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WINX A C++ Template GUI Library

WINX A C++ Template GUI Library. 许式伟 2006-3-3. 纲要. C++ 程序员的困惑 谈谈 WINX 的设计目标 WINX 概览 WINX 作为界面库的特性 界面风格问题 WINX 的高级特性 WINX 对自动化的支持 自动化支持与 ATL 相比足够简化、易用。 WINX 对 IPC 的支持 进程间的通讯 WINX 对对大型程序的支持 WINX 的大型程序设计的理念. WINX 的设计目标. C++ 程序员的困惑 WINX 的目标. C++ 程序员的困惑. 内存管理 垃圾回收器？

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WINX A C++ Template GUI Library

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  1. WINXA C++ Template GUI Library 许式伟 2006-3-3

  2. 纲要 • C++程序员的困惑 • 谈谈WINX的设计目标 • WINX概览 • WINX作为界面库的特性 • 界面风格问题 • WINX的高级特性 • WINX对自动化的支持 • 自动化支持与ATL相比足够简化、易用。 • WINX对IPC的支持 • 进程间的通讯 • WINX对对大型程序的支持 • WINX的大型程序设计的理念

  3. WINX的设计目标 • C++程序员的困惑 • WINX的目标

  4. C++程序员的困惑 • 内存管理 • 垃圾回收器？ • 解决方案： WINX！（ AutoFreeAlloc等） • 界面编程 • 可视化？ • 属性编程？事件？ • 解决方案：WINX！ • 自动化支持（Automation） • Dispatch调用？连接点？ • 解决方案：#import + WINX！ • 进程间通讯（IPC） • 解决方案：WINX！ • 大型程序支持 • 如何解耦？Document/View？ • WINX的界面设计理念不是MFC简单的Document/View模型。

  5. WINX的目标 • 轻巧、易用、“傻瓜式” • 属性编程（类Delphi） • 可视化 • 事实：WTL的很多关键特性在模态对话框中不可用。例如PreTranslateMessage （包括快捷键的支持）、UpdateUI等等。 • 与WTL对模态对话框的“轻视”相反，WINX极大化的强化模态对话框的能力。从而使得多数的界面设计可以以可视化方式完成。

  6. WINX中的基本概念 • 基础类（BasicTypes） • 句柄类（HandleClass） • 窗口类（WindowClass） • 消息（WindowMessage） • 属性（Property） • 行为（WindowBehavior）

  7. WINX中的基本概念 • 基础支撑 • 基础类（BasicTypes），多数来自WTL • 辅助：调试诊断等 • 句柄类（HandleClass） • Win32 SDK中的句柄的简单包装 • WINX的所有句柄类直接取自ATL/WTL • 窗口类（WindowClass） • 消息（Message）的接收者 • 窗口类不一定要保存有窗口句柄（！！！） • 消息（WindowMessage） • 消息分派（DispatchMessage） • 属性（Property） • 属性编程（类Delphi），易往可视化发展

  8. 基础支撑 • 基础支撑的实现原则 • 基础类（BasicTypes） • 辅助

  9. 基础支撑的实现原则 • 不假设自己是用户独立使用的库。 • 所以尽量检测用户是否使用了某种流行的库，选择该库已有的。 • 举例：WINX_ASSERT #if defined(ASSERT) #define WINX_ASSERT(e) ASSERT(e) #elif defined(_ASSERTE) #define WINX_ASSERT(e) _ASSERTE(e) #else # ifdef _DEBUG # define WINX_ASSERT(e) assert(e) # else # define WINX_ASSERT(e) 0 # endif #endif

  10. 基础类(BasicTypes)列表 • 来自WTL • CPoint • CRect • CSize • CString • CFindFile • CRecentDocumentList • 辅助 • WindowRect • ClientRect

  11. 辅助 • 通用 • _offsetof、parent_class_ptr、countof • MsgBox • WINX_DEFINE_IID、WINX_UUID • 调试/诊断 • WINX_ASSERT • WINX_ASSERT_OK • WINX_ASSERT_ONCE • WINX_ASSERT_DERIVE • WINX_REPORT • WINX_VERIFY • WINX_VERIFY_OK • WINX_TRACE

  12. 句柄类(HandleClass)列表 • 窗口句柄类 • Static、RichEdit等 • 资源句柄类 • 图片、光标、图标等 • GDI句柄类 • DC、Pen、Brush等 • 其他句柄类 • ImageList等

  13. 窗口句柄类 • WindowHandle - ATL::CWindow • AxCtrlHandle - ATL::CAxWindow • ActiveX控件句柄类 • StaticHandle - WTL::CStatic • ButtonHandle - WTL::CButton • EditHandle - WTL::CEdit • ComboBoxHandle - WTL::CComboBox • ScrollBarHandle - WTL::CScrollBar • FlatScrollBarHandle - WTL::CFlatScrollBar • ListBoxHandle - WTL::CListBox • DragListBoxHandle - WTL::CDragListBox • ListCtrlHandle - WTL::CListViewCtrl • HeaderCtrlHandle - WTL::CHeaderCtrl • TreeCtrlHandle - WTL::CTreeViewCtrl

  14. 窗口句柄类(2) • ToolBarCtrlHandle - WTL::CToolBarCtrl • TabCtrlHandle - WTL::CTabCtrl • ToolTipCtrlHandle - WTL::CToolTipCtrl • StatusBarCtrlHandle - WTL::CStatusBarCtrl • SliderCtrlHandle/TrackBarCtrlHandle - WTL::CTrackBarCtrl • SpinButtonCtrlHandle/UpDownCtrlHandle - WTL::CUpDownCtrl • ProgressCtrlHandle - WTL::CProgressBarCtrl • HotKeyCtrlHandle - WTL::CHotKeyCtrl • AnimateCtrlHandle - WTL::CAnimateCtrl • ReBarCtrlHandle - WTL::CReBarCtrl • ComboBoxExHandle - WTL::CComboBoxEx • DateTimeCtrlHandle - WTL::CDateTimePickerCtrl • MonthCalCtrlHandle - WTL::CMonthCalendarCtrl • IPAddressCtrlHandle - WTL::CIPAddressCtrl • PagerCtrlHandle - WTL::CPagerCtrl • RichEditHandle - WTL::CRichEditCtrl

  15. 资源句柄类 • BitmapHandle - WTL::CBitmapHandle • Bitmap - WTL::CBitmap • IconHandle - WTL::CIconHandle • Icon - WTL::CIcon • CursorHandle - WTL::CCursorHandle • Cursor - WTL::CCursor • MenuHandle - WTL::CMenuHandle • Menu - WTL::CMenu • AcceleratorHandle - WTL::CAcceleratorHandle • Accelerator - WTL::CAccelerator

  16. GDI句柄类 • RgnHandle - WTL::CRgnHandle • Rgn - WTL::CRgn • PenHandle - WTL::CPenHandle • Pen - WTL::CPen • BrushHandle - WTL::CBrushHandle • Brush - WTL::CBrush • FontHandle - WTL::CFontHandle • Font - WTL::CFont • PaletteHandle - WTL::CPaletteHandle • Palette - WTL::CPalette • EnhMetaFileHandle - WTL::CEnhMetaFileHandle • EnhMetaFile - WTL::CEnhMetaFile

  17. GDI句柄类 – DC • DCHandle - WTL::CDCHandle • ClientDC - WTL::CClientDC • WindowDC - WTL::CWindowDC • PaintDC - WTL::CPaintDC • MemoryDC - WTL::CMemoryDC • EnhMetaFileDC - WTL::CEnhMetaFileDC

  18. 其他句柄类 • ImageListHandle - WTL::CImageList

  19. 窗口类（WindowClass） • 窗口分类 • 窗口类的注册 • 通用控件的窗口类 • 属于SubclassWindow • 子类化（或：超类化） • 使用高版本特有控件 • SafeCtrl

  20. 窗口分类 • Window • 普通窗口，例：Hello, Winx!!! • SubclassWindow • 子类（Subclass），例：禁止Edit的右键菜单 • 超类（Superclass），例：禁止Edit的右键菜单 • LightSubclassWindow • 对一个窗口子类化，轻量级，这要求窗口类没有数据。 • LightSuperclassWindow • 对一个窗口超类化，轻量级，这要求窗口类没有数据。 • ModalessDialog • 非模态对话框，例：将对话框嵌入到另一个对话框 • 对话框超类，例：将对话框嵌入到另一个对话框 • ModalDialog/AxModalDialog • 模态对话框，例：Hello, Winx!!! • 允许插入ActiveX控件的对话框，例：嵌入IE

  21. 窗口类的注册 • MFC、WTL弱化了窗口类的注册，与此相反，WINX强调窗口类概念，并要求用户主动注册窗口类。 • 表面上看，WINX的用法比MFC、WTL繁琐了（多了主动RegisterClass过程），但是深究下去，你将发现这恰恰是WINX推崇可视化界面开发的关键点。 • 窗口类注册相关 • WINX_CLASS • WindowClass::RegisterClass • 只有普通窗口、窗口超类（Superclass）需要注册。子类化窗口、普通对话框不需要注册。 • RegisterClass相关的例子： • 普通窗口，例：Hello, Winx!!! • 超类（Superclass），例：禁止Edit的右键菜单 • 对话框超类，例：将对话框嵌入到另一个对话框

  22. 通用控件的窗口类（列表） 考虑到MFC的接受程度远远高于WTL，故此命名以兼容MFC为主。 • Static/Button/Edit/ComboBox • ScrollBar/FlatScrollBar • ListBox/DragListBox • ListCtrl/HeaderCtrl/TreeCtrl • ToolBarCtrl/ReBarCtrl • SliderCtrl（即：TrackBarCtrl） • SpinButtonCtrl（即：UpDownCtrl） • TabCtrl/ToolTipCtrl/StatusBarCtrl/ProgressCtrl • HotKeyCtrl/AnimateCtrl/IPAddressCtrl • DateTimeCtrl/MonthCalCtrl • ComboBoxEx/RichEdit • LinkCtrl

  23. 使用高版本特有控件 • SafeCtrl • 这是一个特殊的窗口类。在以下用况使用： • 高版本Windows提供了一个控件（例如LinkCtrl）。我们希望在该版本的Windows版本使用它，而在低版本的Windows下，我们提供一个替换控件（AltCtrl）。 • 我们使用了一个第三方控件。我们希望在用户安装了该控件时使用它，否则使用替换控件（AltCtrl）。 • 概念 • OrgCtrl/OrgClassName • 高版本Windows提供（或第三方提供）的控件 • AltCtrl/AltClassName • 替换控件。你需要实现的。 • SafeCtrl/SafeClassName • 安全控件。WINX提供的。例如SafeLinkCtrl。

  24. 消息（WindowMessage） • 消息分派总流程 • DispatchMessage • 消息分类 • 位置消息、焦点消息等 • 局部分派 • 命令分派（Command） • 通知分派（Notify） • 键盘与快捷键 • 反射（Reflect）

  25. 消息分派（DispatchMessage） • 消息分派机制是WINX的特色之一。 • 区别于WTL或者MFC，你不需要主动写一个消息分派的映射表。 • WINX易用性的第一体现。 • 高性能 • WINX为了实现消息分派使用了一个庞大的虚表？NO！ • 对比产生的汇编代码表明，WINX的消息分派产生的代码比WTL和MFC更为短小精悍。

  26. WINX和WTL消息分派的比较 • 各有特色 • WTL：强灵活性，容易进行第三方的功能扩展。缺点是看起来比较丑陋。 • WINX：强调易用性，并且实现了用户不需要某个特性时无额外开销。故此，系统可以不断的进行新特性的添加（但是缺点是不能以第三方的方式添加——注：当然你可以按WTL的方式进行功能扩展，在WINX中这是允许的，但与WINX的设计理念有背）。

  27. 消息分类 • 位置事件（MouseEvent） • 焦点事件（Keyboard、Accel、Command） • 目标的不确定性，是焦点事件（Focus Message）最显著特征。 • 绘制事件（Paint/NcPaint/EraseBkgnd等） • 定时事件（Timer） • 通知事件 • 子通知父 • 系统通知 • 广播

  28. 命令分派（Command） • 命令事件 • WINX_CMDS_BEGIN [_EX] • WINX_CMD • WINX_CMD_EX • WINX_CMDS_END [_EX] • ForwardCommand • WINX_CMDS_BEGIN_EX/END_EX配对，区别与WINX_CMDS_BEGIN/END的是，如果消息自身没有处理，会发给活动的子视图处理。

  29. 命令状态（UpdateUI） • WTL的命令状态维护机制不错，但是ModalDialog不完全支持该机制。主要的问题在于没有OnIdle消息。 • WINX的UpdateUI基于WTL的命令状态维护机制实现，并作出改进。

  30. 区别：命令状态机制与界面更新 • 相同点： • 均属于界面更新。所以理论上也可以使用界面更新机制来进行命令状态的更新。 • 区别： • 界面更新机制更关注的是界面与其他组件的交互（订阅事件、响应事件）。 • 命令状态更新是比较细粒度的界面更新过程。用事件订阅有时显得不值得。因此，通常命令状态更新是一个OnIdle过程。

  31. 键盘与快捷键（Keyboard&Accel） • 和命令一样，属于焦点事件，有事件的目标窗口不确定性。 • 考虑用况：整个应用程序支持Undo/Redo，但是程序某个时刻处于一个Edit控件中，此时希望Undo/Redo是Edit控件的文本，而不是应用程序一级的Undo/Redo。 • 解决方案： • 使用ForwardCommand • 使用TestTranslateAccel（见后文）

  32. 通知消息分派（Notify） • WINX_NOTIFY_BEGIN • WINX_NOTIFY • WINX_NOTIFY_END

  33. 反射（Reflect） • WINX_REFLECT • 反射，即将子窗口发给父窗口的消息返回给子窗口自己处理。反射机制通常用于解耦。 • WINX_REFLECT_CMD • WINX_REFLECT_CMDS_BEGIN • WINX_REFLECT_CMD • WINX_REFLECT_CMDS_END • WINX_REFLECT_NOTIFY • WINX_REFLECT_NOTIFY_BEGIN • WINX_REFLECT_NOTIFY • WINX_REFLECT_NOTIFY_END

  34. 鼠标滚轮消息 • WM_MOUSEWHEEL • Note: SetFocus();

  35. 属性（Property） • 属性 • 属性命名规则 • 支持的属性列表

  36. 属性 • 基于属性的编程，容易向可视化发展。 • Delphi中优良的用户体验 • 区别于Delphi：如果某个特性没有使用，不会带来额外的代价。

  37. 属性的命名规则 • 规则 • WINX[_适用范围]_属性[_属性子类] • WINX_BKGND_PATTERN • 其中，BKGND为属性，PATTERN为属性子类。 • WINX_APP_ICON • 其中，APP为适用范围，ICON为属性。 • WINX_SYSICON • 有时，为了减少宏名长度，在属性子类可以表意的情况下，可以省略属性。如：WINX_SYSICON，完整名应该称为WINX_ICON_SYSICON。 • 适用范围 • WINX_XXX • 该属性所有窗口均适用 • WINX_DLG_XXX • 该属性只在对话框类中使用。 • WINX_APP_XXX • 该属性属于Application属性，应该在WinMain函数中使用。这类属性比较特殊，属于全局设置，作用于所有窗口。 • ......

  38. WINX支持的属性列表 • 快捷键（Accel） • 窗口图标（Icon） • 窗口背景（Bkgnd） • 窗口子控件统一背景（CtlBkgnd） • 窗口Resize最小大小（MinInfo） • 窗口布局（Layout） • 窗口锚点（Anchor - todo） • 应用程序图标（AppIcon） • 应用程序菜单风格（AppMenu - todo） • 应用程序观感（AppLookNFeel - todo）

  39. WINX_ACCEL • WINX_ACCEL • 指定一个窗口的快捷键表 • WINX_DLG_ACCEL • 对话框及其子控件支持快捷键，默认不支持。 • TestTranslateAccel • 快捷键派发机制的修正。因为父窗口可能截获子窗口的快捷键。故此提供一个修正机会。

  40. WINX_ICON • 设置窗口的图标 • WINX_ICON • WINX_ICONSM • WINX_SYSICON • WINX_SYSICONSM

  41. WINX_BKGND • 设置窗口背景 • WINX_BKGND_COLOR 例：WINX_BKGND_COLOR(COLOR_WINDOW); • WINX_BKGND_BRUSH 例： WINX_BKGND_BRUSH(GRAY_BRUSH); • WINX_BKGND_PATTERN 例：WINX_BKGND_PATTERN(IDB_BKGND); 功能：以资源文件中的一幅位图作为窗口背景 • WINX_BKGND_NULL 功能：透明背景。

  42. WINX_CTLBKGND • 类似于WINX_BKGND，但是是统一设置某类型的子控件背景。 • WINX_CTLBKGND_COLOR • WINX_CTLBKGND_BRUSH • WINX_CTLBKGND_PATTERN • WINX_CTLBKGND_NULL • WINX_CTLBKGND_NULL_ALL

  43. WINX_MININFO • 设置窗口的最小SIZE • WINX_MININFO • WINX_MININFO_PT • WINX_MININFO_DEFAULT

  44. 设置窗口布局（1） • WINX_ANCHOR • 子控件使用，指定自己的Anchor方法。 • 暂屏蔽。

  45. 设置窗口布局（2） • 提供以下方案： • WINX_DLGRESIZE_BEGIN • WINX_DLGRESIZE • WINX_DLGRESIZE_END • 这是利用WTL提供的DLGRESIZE_MAP实现，使用上略有简化。 • 例子： • Layout

  46. WINX_APP_ICON • 设置应用程序图标。 • 这将使得所有有标题的弹出窗口自动设置了该图标（除非该窗口使用WINX_ICON自己设置了图标）。 • 包括MessageBox。

  47. WINX_APP_MENU • 设置应用程序菜单的风格。 • 自动、强制经典风格、强制XP风格。 • 暂屏蔽。

  48. WINX_APP_LOOKNFEEL • 设置应用程序的总体风格。包括AppIcon、AppMenu的设定。 • 从用户角度来讲，它只是一个AppIcon、AppMenu的组合属性。但应当注意，它比单独指定AppIcon、AppMenu有一点点的性能优势。 • 暂屏蔽。

  49. 窗口行为（WindowBehavior） • 窗口行为 • 行为的禁止/许可 • 行为的切换

  50. 窗口行为 • 可以施加于任何窗口上的行为特征 • WINX_BEHAVIOR • 目前支持的行为列表 • DefaultBehavior（无行为） • Moveless（不可移动） • WithinScreen（不可出屏幕） • LimitScreenTop/Left/Right • AutoHiddenTop/Left/Right（在上/左/右方自动隐藏） • AutoHiddenAnySide（自动隐藏） • FullScreenDockable（全屏停靠在窗口的左/右方）

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