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1、1 Windows程序内部运行原理 主讲人 孙鑫 http www sunxin org Windows应用程序 操作系统 计算机硬件之间的相互关系 http www sunxin org 关于API 向下的箭头 表示应用程序可以通知操作系统执行某个具体的动作 如操作系统能够控制声卡发出声音 但它并不知道应该何时发出何种声音 需要应用程序告诉操作系统该发出什么样的声音 这个关系好比有个机器人能够完成行走的功能 但是 如果人们不告诉它往哪个方向上走 机器人是不会主动行走的 这里的机器人就是操作系统 人们就是应用程序 http www sunxin org 关于API 那么 应用程序是如何通知操作
2、系统执行某个功能的呢 有过编程经验的读者都应该知道 在应用程序中要完成某个功能 都是以函数调用的形式实现的 同样 应用程序也是以函数调用的方式来通知操作系统执行相应的功能的 操作系统所能够完成的每一个特殊功能通常都有一个函数与其对应 也就是说 操作系统把它所能够完成的功能以函数的形式提供给应用程序使用 应用程序对这些函数的调用就叫做系统调用 这些函数的集合就是Windows操作系统提供给应用程序编程的接口 ApplicationProgrammingInterface 简称WindowsAPI 如CreateWindow就是一个API函数 应用程序中调用这个函数 操作系统就会按照该函数提供的参
3、数信息产生一个相应的窗口 http www sunxin org 关于消息及消息队列 向上的箭头 表示操作系统能够将输入设备的变化上传给应用程序 如用户在某个程序活动时按了一下键盘 操作系统马上能够感知到这一事件 并且能够知道用户按下的是哪一个键 操作系统并不决定对这一事件如何作出反应 而是将这一事件转交给应用程序 由应用程序决定如何对这一事件作出反应 好比有个蚊子叮了我们一口 我们的神经末梢 相当于操作系统 马上感知到这一事件 并传递给了我们的大脑 相当于应用程序 我们的大脑最终决定如何对这一事件作出反应 如将蚊子赶走 或是将蚊子拍死 对事件作出反应的过程就是消息响应 http www su
4、nxin org 关于消息及消息队列 操作系统是怎样将感知到的事件传递给应用程序的呢 这是通过消息机制 Message 来实现的 操作系统将每个事件都包装成一个称为消息的结构体MSG来传递给应用程序 参看MSDN MSG结构定义如下 typedefstructtagMSG HWNDhwnd UINTmessage WPARAMwParam LPARAMlParam DWORDtime POINTpt MSG http www sunxin org 关于句柄 句柄 HANDLE 资源的标识 操作系统要管理和操作这些资源 都是通过句柄来找到对应的资源 按资源的类型 又可将句柄细分成图标句柄 HIC
5、ON 光标句柄 HCURSOR 窗口句柄 HWND 应用程序实例句柄 HINSTANCE 等等各种类型的句柄 操作系统给每一个窗口指定的一个唯一的标识号即窗口句柄 http www sunxin org 从变量的类型区分变量的用途 intx y x 30 y 30 x和y既可以用来表示坐标点 也可以用来表示宽度和高度 还可以用来表示身高和体重 typedefintWIDTHtypedefintHEIGHTWIDTHx HEIGHTy 好处 我们从变量的类型上就可以知道x和y是用来表示宽度和高度 http www sunxin org WinMain函数 Windows程序的入口函数intWIN
6、APIWinMain HINSTANCEhInstance handletocurrentinstanceHINSTANCEhPrevInstance handletopreviousinstanceLPSTRlpCmdLine commandlineintnCmdShow showstate http www sunxin org 窗口的创建 创建一个完整的窗口需要经过下面四个操作步骤 设计一个窗口类 注册窗口类 创建窗口 显示及更新窗口 http www sunxin org 设计窗口类 typedefstruct WNDCLASS UINTstyle WNDPROClpfnWndProc
7、 intcbClsExtra intcbWndExtra HANDLEhInstance HICONhIcon HCURSORhCursor HBRUSHhbrBackground LPCTSTRlpszMenuName LPCTSTRlpszClassName WNDCLASS http www sunxin org 窗口类的类型 在我们的程序中经常要用到一类变量 这个变量里的每一位 bit 都对应某一种特性 当该变量的某位为1时 表示有该位对应的那种特性 当该位为0时 即没有该位所对应的特性 当变量中的某几位同时为1时 就表示同时具有几种特性的组合 一个变量中的哪一位代表哪种意义 不容易记
8、忆 所以我们经常根据特征的英文拼写的大写去定义一些宏 该宏所对应的数值中仅有与该特征相对应的那一位 bit 为1 其余的bit都为0 我们使用gotodefinition就能发现CS VREDRAW 0 x0001 CS HREDRAW 0 x0002 CS DBLCLKS 0 x0008 CS NOCLOSE 0 x0200 他们的共同点就是只有一位为1 其余位都为0 如果我们希望某一变量的数值既有CS VREDRAW特性 又有CS HREDRAW特性 我们只需使用二进制OR 操作符将他们进行或运算相组合 如style CS VREDRAW CS HREDRAW CS NOCLOSE 如果我
9、们希望在某一变量原有的几个特征上去掉其中一个特征 用取反 之后再进行与 运算 就能够实现 如在刚才的style的基础上去掉CS NOCLOSE特征 可以用style CS NOCLOSE实现 http www sunxin org 窗口过程函数 第二个成员变量lpfnWndProc指定了这一类型窗口的过程函数 也称回调函数 回调函数的原理是这样的 当应用程序收到给某一窗口的消息时 还记得前面讲过的消息通常与窗口相关的吗 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 操作系统到底调用应用程序
10、中的哪个函数 回调函数 来处理呢 操作系统调用的就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 http www sunxin org 窗口过程函数 举例 汽车厂家生产汽车好比应用程序创建窗口 用户使用汽车好比操作系统管理窗口 某种汽车在销售前就指定好了修理站 类似回调函数 当用户的汽车出现故障后 类似窗口收到消息 汽车用户 类似操作系统 自己直接找到修理站去修理 不用厂家 类似应用程序 亲自将车送到修理站去修理 但修理站还得由厂家事先建造好 http www sunxin org
11、 2 掌握C 主讲人 孙鑫 http www sunxin org C 的标准输入输出流 C 中提供了一套输入输出流类的对象 它们是cin cout和cerr 对应c语言中的三个文件指针stdin stdout stderr 分别指向终端输入 终端输出和标准出错输出 也从终端输出 cin与 一起完成输入操作 cout cerr与 i 注意箭头的方向 在输出中我们还使用endl endofline 表示换行 注意最后一个是字符 l 而不是数字1 endl相当于C语言的 n 表示输出一个换行 http www sunxin org C 的特性 构造函数1 构造函数最重要的作用是创建对象本身 2 C
12、 规定 每个类必须有一个构造函数 没有构造函数 就不能创建任何对象 http www sunxin org C 的特性 构造函数3 C 又规定 如果一个类没有提供任何的构造函数 则C 提供一个默认的构造函数 由C 编译器提供 这个默认的构造函数是一个不带参数的构造函数 它只负责创建对象 而不做任何的初始化工作 4 只要一个类定义了一个构造函数 不管这个构造函数是否是带参数的构造函数 C 就不再提供默认的构造函数 也就是说 如果为一个类定义了一个带参数的构造函数 还想要无参数的构造函数 则必须自己定义 http www sunxin org C 的特性 析构函数1 当一个对象生命周期结束时 其所
13、占有的内存空间就要被回收 这个工作就由析构函数来完成 2 析构函数是 反向 的构造函数 析构函数不允许有返回值 更重要的是析构函数不允许带参数 并且一个类中只能有一个析构函数 http www sunxin org C 的特性 析构函数3 析构函数的作用正好与构造函数相反 对象超出其作用范围 对应的内存空间被系统收回或被程序用delete删除时 析构函数被调用 4 根据析构函数的这种特点 我们可以在构造函数中初始化对象的某些成员变量 给其分配内存空间 堆内存 在析构函数中释放对象运行期间所申请的资源 http www sunxin org C 的特性 函数的重载重载构成的条件 函数的参数类型
14、参数个数不同 才能构成函数的重载 http www sunxin org C 的特性 函数的重载分析以下两种情况 是否构成函数的重载 第一种情况 1 voidoutput 2 intoutput 第二种情况 1 voidoutput inta intb 5 2 voidoutput inta http www sunxin org C 的特性 this指针1 this指针是一个隐含的指针 它是指向对象本身 代表了对象的地址2 一个类所有的对象调用的成员函数都是同一代码段 那么成员函数又是怎么识别属于同一对象的数据成员呢 原来 在对象调用pt output 10 10 时 成员函数除了接受2个实
15、参外 还接受到了一个对象s的地址 这个地址被一个隐含的形参this指针所获取 它等同于执行this 等价于this x 0 http www sunxin org 小技巧 在以后的MFC编程中 如果在成员函数中想调用同类中的某个成员 可以使用VC 提供的自动列出成员函数功能 使用this VC 将列出该类中的所有成员 我们可以从列表中选择我们想调用的成员 自动列出成员函数功能 可以提高编写速度 减少拼写错误 我们经常不能完全记住某个函数的完整拼写 但却能够从列表中辨别出该函数 自动列出成员函数的功能在这时就显得更加有用了 事实上 在各种IDE编程环境中 我们通常都不可能记住也没有必要记住所有的
16、函数 只要将常用的函数记住 其他不常用的函数只要记住其大概的写法和功能 在调用该函数时可以从自动列出成员函数中选取 这样可以大大节省我们的学习时间 我们不用花费大量的时间去死记硬背许多函数 利用自动列出成员函数功能和帮助系统 就能够在编程时顺利地使用这些函数 等用的次数多了 也就在不知不觉中完全掌握了这些函数 http www sunxin org C 的特性 类的继承在C 中 给我们提供了一种重要的机制 就是继承 理解继承是理解面向对象程序设计的关键 http www sunxin org 类的继承访问特性 http www sunxin org C 的特性 函数的覆盖函数的覆盖是发生在父类与子类之间的 http www sunxin org 类型转换 charch inti 1Byte ch char i i int ch 1Byte 1Byte 1Byte 1Byte http www sunxin org Fish对象内存布局 Animal对象内存 Fish继承部分 this指针 Fish对象的内存 图Fish对象内存布局 http www sunxin org C 的特性 多
