3.2 窗口的创建过程

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Win32应用程序，窗口作为最主要的组成部分，创建过程会相对复杂一些，窗口创建包括五个步骤：

(1)设计一个窗口类；

(2)注册窗口；

(3)创建窗口；

(4)显示及更新窗口；

(5)进入消息循环。

只有经过这五个步骤，窗口才能显示出来。【例3-1】通过这五个步骤，实现窗口的创建，具体实现代码如下所示。

//**************************************************************
//	NAME	:	Demo_03
//**************************************************************
//	POWER	:	Copyright (c) 2012 for lixinghua.
//	AUTHOR	:	2012-2-6 11:50 Create by lixinghua for functions.
//	VERSION	:	V1.0.0.1
//	NOTE	:	手工整理的创建窗口的代码，本程序只创建一个名称
//               为MyWin的窗口。
//**************************************************************
//
#include <Windows.h>

// 过程处理函数，用于系统消息的处理。
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

//-----------------------------------------------------------------------------
//	FUNC	:	入口函数
//-----------------------------------------------------------------------------
//	IN	:	hInstance，进程的实例句柄；
//			hPrevInstance，前一个进程实例句柄，默认为NULL即可；
//			lpCmdLine，命令行参数；
//			nCmdShow，当前窗口显示状态。
//	OUT	:	void
//	RETURN	:	返回为整型，代表窗口的状态，其中APIENTRY描述了
//                      压栈的顺序。
//	AUTHOR	:	2012-2-6 11:18 Create by lixinghua for functions.
//	NOTE	:	此函数为Win32入口函数。
//-----------------------------------------------------------------------------
//
int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,
                     HINSTANCE hPrevInstance,
                     LPSTR     lpCmdLine,
                     int       nCmdShow)
{
  // 定义所用到的参数
  //
  char szWindowClass[] = { "WinClsName" };      // 窗口类的名称
  HWND hWnd = NULL;				// 用于存放窗口句柄
  char szTitle[] = { "MyWin" };			// 窗口标题名称
  MSG  msg;					// 存放消息的结构体，
                                                // 由系统提供

  // 1. 设计一个窗口类
  //
  WNDCLASSEX wcex;
  
  wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX); 
  
  wcex.style		= CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
  wcex.lpfnWndProc	= (WNDPROC)WndProc;
  wcex.cbClsExtra	= 0;
  wcex.cbWndExtra	= 0;
  wcex.hInstance	= hInstance;
  wcex.hIcon		= NULL;
  wcex.hCursor		= LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
  wcex.hbrBackground	= (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);
  wcex.lpszMenuName	= NULL;
  wcex.lpszClassName	= szWindowClass;
  wcex.hIconSm		= NULL;

  // 2. 注册窗口
  //
  RegisterClassEx(&wcex);

  // 3. 创建窗口
  //
  hWnd = CreateWindow(szWindowClass, szTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW, 
     CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL);

  // 判断创建是否成功
  if (!hWnd)
  {
     return FALSE;
  }//end if

  // 4. 显示并更新窗口
  ShowWindow(hWnd, nCmdShow);		// 请注意 nCmdShow 参数
  UpdateWindow(hWnd);
  
  // 5. 进入消息循环
  while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) 
  {
    TranslateMessage(&msg);
    DispatchMessage(&msg);
  }//end while
  
  return 0;
}

//-----------------------------------------------------------------------------
//	FUNC	:	过程处理函数
//-----------------------------------------------------------------------------
//	IN	:	hWnd，窗口句柄；
//			message，要处理的消息ID，以此来区分消息；
//			wParam，消息参数，根据消息的不同内容也有所不同；
//			lParam，消息参数，根据消息的不同内容也有所不同。
//	OUT	:	void
//	RETURN	:	void
//	AUTHOR	:	2012-2-6 11:36 Create by lixinghua for functions.
//	NOTE	:	此函数用于系统消息的处理。
//-----------------------------------------------------------------------------
//
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
  switch (message) 
  {
  case WM_DESTROY:
    PostQuitMessage(0);
    break;
  default:
    // 调用系统默认消息处理，即交给系统处理。
    return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
  }//end switch
  return 0;
}

程序的运行结果如图3.4所示。

• 图3.4 第一个窗口程序

这是本书的第一个程序，也是今后所有窗口程序的模板，所有程序将基于此框架。今后的程序设计过程中，只要将此代码复制到相应的工程文件中即可。接下来，将对根据窗口创建的每一个步骤来分析代码的具体含义。

3.2.1    设计一个窗口类

设计窗口类，主要是对WNDCLASSEX（WNDCLASS是一个比较老的结构体，在程序中使用扩展版本WNDCLASSEX）结构体进行初始化操作。此结构体是由系统提供，直接使用即可，原型如下：

typedef struct _WNDCLASSEX { 
    UINT	cbSize;			        // 指定结构体大小
    UINT	style;				// 窗口风格
    WNDPROC	lpfnWndProc;			// 窗口消息处理函数指针
    int		cbClsExtra;			// 指定窗口类结构后的附加字节数
    int		cbWndExtra;			// 指定窗口事例后的附加字节数
    HANDLE	hInstance;			// 进程的实例句柄
    HICON	hIcon;				// 大图标句柄，应用程序的图标
    HCURSOR	hCursor;			// 光标句柄
    HBRUSH	hbrBackground;		        // 背景画刷句柄
    LPCTSTR	lpszMenuName;			// 菜单名称
    LPCTSTR	lpszClassName;			// 窗口类的名称
    HICON	hIconSm;			// 小图标句柄，窗口左上角图标
  } WNDCLASSEX;

在使用WNDCLASSEX结构体时，首先需要告诉程序，此结构体在内存中占用空间的大小。这个非常重要，否则将会出现一些意想不到的问题，所以在程序中这样写：

wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);

参数style，用来指定窗口的风格，程序中CS_HREDRAW | CS_VREDRAW风格，指定了窗口客户区高度与宽度改变时，则重绘整个窗口。其中“CS_”代表的是“class style”，窗口风格标识如表3.1所示。

• 表3.1 窗口风格标识

参数lpfnWndProc，是一个函数指针，指向窗口消息处理函数，窗口消息处理函数是一个回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时，由另一方调用，用于处理当前应用程序的事件消息。回调函数在使用前要对函数进行定义（这个不是必要的），代码如下所示：

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

回调函数还需要有实现部分：

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
  switch (message) 
  {
  case WM_DESTROY:
    PostQuitMessage(0);
    break;
  default:
    // 调用系统默认消息处理，即交给系统处理。
    return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
  }//end switch

  return 0;
}

回调函数内部的实现功能，将在后面的章节进行介绍，这里就不过多论述。回调函数有了定义部分，同时又有了实现部分，需要在设计窗口类时将函数指针赋值给“lpfnWndProc”，窗口事件发生时，供另一方调用，如何调用，会在3.2.5章节中进一步说明。

参数cbClsExtra和cbWndExtra原是为指示Windows，将附加的运行时间信息保存到Windows类某些单元中，但实际应用中，默认值设置为“0”即可。

参数hInstance，是进程的实例句柄，该句柄是WinMain函数的参数hInstance，它代表所设计的窗口属于当前进程。

参数hIcon，为应用程序的图标句柄，我们通常称它为大图标，在这里不使用图标，设置为NULL即可。

参数hCursor，标识该窗口类的光标，hCursor必须是一个光标资源的句柄。若hCursor字段为NULL，则无论何时鼠标移到应用程序窗口时，应用程序显示设置光标形状（即箭头形状的光标）。如果使用LoadCursor函数，则可以加载系统提供或者自定义光标，系统默认光标值如表3.2所示。

• 表3.2 系统默认光标标识

参数hbrBackground，标识了该窗口类的背景画刷。hbrBackground字段必须是用于绘制背景颜色的物理画刷的句柄，或者是一个颜色的值。如果给出一个颜色的值，它必须是标准系统颜色加1，如代码所示：

wcex.hbrBackground	= (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);

系统默认的颜色值，必须是下列颜色之一，千万不要忘记加1。

COLOR_ACTIVEBORDER
COLOR_ACTIVECAPTION
COLOR_APPWORKSPACE
COLOR_BACKGROUND
COLOR_BTNFACE
COLOR_BTNSHADOW
COLOR_BTNTEXT
COLOR_CAPTIONTEXT
COLOR_GRAYTEXT
COLOR_HIGHLIGHT
COLOR_HIGHLIGHTTEXT
COLOR_INACTIVEBORDER
COLOR_INACTIVECAPTION
COLOR_MENU
COLOR_MENUTEXT
COLOR_SCROLLBAR
COLOR_WINDOW
COLOR_WINDOWFRAME
COLOR_WINDOWTEXT 

参数lpszClassName，描述窗口类名称的字符串，以“\0”作为结束，类名称可以随意定义，但它要与创建窗口时使用的CreateWindow函数的第一个参数名称相同，后面还将对此进行介绍。
参数lpszMenuName，是描述菜单的字符串，若使用一个整数标识菜单，可以使用MAKEINTRESOURCE宏。如果lpszMenuName为NULL，那么该窗口类的窗口将没有默认菜单。

参数hIconSm，窗口左上角图标的句柄，通常称它为小标图，在这里不使用图标，设置为NULL即可。

3.2.2    注册窗口

初始化完WNDCLASSEX结构体，就可以进行注册操作了。注册方法很简单，只要使用RegisterClassEx函数，将初始化完的结构体以参数方式调用即可，代码如下所示：

// 2. 注册窗口
//
RegisterClassEx(&wcex);

当然也可以使用RegisterClass来注册窗口，但它的功能相对来说简单一些，所以代码使用标准的扩展注册函数RegisterClassEx函数。

3.2.3    创建窗口

要创建窗口，就需要使用CreateWindow或CreateWindowEx函数来实现。后者相对来说版本更新一些，附加类型参数更多一些，但为了与微软自动生成模板统一，这里选用CreateWindow函数，函数原型如下所示：

HWND CreateWindow(
    LPCTSTR lpClassName, 		// pointer to registered class name
    LPCTSTR lpWindowName,	        // pointer to window name
    DWORD dwStyle,			// window style
    int x,				// horizontal position of window
    int y,				// vertical position of window
    int nWidth,			        // window width
    int nHeight,			// window height
    HWND hWndParent,		        // handle to parent or owner window
    HMENU hMenu,			// handle to menu or child-window 
                                        // identifier
    HANDLE hInstance,		        // handle to application instance
    LPVOID lpParam			// pointer to window-creation data
  );

参数lpWindowName，即窗口的标题名称。将“szTitle”赋值为“MyWin”。如果创建的窗口为按钮，此参数内容为按钮上的文字，如果是编辑框，则是编辑框里的内容，它是根据创建的内容不同而不同。
参数lpClassName，创建的窗口类的名称。这里设置窗口类名称为“WinClsName”，但需要注意的是，这个名称要与WNDCLASSEX结构的lpszClassName参数赋相同的值。lpszClassName这个参数，还有一个很有意思的设置方法，如果这个参数赋值为“BUTTON”，则创建出来的窗口将是一个大按钮，也就是说所创建的窗口认为是按钮风格，当然也可以创建其他风格的内容，其中有：“BUTTON”、“COMBOBOX”、“EDIT”、“LISTBOX”、“MDICLIENT”、“RichEdit”、“RICHEDIT_CLASS”、“SCROLLBAR”、“STATIC”，当然在这些里，部分是直接赋值即可，还有一部分需要特殊处理，具体的操作方法请参照MSDN。

参数dwStyle，程序中设置为WS_OVERLAPPEDWINDOW，即为拥有所有风格的层叠窗口（标准窗口样式）。可以通过此参数来指定窗口是否存在标题栏、系统菜单、最小化、最大化/还原、关闭和可改变大小的边框。可以指定窗口一种风格，也可以使用组合的方式使用多种风格样式，样式风格如表3.3所示。

• 表3.3 系统默认光标标识

参数X、Y，它们分别指定窗口初始水平位置与垂直位置。对一个层叠或弹出式窗口，X、Y参数是屏幕坐标系的窗口的左上角的初始X、Y坐标。如果参数被设为CW_USEDEFAULT，则系统为窗口缺省的左上角坐标并忽略X，Y参数。CW_USEDEFAULT只对层叠窗口有效，如果为弹出式窗口或子窗口设定，则X和Y参数被设为零。

参数nWidth、nHeight，指定窗口的宽度与高度。参数是以像素为单位，如果设置为CW_USEDEFAULT，这将由Windows来决定窗口尺寸大小。

参数hWndParent，父窗口句柄。如果取值为NULL，默认以桌面作为父窗口。

参数hMenu，菜单句柄。如果取值为NULL，则默认不使用菜单。

参数hInstance，应用程序的实例句柄。这个参数是WinMain入口函数中的hInstance，直接赋值即可。

参数lpParam，指向一个值的指针，该值传递给窗口 WM_CREATE消息。此参数为高级功能，设置为NULL即可。

CreateWindow函数返回值：如果函数调用成功，返回值为新窗口的句柄；如果函数调用失败，返回值为NULL。若想获得更多错误信息，调用GetLastError函数获得。唯一需要注意的是新窗口的句柄，它是唯一标识一个窗口的，在后面的很多地方都会用到。

3.2.4    显示及更新窗口

一旦窗口创建完成，它可能是可见的，也有可能不可见，完全取决于CreateWindow函数的dwStyle风格，是否设置了WS_VISIBLE。当然本例设置为WS_OVERLAPPEDWINDOW，其中已经包含了WS_VISIBLE，即窗口可见，但如果我们没有设置窗口可见，则需要使用ShowWindow、UpdateWindow函数来显示及更新窗口。当然即使设置了WS_VISIBLE，使用ShowWindow、UpdateWindow函数也无伤大雅。

ShowWindow函数的第一个参数是窗口句柄。这个句柄就是CreateWindow函数返回的窗口句柄；第二个参数是nCmdShow，还记不记得WinMain函数的最后一个参数？需要将WinMain入口函数的nCmdShow值赋值至此。窗口的显示与隐藏完全取决于这里。

UpdateWindow函数为更新窗口内容，并产生一个WM_PAINT消息。UpdateWindow函数的hWnd参数，同样是CreateWindow函数返回的窗口句柄。

3.2.5    进入消息循环

程序从上至下，执行到这里，窗口已经创建完成，并且进行了显示及更新操作。但是，有没有注意到，根据程序的执行过程，从上至下，执行到显示及更新窗口，刚刚创建的窗口将会一闪而过，为什么？因为程序已经结束。所以Win32加入了消息机制的循环处理。

Windows操作系统是以消息作为驱动方式，操作系统将用户的事件，以消息的形式发送给应用程序，应用程序再根据消息的具体内容，进行相应的处理。一条消息包括六方面的内容，它由MSG结构体存放，下面是它的原型。

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

参数hwnd，目标窗口的句柄，即消息将要发向的窗口句柄。

参数message，消息类型标识符，在Win32中，消息是由一个数值来表示的，不同的消息对应不同的数值。但是由于数值不便于记忆，所以Win32中，消息以“WM_”作为开头WM是Window Message的缩写），将其消息内容定义在后面，即WM_XXX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，等等。关于消息各种写法与用法，将在后面的章节一一进行介绍。

参数wParam与lParam，用于指定消息的附加信息，附加信息的内容取决于消息，根据消息的不同而不同。

参数time，消息的传递时间。

参数pt，消息发送时光标的屏幕坐标位置。

接下来看一下系统的实现代码：

// 5. 进入消息循环
  while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) 
  {
    TranslateMessage(&msg);
    DispatchMessage(&msg);
  }//end while

GetMessage函数的功能是从消息队列中获得消息，并存放到msg结构体中，再通过TranslateMessage函数将消息翻译成可传递的消息，最后由DispatchMessage函数，将消息分发到对应窗口的过程处理函数中。发送到哪个过程处理函数，取决于设计窗口类时WNDCLASSEX结构体的第三个参数lpfnWndProc，通过此函数指针，将消息以回调的方式传送到相应的函数中去处理，本例的过程处理函数是WndProc。

当过程处理函数执行完毕后，又回到while循环处，只要GetMessage函数返回值永远为真，那么窗口将永远停留在那里。

3.2.6    过程处理函数

过程处理函数（消息处理函数），就是处理窗口消息的函数。它是一个回调函数，是一个通过函数指针调用的函数。前面已经提到，回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。例如，函数A的指针作为参数传递给另一个函数B，那么在函数B中通过这个指针来调用它所指向的函数A，函数A就被称作是回调函数。

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

过程处理函数中，各个参数与MSG结构体中参数一一对应，当遇到DispatchMessage函数时，通过函数指针，找到了过程处理的函数所在，再将msg各个参数分发到过程处理函数所对应的参数列表中，如表3.4所示。

• 表3.4 MSG与WndProc参数对应关系

到目前为止，所做的工作是创建窗口，而不是实现一个特定的功能，所以做为创建窗口的代码，可以看作是一个框架，在需要的时候直接拷贝过来即可。而在Win32编程中，所有做的操作都是在过程处理函数中，也就是说，今后写的大部份代码，都会在这个过程处理函数中实现。因为它很重要，所以再次展示给大家：

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
  switch (message) 
  {
  case WM_DESTROY:
    PostQuitMessage(0);
    break;
  default:
    // 调用系统默认消息处理，即交给系统处理。
    return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
  }//end switch
  return 0;
}

在过程处理函数中，有一个switch语句，所有捕获的消息都可以写在这里处理，写法是：

case WM_XXX:
  // 具体消息的实现代码
  break;

所要处理的消息，只要将WM_XXX替换成所要处理的消息即可。需要注意的是，这个过程处理函数，一次只能处理一条消息。那有可能会问，在处理消息的时候，大部分消息是由鼠标与键盘产生的，当一边进行键盘操作，而另一边在进行鼠标的操作，像玩游戏，这样的操作是被允许的，但如何处理？其实即使鼠标与键盘同时操作，它们所产生的消息也是有先后顺序的，系统会将它们以先后顺序添加到进程的消息队列中（这部分知识会在3.3节中进行介绍），等待GetMessage的调用。如果想保存上一次消息处理过程的中间结果，可以使用全局变量或静态变量来存储，但要时刻记住，过程处理函数，一次只能执行一个消息，函数执行结束后，函数内部的变量将全部失效，内存将被释放。
本例中，只处理了WM_DESTROY消息，这个消息是在窗口被关闭后触发的，此时调用PostQuitMessage函数，向系统的消息队列里发送一个WM_QUIT的消息，发送完毕后返回，此函数向系统表明有一个线程，请求在随后的某一时间终止。

必须把所有不处理的消息交给DefWindowProc函数处理，也要将WndProc函数的参数原样地返回给Windows，否则Windows就会失去与应用程序通信的途径，也就不能再控制窗口的行为。