编辑通常通过Visual Studio中的资源编辑器来完成。资源编辑器提供了一种可视化的方式来设计对话框、菜单以及其他用户界面元素。开发者可以使用所见即所得（WYSIWYG）的编辑模式来调整资源的布局和属性。
资源文件编译过程是集成在应用程序的整个编译过程中的一部分。开发者使用 .rc 文件来存放资源定义。这个文件包含了资源的声明，编译器将这些声明转换成相应的资源数据。编译器还会生成一个 .res 文件，这是一个二进制文件，包含了编译后的资源数据。
3.2.2 资源的动态加载与释放
在运行时，MFC应用程序可以动态地加载和释放资源。动态加载通常用于那些仅在特定情况下才需要的资源，比如插件或大型应用程序中的可选组件。
资源的动态加载可以通过 AfxLoadResource 或 LoadResource 等函数来实现。在动态加载资源之后，程序可以通过 LockResource 函数获取资源数据的指针，以便读取或修改资源内容。资源的释放则通过 FreeResource 函数来完成。
需要注意的是，动态加载的资源必须在不再需要时显式释放，以避免内存泄漏。
HGLOBAL hResource = LoadResource(AfxGetResourceHandle(), MAKEINTRESOURCE(IDR_MYRESOURCE));
LPVOID pResourceData = LockResource(hResource);
// 使用资源数据...
// 资源使用完毕，释放资源
FreeResource(hResource);
在上述代码中， LoadResource 函数用于加载资源， LockResource 用于获取资源的内存地址，而 FreeResource 则用于释放资源。在使用完毕后，需要调用 FreeResource 来释放内存。
资源文件的定义与管理是构建现代化Windows应用程序的一个关键组成部分。随着本章节的深入探讨，我们将逐渐揭开资源文件的神秘面纱，揭示如何高效地管理这些资源，以支持应用程序的多样性和复杂性。在下一小节中，我们将详细讨论资源文件的编辑和编译过程，以及如何在应用程序中动态加载和管理这些资源。
4. 框架窗口的创建与使用
4.1 框架窗口的结构与元素
4.1.1 框架窗口类的组成
框架窗口是MFC应用程序中的核心组件之一，它负责管理用户界面并提供一个应用程序的视觉结构。框架窗口类通常是由 CFrameWnd 或其派生类（如 CMDIFrameWnd 、 CMDIChildWnd 等）创建的。它包含多个窗口元素，例如菜单栏、工具栏、状态栏和客户区等。
一个典型的框架窗口的组成大致包含如下元素：
标题栏 : 显示窗口名称，可以包含窗口最大化、最小化和关闭按钮。 菜单栏 : 提供对应用程序功能的快速访问。 工具栏 : 常用功能的快捷方式。 状态栏 : 显示应用程序的状态信息或用户提示。 客户区 : 应用程序的主要工作区域，文档内容通常在这里显示。
// 示例代码：创建一个基本框架窗口
class CMyFrame : public CFrameWnd
{
public:
CMyFrame();
};
CMyFrame::CMyFrame()
{
Create(NULL, _T("My Application Frame")); // 创建框架窗口实例
// 配置窗口元素，例如设置菜单栏、工具栏等
}
在创建框架窗口类的实例时， Create 函数是创建窗口的关键函数，其中参数可以指定窗口样式等信息。
4.1.2 框架窗口的创建过程
框架窗口的创建过程涉及初始化窗口类和调用相应的API来创建窗口。 CFrameWnd 类的构造函数负责初始化窗口类，而 Create 函数则负责创建窗口实例。
在创建框架窗口时，需要按照以下步骤进行：
构造函数 : 调用基类的构造函数，初始化窗口类。 Create成员函数 : 调用 CreateWindow 或 CreateWindowEx 函数来创建窗口句柄（ HWND ）。 窗口注册 : 如果是自定义窗口类，需要先注册窗口类。 消息循环 : 在窗口被创建后，将进入消息循环以处理用户输入等。
BOOL CMyFrame::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)
{
// 在窗口创建前可以修改窗口创建结构体，例如设置窗口样式等
return CFrameWnd::PreCreateWindow(cs);
}
// 在窗口创建后可以进行后续的窗口初始化工作
BOOL CMyFrame::OnCreateClient(LPCREATESTRUCT lpcs, CCreateContext* pContext)
{
// 在此函数中可以创建和初始化客户区，例如MDI子窗口等
return TRUE;
}
在 OnCreateClient 函数中，可以实现客户区的创建和初始化，对于MDI应用程序尤为重要。
4.2 框架窗口的事件处理
4.2.1 消息映射机制的原理
在MFC中，消息映射机制是将窗口过程函数（Window Procedure）中的消息处理逻辑映射到成员函数的过程。这一机制极大地简化了Windows编程，因为开发者可以使用更为直观的类方法来处理消息。
消息映射机制主要由两部分组成：
消息映射宏 : 如 ON_COMMAND 、 ON_WM_PAINT() 等，用于映射特定的消息到成员函数。 消息映射表 : 由 BEGIN_MESSAGE_MAP 和 END_MESSAGE_MAP 宏定义，它告诉编译器这个类中的消息是如何映射的。
BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyFrame, CFrameWnd)
// 消息映射宏
ON_WM_CREATE()
ON_COMMAND(ID_FILE_NEW, &CMyFrame::OnFileNew)
END_MESSAGE_MAP()
4.2.2 消息的处理流程与方法
MFC框架通过消息映射机制，将Windows的消息转换为类成员函数的调用。例如，当窗口接收到一个WM_PAINT消息时，框架会查找与WM_PAINT消息关联的成员函数，并调用它来处理绘制事件。
处理消息的函数通常具有以下特征：
成员函数以 On 为前缀，例如 OnPaint 。 函数可以带有参数，如 CDC* pDC 在绘制消息中。
void CMyFrame::OnPaint()
{
CPaintDC dc(this); // 设备上下文对象，用于绘制
// 绘制逻辑，比如绘制窗口背景
}
消息处理函数的参数通常由MFC框架提供，以便执行必要的绘制或处理任务。
此外，MFC的文档/视图架构允许消息不仅可以在框架窗口类中处理，还可以在视图类中处理。例如， OnInitialUpdate 函数在视图创建后调用，用于初始化视图状态。这提供了视图和文档的集成，允许在视图上执行复杂的逻辑处理。
void CMyView::OnInitialUpdate()
{
CView::OnInitialUpdate();
// 在视图首次显示之前更新视图或文档
}
通过合理地使用框架窗口的消息映射机制，可以高效地构建响应用户操作的应用程序，并实现良好的用户体验。
5. 视图类的作用与交互
5.1 视图类的基本概念
5.1.1 视图与文档的关系
在MFC（Microsoft Foundation Classes）框架中，文档（Document）和视图（View）是两个核心概念，它们共同构成了MFC应用程序的基本架构。视图是与用户交互的前端界面，负责将文档数据呈现给用户，并处理用户的输入。文档则负责数据的存储和管理。
文档与视图之间的关系是通过文档模板（Document Template）来关联的。一个文档模板可以关联多个视图，这允许用户从不同的视图来查看同一个文档内容。例如，在一个文字处理程序中，可以有主视图显示文档的完整内容，同时还有其他视图显示文档的大纲或者属性信息。
在MFC中，文档和视图之间的通信通常是通过消息映射机制实现的。视图在创建时会与文档建立关联，然后通过调用文档的接口来获取需要显示的数据。当用户在视图中进行操作时，视图会将操作的请求转发给文档进行处理。
5.1.2 视图类的类型和功能
在MFC中，视图类可以分为不同的类型，每种类型的视图类具有特定的功能和用途。主要的视图类包括：
CView：是最通用的视图类，可以显示和处理来自文档的数据。 CFormView：提供一个表格形式的界面，适用于需要输入或显示结构化数据的应用程序。 CScrollView：提供了滚动条功能，允许用户滚动视图以查看大块数据或图形。 CEditView：用于创建文本编辑器界面，与基本的CView类相比，提供了更多的文本处理功能。
视图类还提供了一系列的函数来支持与用户的交互，例如OnDraw用于绘制视图，OnInitialUpdate用于初始化视图的显示，OnSize用于处理视图大小变化后的调整等。通过这些函数，开发者可以根据应用的需要定制视图的行为和外观。
5.2 视图类的编程实现
5.2.1 视图的创建与初始化
在MFC中创建一个视图类通常涉及继承一个已有的视图类并重写其关键函数来实现特定的功能。创建视图类的第一步是使用ClassWizard工具来生成视图类的框架代码，然后在其中加入自定义的代码。
在初始化阶段，OnInitialUpdate函数会被调用，这是视图创建后进行初始化设置的地方。例如，可以在此函数中设置滚动区域，调整字体大小，或者对视图内容进行初次的绘制。
以下是创建视图并进行初始化的一个基本示例：
class CMyView : public CView
{
protected:
// 重写基类的函数进行视图初始化
virtual void OnInitialUpdate();
};
void CMyView::OnInitialUpdate()
{
CView::OnInitialUpdate();
// 设置视图的滚动区域
CScrollView::SetScrollSizes(MM_TEXT, CSize(800, 600));
// 进行视图内容的初次绘制
OnDraw(&m_dc);
}
// 注册视图类
BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyView, CView)
// 绑定消息映射
ON_WM_CREATE()
END_MESSAGE_MAP()
在上面的代码中，OnInitialUpdate函数首先调用了基类的同名函数，然后设置了一个固定大小的滚动区域，并最终调用OnDraw函数来进行视图内容的初次绘制。
5.2.2 视图与用户的交互技术
视图与用户的交互主要包括处理鼠标、键盘事件以及用户的绘图操作。MFC框架提供了消息映射机制来处理用户的输入。开发者需要在视图类中重写相应的函数来响应这些事件。
例如，处理鼠标点击事件通常需要重写OnLButtonDown函数：
void CMyView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
CView::OnLButtonDown(nFlags, point);
// 获取鼠标点击的屏幕坐标
ClientToScreen(&point);
// 转换为视图坐标的逻辑
CRect rcClient;
GetClientRect(&rcClient);
// 处理点击事件...
}
在视图类中，OnDraw函数是最重要的函数之一，它负责在视图窗口中进行绘制操作。下面是一个简单的示例，它在视图中绘制文本：
void CMyView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CView::OnDraw(pDC);
pDC->SetTextColor(RGB(0, 0, 0));
pDC->SelectStockObject(DEFAULT_FONT);
pDC->TextOut(10, 10, _T("Hello, MFC!"));
}
在上述代码中，CDC对象（设备上下文）被用于在视图中绘制文本。SetTextColor设置了文本颜色，SelectStockObject设置了默认的字体，最后TextOut函数用于实际绘制文本。
通过这些基本的交互技术，开发者可以创建出丰富多彩的用户界面，提供良好的用户体验。在设计视图时，开发者需要考虑到各种用户交互的可能性，并通过适当的事件处理和响应机制来实现这些功能。
6. 文档/视图架构的设计原则
6.1 文档/视图架构概述
文档/视图架构是MFC应用程序的核心组织方式之一，它为开发者提供了一种清晰的模式来处理数据和显示数据。此架构将数据（文档）与数据的可视化（视图）分离，使得可以在同一数据集上实现多种展示方式，而不会干扰数据的管理。
6.1.1 架构的核心思想
文档/视图架构的核心思想是将应用程序的数据内容与数据的显示方式解耦。一个文档（ CDocument 派生类）表示一组数据，而一个或多个视图（ CView 派生类）可以用来查看或编辑这些数据。这种分离的好处是，如果你想要添加一个新的视图类型来展示同样的数据，你不需要改变文档类的实现。
6.1.2 架构的优势与应用
文档/视图架构的优势在于它促进了代码的可维护性和可扩展性。例如，在一个文本编辑器应用程序中，可以有多个视图同时显示同一个文档，这些视图可以有不同的格式化方式，例如普通文本视图、打印预览视图等。文档/视图架构提供了这种灵活性，同时保持了代码的整洁和组织性。
6.2 设计原则与最佳实践
6.2.1 面向对象原则在MFC中的应用
在MFC中应用面向对象原则的一个关键例子就是文档/视图架构。通过继承 CDocument 和 CView 类，开发人员可以轻松地创建新的文档和视图类型，同时保持系统的整体一致性。例如，一个图像处理应用程序可能会有一个继承自 CDocument 的 CImageDocument 类，以及多个继承自 CView 的视图，如 CPrintableImageView 和 CZoomableImageView 。
6.2.2 常见的设计模式与MFC结合
设计模式如工厂模式、单例模式和观察者模式在MFC中得到了广泛应用。例如，MFC使用工厂模式来创建窗口对象，并且 CSingleDocTemplate 类就是单例模式的一个体现，它确保了一个应用程序只能创建一个文档实例。观察者模式在MFC的消息映射机制中也有所体现，其中视图（观察者）可以注册并响应文档（主题）的变化。
设计文档/视图架构时，重要的是要确保文档和视图之间的交互是清晰和高效的。一个良好的实践是确保文档类处理所有数据操作的逻辑，而视图类负责显示数据和响应用户输入。
例如，如果你正在扩展文档类以支持新的数据格式，你可能需要在文档类中添加解析和保存数据的方法，然后在视图类中添加更新显示的方法。此外，事件处理和消息映射应该紧密地与视图类相结合，以响应用户的交互。
// 示例代码：文档类中的数据处理方法
class CMyDocument : public CDocument
{
public:
void ParseData(const CString& strData)
{
// 解析数据逻辑
}
void SaveData(CString& strData)
{
// 保存数据逻辑
}
};
// 示例代码：视图类中的事件处理方法
class CMyView : public CView
{
public:
// 在视图类中处理用户输入事件，例如按键响应
afx_msg void OnKeyDown(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags);
};
BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyView, CView)
ON_WM_KEYDOWN()
END_MESSAGE_MAP()
通过这种方式，你可以利用面向对象原则和设计模式来设计一个结构良好、易于维护的文档/视图架构。
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简介：MFC是微软提供的一套C++库，用于简化Windows应用开发。本简介将带你学习MFC程序的基础知识点，包括CWinApp类、资源文件、框架窗口、视图类、文档/视图架构、消息映射和控件等概念。通过实例，了解如何在Visual Studio中创建、编译和调试MFC程序，并掌握其基本结构和工作原理。
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