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分析WebRTC，重学Windows开发

发表于 更新于 分类于 阅读次数： Valine：
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N多年没有写过 Window 程序了。为了研究 WebRTC 源码，这两天重新学习一下。还记得上大学的时候看过 《Windows95 程式设计》台湾版，对那本书印象极为深刻。一是当时国内确实没有一本写的那么深入的书籍，二是那本书翻译的特别好，让人一看就特别明白。10多年过多了，当时的情景还记忆犹新，也可见那本书写的有多好了。

Windows开发有很多知识点，窗口啊，句柄啊，消息啊，重绘啊，baba …..，但一个 Windows 程序的核心就是一个消息处理机制。

Windows程序运行的基本原理

Windows程序是消息为驱动的，所以它的核心就是消息的传递与处理。如鼠标消息、键盘消息，Timer消息，窗口的创建与消毁等等。那么，Windows程序是在哪儿处理消息呢？是否掌握了它，就控制了Windows程序的核心呢？答案是肯定的，它就是 WndProc 函数。所有的消息都要经过这个函数处理。

Windows 程序有两种消息，一种是队列消息，它通过 DispatchMessage 函数分发给 WndProc 函数，像鼠标消息、键盘消息，Timer消息都是这类消息。另一种是非队列消息，它是系统函数直接发送给 WndProc 函数的，像窗口的创建与消毁消息，WM_COMMON消息等等都是非队列消息。

最简单的 Windows 程序

一个最简单的 Windows 程序都包括哪些内容呢？下面我们详细介绍一下：

WinMain 函数

我们都知道无论是Windows程序，还是Linux程序，也无论是C/C++，还是 Java语言，它们都有一个 main 函数。更准确点说应该叫“程序入口点”。

我们写程序时，一般都以 main 开头，编译器在编译该程序时，会将 main 函数地址写入到可执行文件的文件头中，这就是“程序入口点”了。

在执行程序时，操作系统首先通过程序加载器将要运行的程序加载到内存中，然后重新计算符号地址表。一切准备就绪后，才跳到程序入口点，将一条条指令送入CPU流水线开始执行程序。这就是程序的运行的基本流程。

因此，我们可以知道每个程序都有一个入口点。但是否一定以 main 开头呢? 其实，只要编译器能识别出入口点就可以，不必非要以 main 为标志。对于 Windows 程序就是这样，它就不使用 main作为入口点，而是换成了 WinMain 作为程序入口点。格式如下：

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int CALLBACK WinMain(
   _In_  HINSTANCE hInstance,
   _In_  HINSTANCE hPrevInstance,
   _In_  LPSTR lpCmdLine,
   _In_  int nCmdShow
);

实现消息中心函数 WndProc()

前面我已经介绍了 WndProc 是 Windows 程序的消息中心，所有的消息都要在这个函数中处理。如 窗口创建时发送的 WM_CREATE 消息，如果我们不处理它，Windows 操作系统就不会显示创建的窗口。

但 Windows 中有那么多消息，我们每个都处理岂不是要累死人？所以 Windows 很贴心的提供了一个API，就是 DefWindowProc 函数。该函数对所有的 Windows 消息都做了默认处理，如果我们很懒的话，可以将所有消息都交由它就好了。

有没有坐过山车的感脚？开始觉得很苦闷，突然又拨云见日了。嘿嘿！

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LRESULT CALLBACK WndProc(
        _In_  HWND hwnd,
        _In_  UINT uMsg,
        _In_  WPARAM wParam,
        _In_  LPARAM lParam
) {
	return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
}

注册窗口类

我们在创建窗口之前要注册一个窗口类，它是干啥用的呢？就是告诉操作系统，我要创建个什么样子的窗口，是啥背景色，鼠标是啥样子的，程序叫啥名子等等。

有了这个窗口类，我们就可以创建不同样式的窗口了，这样是不是觉得很方便呢？当然，一般情况下我们都使用默认样式！

这个窗口类除了设置样式外，其实它更重要的作用是指定 WndProc 函数，也就是为 Window 程序指定 “消息处理中心”。消息中心是谁，完全是由 RegisterClass 说了算，它说消息处理中心是 WndProc 就是 WndProc，它说 ABC 那就是 ABC。

一般我们调用注册窗口的代码都长的像下面这样子：

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// 类名
WCHAR* cls_Name = L"My Class";
// 设计窗口类
WNDCLASS wc = { };
wc.hbrBackground = (HBRUSH)COLOR_WINDOW;
wc.lpfnWndProc = WndProc;
wc.lpszClassName = cls_Name;
wc.hInstance = hInstance;
// 注册窗口类
RegisterClass(&wc);

创建窗口

创建窗口就比较简单了，高多少，宽多少，透明的还是非透明的，可显示还是不可显示，标题栏上要写啥字等等，这些都是由创建窗口说了算。形式如下：

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// 创建窗口
      HWND hwnd = CreateWindow(
      cls_Name,           //类名，要和刚才注册的一致
      L"我的应用程序",  //窗口标题文字
      WS_OVERLAPPEDWINDOW, //窗口外观样式
      38,                 //窗口相对于父级的X坐标
      20,                 //窗口相对于父级的Y坐标
      480,                //窗口的宽度
      250,                //窗口的高度
      NULL,               //没有父窗口，为NULL
      NULL,               //没有菜单，为NULL
      hInstance,          //当前应用程序的实例句柄
      NULL);              //没有附加数据，为NULL

显示窗口

窗口创建完了，还要主动调ShowWindows函数让窗口显示出来，否则它是不会出来干活的。形式如下：

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// 显示窗口
ShowWindow(hwnd, SW_SHOW);

循环处理，检索与分发消息

这部分工作是在 WinMain 函数中要做的事儿。在 WinMain 中写一个循环，不停的从系统消息队列中取消息。

如果此时没有消息，则该线被程阻塞，并将CPU资源释放；如果有消息，需要判断是不是退出消息？如果不是，使用 DispatchMessage 将该消息分配出去。如果是退出消息，则退出消息循环，程序结束。代码如下：

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void WinMan(...){

	...

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

}

以上就是一个最简单的窗口 Window 程序。了解了上面这些知识，大家是不是觉得即使不用 MFC 也可以写出一个很不错的 Windows 程序呢？

重要函数详细介绍

WinMain

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int CALLBACK WinMain(
  _In_ HINSTANCE hInstance, //句柄
  _In_ HINSTANCE hPrevInstance, //总是 NULL
  _In_ LPSTR     lpCmdLine, //在命令行启动程序时的命令
  _In_ int       nCmdShow //程序启动时的显示方式
);
  • hInstance：句柄，就是一个内存地址，在该地址上有该程序的基本信息。
  • hPrevInstance：总是NULL，没啥用。
  • lpCmdLine： 用命令行启动时的命令，有兴趣的可以自己打印出来。
  • nCmdShow：程序启动时的显示方式，是隐藏，还是显示，是最大化，还是最小化显示。

注册窗口

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typedef struct tagWNDCLASS {
  UINT      style;
  WNDPROC   lpfnWndProc;
  int       cbClsExtra;
  int       cbWndExtra;
  HINSTANCE hInstance;
  HICON     hIcon;
  HCURSOR   hCursor;
  HBRUSH    hbrBackground;
  LPCTSTR   lpszMenuName;
  LPCTSTR   lpszClassName;
} WNDCLASS, *PWNDCLASS;

ATOM WINAPI RegisterClass(
  _In_ const WNDCLASS *lpWndClass
);
  • style ：设置窗口样式。可以不设置。
  • lpfnWndProc ：这个字段特别重要，设置消息处理函数，它是消息的中心。
  • cbClsExtra ：不用设置。
  • cbWndExtra ：不用设置。
  • hInstance ：窗口句柄，与WinMain中的一样。
  • hIcon ：窗口图标。如果是NULL，使用默认图标。
  • hCursor ：设置光标样式。可以不设置
  • hbrBackground ：设置窗口背景色。
  • lpszMenuName：菜单名。如果为NULL说明没有菜单。
  • lpszClassName：这个参数要提供，长度不超过 256。

创建窗口

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HWND WINAPI CreateWindow(
  _In_opt_ LPCTSTR   lpClassName,
  _In_opt_ LPCTSTR   lpWindowName,
  _In_     DWORD     dwStyle,
  _In_     int       x,
  _In_     int       y,
  _In_     int       nWidth,
  _In_     int       nHeight,
  _In_opt_ HWND      hWndParent,
  _In_opt_ HMENU     hMenu,
  _In_opt_ HINSTANCE hInstance,
  _In_opt_ LPVOID    lpParam
);
  • lpClassName ： 与注册的类名子一致。
  • lpWindowName ：窗口标题栏名子。
  • dwStyle ：窗口外观样式。
  • x ：窗口起始位置 x。
  • y ：窗口起始位置 y。
  • nWidth ：窗口宽度。
  • nHeight ：窗口高度。
  • hWndParent ：父窗口，没有的话设置为NULL
  • hMenu ：窗口菜单，没有设置为NULL
  • hInstance ： 窗口句柄。
  • lpParam ：符加数据，没有设置为 NULL

小结

通过上面的介绍，我想你首先知道了Windows程序是由消息驱动的，真正负责消息处理的函数是 WinProc，它是在调用 RegisterClass 时指定的。通过 RegisterClass 我们还可以给窗口指定样式，并最终由 CreateWindow 创建出来。同时我们还可以总结出，通过 6 大步既可以创建出一个最简单的 Windows程序，这6步分别是：

  • 设置入口点，WinMain。
  • 创建 WinProc 函数。
  • 注册窗口类。
  • 创建窗口。
  • 显示窗口。
  • 循环处理，检索与分发消息

至此，一个Windows程序窗口已经展现在你面前了。 希望本文能对你有所帮助!

谢谢！

参考

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