【文章內(nèi)容簡介】 (Microsoft Foundation Classes), 用于在 C++環(huán)境下編寫應用程序的一個框架和引擎。該類庫提供一組通用的可重用的類庫供開發(fā)人員使用。大部分類均從 CObject 直接或間接派生，只有少部分類例外。 MFC 類庫作為 C++與 Windows 的接口，建立在 Win32 應用程序編程接口 API 之上，封裝了大多數(shù)的 API 函數(shù)，主要是 API 中與程序結(jié)構(gòu)相關(guān)的部分和最常用的部分。 MFC 還封裝了重要的 Windows擴展，如 COM， ActiveX， ODBC 和 Inter APIs，為這些難以編程實現(xiàn)的功能提供了簡便方法。 MFC 中的各 種類結(jié)合起來構(gòu)成了一個應用程序框架，讓程序員在此基礎(chǔ)上來建立 Windows 下的 7 應用程序。 MFC 框架定義了應用程序的輪廓，并提供了用戶接口的標準實現(xiàn)方法，程序員所要做的就是通過預定義的接口把具體應用程序特有的東西填入這個輪廓。 Visual C++提供了相應的工具來完成這個工作： AppWizard 可以用來生成初步的框架文件（代碼和資源等）；資源編輯器用于直觀地設(shè)計用戶界面； ClassWizard 用來協(xié)助添加代碼到框架文件；最后進行編譯，則通過類庫實現(xiàn)了應用程序特定的邏輯。 在 MFC 編程中，入口函數(shù) WinMain()被封裝在 MFC 的應用程序框架內(nèi)，已經(jīng)不用也不可以再定義為另一個 WinMain()函數(shù)。 MFC 編程最好的辦法是使用 MFC 的應用程序向?qū)Чぞ?AppWizard。 AppWizard 為程序員提供了一種快捷方便的工具來定制基于 MFC 的應用程序框架，程序員只需以此為基礎(chǔ)，添加與修改程序代碼來實現(xiàn)所需功能。 MFC 是一個編程框架， MFC 中的各種類結(jié)合起來構(gòu)成了一個應用程序框架，它的目的就是讓程序員在此基礎(chǔ)上來建立 Windows 下的應用程序，這是一種相對 SDK 來說更為簡單的方法。因為總體上，MFC 框架定義了應用程序的 輪廓，并提供了用戶接口的標準實現(xiàn)方法，程序員所要做的就是通過預定義的接口把具體應用程序特有的東西填入這個輪廓。 Microsoft Visual C++提供了相應的工具來完成這個工作： AppWizard 可以用來生成初步的框架文件（代碼和資源等）；資源編輯器用于幫助直觀地設(shè)計用戶接口； ClassWizard 用來協(xié)助添加代碼到框架文件；最后，編譯，則通過類庫實現(xiàn)了應用程序特定的邏輯。 封裝 構(gòu)成 MFC 框架的是 MFC 類庫。 MFC 類庫是 C++類庫。這些類或者封裝了 Win32 應用程序編程接口，或者封裝了應 用程序的概念，或者封裝了 OLE 特性，或者封裝了 ODBC和 DAO 數(shù)據(jù)訪問的功能，等等，分述如下。 （ 1）對 Win32 應用程序編程接口的封裝 用一個 C++ Object 來包裝一個 Windows Object。例如： class CWnd 是一個 C++ window object，它把 Windows window(HWND)和 Windows window 有關(guān)的 API 函數(shù)封裝在 C++ window object 的成員函數(shù)內(nèi)，后者的成員變量 m_hWnd 就是前者的窗口句柄。 （ 2）對應用程序概念的封裝 使用 SDK 編寫 Windows 應用程序時，總要定義窗口過程，登記 Windows Class，創(chuàng)建窗口，等等。 MFC 把許多類似的處理封裝起來，替程序員完成這些工作。另外， MFC 提出了以文檔 視圖為中心的編程模式， MFC 類庫封裝了對它的支持。文檔是用戶操作的數(shù)據(jù)對象，視圖是數(shù)據(jù)操作的窗口，用戶通過它處理、查看數(shù)據(jù)。 （ 3）對 COM/OLE 特性的封裝 OLE 建立在 COM 模型之上，由于支持 OLE 的應用程序必須實現(xiàn)一系列的接口（ Interface），因而相當繁瑣。 MFC 的 OLE 類封裝了 OLE API 大量的復雜工作，這些類提供了實現(xiàn) OLE 的 更高級接口。 （ 4）對 ODBC 功能的封裝 以少量的能提供與 ODBC 之間更高級接口的 C++類，封裝了 ODBC API 的大量的復雜的工作，提供了一種數(shù)據(jù)庫編程模式。 繼承 首先， MFC 抽象出眾多類的共同特性，設(shè)計出一些基類作為實現(xiàn)其他類的基礎(chǔ)。這些類中，最重要的類是 CObject 和 CCmdTarget。 CObject 是 MFC 的根類，絕大多數(shù) MFC 類是其派生的，包括CCmdTarget。 CObject 實現(xiàn)了一些重要的特性，包括動態(tài)類信息、動態(tài)創(chuàng)建、對象序列化、對程序調(diào)試的支持，等等。所有從 CObject 派生的類都將具備或者可以具備 CObject 所擁有的特性。CCmdTarget 通過封裝一些屬性和方法，提供了消息處理的架構(gòu)。 MFC 中，任何可以處理消息的類都從 CCmdTarget 派生。 針對每種不同的對象， MFC 都設(shè)計了一組類對這些對象進行封裝，每一組類都有一個基類，從 8 基類派生出眾多更具體的類。這些對象包括以下種類：窗口對象，基類是 CWnd,派生了 CView 類 ；應用程序?qū)ο螅愂?CwinThread；文檔對象，基類是 Cdocument，等等。 程序員將結(jié)合自己的實際，從適當?shù)?MFC 類中派生出自己的類， 實現(xiàn)特定的功能，達到自己的編程目的。 虛擬函數(shù)和動態(tài)約束 MFC 以“ C++”為基礎(chǔ)，自然支持虛擬函數(shù)和動態(tài)約束。但是作為一個編程框架，有一個問題必須解決：如果僅僅通過虛擬函數(shù)來支持動態(tài)約束，必然導致虛擬函數(shù)表過于臃腫，消耗內(nèi)存，效率低下。例如， CWnd 封裝 Windows 窗口對象時，每一條 Windows 消息對應一個成員函數(shù)，這些成員函數(shù)為派生類所繼承。如果這些函數(shù)都設(shè)計成虛擬函數(shù)，由于數(shù)量太多，實現(xiàn)起來不現(xiàn)實。于是， MFC建立了消息映射機制，以一種富有效率、便于使用的手段解決消息處理函數(shù)的動態(tài) 約束問題。 這樣，通過虛擬函數(shù)和消息映射， MFC 類提供了豐富的編程接口。程序員繼承基類的同時，把自己實現(xiàn)的虛擬函數(shù)和消息處理函數(shù)嵌入 MFC 的編程框架。 MFC 編程框架將在適當?shù)臅r候、適當?shù)牡胤絹碚{(diào)用程序的代碼。本書將充分的展示 MFC 調(diào)用虛擬函數(shù)和消息處理函數(shù)的內(nèi)幕，讓讀者對 MFC的編程接口有清晰的理解。 MFC的宏觀框架體系 如前所述， MFC 實現(xiàn)了對應用程序概念的封裝，把類、類的繼承、動態(tài)約束、類的關(guān)系和相互作用等封裝起來。這樣封裝的結(jié)果對程序員來說，是一套開發(fā)模板（或者說模式）。針對不同的應用和目的，程序員采用不同的模板。例如， SDI 應用程序的模板， MDI 應用程序的模板，規(guī)則 DLL 應用程序的模板，擴展 DLL 應用程序的模板， OLE/ACTIVEX 應用程序的模板，等等。 這些模板都采用了以文檔 視為中心的思想，每一個模板都包含一組特定的類。典型的 MDI 應用程序的構(gòu)成將在下一節(jié)具體討論。 為了支持對應用程序概念的封裝， MFC 內(nèi)部必須作大量的工作。例如，為了實現(xiàn)消息映射機制，MFC 編程框架必須要保證首先得到消息，然后按既定的方法進行處理。又如，為了實現(xiàn)對 DLL 編程的支持和多線程編程的支持， MFC 內(nèi)部使用 了特別的處理方法，使用模塊狀態(tài)、線程狀態(tài)等來管理一些重要信息。雖然，這些內(nèi)部處理對程序員來說是透明的，但是，懂得和理解 MFC 內(nèi)部機制有助于寫出功能靈活而強大的程序。 總之， MFC 封裝了 Win32 API， OLE API， ODBC API 等底層函數(shù)的功能，并提供更高一層的接口，簡化了 Windows 編程。同時， MFC 支持對底層 API 的直接調(diào)用。 MFC 提供了一個 Windows 應用程序開發(fā)模式，對程序的控制主要是由 MFC 框架完成的，而且 MFC也完成了大部分的功能，預定義或?qū)崿F(xiàn)了許多事件和消息處理，等等?？蚣芑蛘哂?其本身處理事件，不依賴程序員的代碼；或者調(diào)用程序員的代碼來處理應用程序特定的事件。 MFC 是 C++類庫，程序員就是通過使用、繼承和擴展適當?shù)念悂韺崿F(xiàn)特定的目的。例如，繼承時，應用程序特定的事件由程序員的派生類來處理，不感興趣的由基類處理。實現(xiàn)這種功能的基礎(chǔ)是 C++對繼承的支持，對虛擬函數(shù)的支持，以及 MFC 實現(xiàn)的消息映射機制。 MFC編程框架 用 AppWizard 產(chǎn)生一個 MDI 工程 t（無 OLE 等支持）， AppWizard 創(chuàng)建了一系列文件，構(gòu)成了一個應用程序框架。這些文件分四類：頭文件（ .h），實現(xiàn) 文件 (.cpp)，資源文件 (.rc)，模塊定義文件 (.def)，等。 （ a）構(gòu)成應用程序?qū)ο? 下圖解釋了該應用程序的結(jié)構(gòu)，箭頭表示信息流向。 9 圖 1 MDI 應用程序的構(gòu)成 從 CWinApp、 CDocument、 CView、 CMDIFrameWnd、 CMDIChildWnd 類對應地派生出 CTApp、 CTDoc、CTView、 CMainFrame、 CChildFrame 五個類，這五個類的實例分別是應用程序?qū)ο蟆⑽臋n對象、視對象、主框架窗口對象和文檔邊框窗口對象。主框 架窗口包含了視窗口、工具條和狀態(tài)欄。對這些類或者對象解釋如下。 （ 1）應用程序 應用程序類派生于 CWinApp?；诳蚣艿膽贸绦虮仨氂星抑挥幸粋€應用程序?qū)ο螅撠煈贸绦虻某跏蓟?、運行和結(jié)束。 （ 2）邊框窗口 如果是 SDI 應用程序，從 CFrameWnd 類派生邊框窗口類，邊框窗口的客戶子窗口 (MDIClient)直接包含視窗口；如果是 MDI 應用程序，從 CMDIFrameWnd 類派生邊框窗口類，邊框窗口的客戶子窗口 (MDIClient)直接包含文檔邊框窗口。 如果要支持工具條、狀態(tài)欄，則派生的 邊框窗口類還要添加 CToolBar 和 CStatusBar 類型的成員變量，以及在一個 OnCreate 消息處理函數(shù)中初始化這兩個控制窗口。 邊框窗口用來管理文檔邊框窗口、視窗口、工具條、菜單、加速鍵等，協(xié)調(diào)半模式狀態(tài)（如上下文的幫助 (SHIFT+F1 模式 )和打印預覽）。 （ 3）文檔邊框窗口 文檔邊框窗口類從 CMDIChildWnd 類派生， MDI 應用程序使用文檔邊框窗口來包含視窗口。 （ 4）文檔 文檔類從 CDocument 類派生，用來管理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的變化、存取都是通過文檔實現(xiàn)的。視窗口通過文檔對象來訪 問和更新數(shù)據(jù)。 （ 5）視 視類從 CView 或它的派生類派生。視和文檔聯(lián)系在一起，在文檔和用戶之間起中介作用，即視在屏幕上顯示文檔的內(nèi)容，并把用戶輸入轉(zhuǎn)換成對文檔的操作。 （ 6）文檔模板 （ a） 文檔模板類一般不需要派生。 MDI 應用程序使用多文檔模板類 CMultiDocTemplate； SDI應用程序使用單文檔模板類 CSingleDocTemplate。 應用程序通過文檔模板類對象來管理上述對象 10 （應用程序?qū)ο?、文檔對象、主邊框窗口對象、文檔邊框窗口對象、視對象）的創(chuàng)建。 （ b）構(gòu)成應用程序的對象之間 的關(guān)系 圖 3 應用程序的對象之間的關(guān)系 用圖的形式可直觀地表示所涉及的 MFC 類的繼承或者派生關(guān)系，如圖 3 所示意。 圖所示的類都是從 CObject 類派生出來的；所有處理消息的類都是從 CCmdTarget 類派生的。如果是多文檔應用程序，文檔模板使用 CMultiDocTemplae，主框架窗口從 CMdiFarmeWnd 派生，它包含工具條、狀態(tài)欄和文檔框架窗口。文檔框架窗口從 CMdiChildWnd 派生，文檔框架窗口包含視，視從 CView 或其派生類派生。 （ c） 構(gòu)成應用程序的文件 通過上述分析，可知 AppWizard 產(chǎn)生的 MDI 框架程序的內(nèi)容，所定義和實現(xiàn)的類。下面，從文件的角度來考察 AppWizard 生成了哪些源碼文件，這些文件的作用是什么。表 1 列出了 AppWizard所生成的頭文件，表 2 列出了了 AppWizard 所生成的實現(xiàn)文件及其對頭文件的包含關(guān)系。 表 1 AppWizard 所生成的頭文件 表 2 AppWizard 所生成的實現(xiàn)文件 11 從 表 2 中的包含關(guān)系一欄可以看出： CTApp 的實現(xiàn)用到所有的用戶定義對象，包含了他們的定義； CView 的實現(xiàn)用到 CTdoc；其他對象的實現(xiàn)只涉及自己的定義 ； 當然，如果增加其他操作，引用其他對象，則要包含相應的類的定義文件。 基于 OpenGL+MFC 的三維模擬的編程環(huán)境配置 下面介紹在 VC 環(huán)境中建立基于 OpenGL 標準的應用程序框架的具體方法與步驟 (1) 創(chuàng)建 MFC 項目文件：選擇 File/New 菜單選項，建立一個名為 MyTest 的單文檔 (SDI) 應用程序 (2) 配置 OpenGL 編程環(huán)境：即添加 OpenGL 圖形開發(fā)接口庫文件。選擇 Project/Setting 菜單選項，在 Link 欄的 Lib 輸入域中添加 、 ，若需使用 OpenGL 的輔助庫函數(shù)，則還需添加 。 (3) 為 CMyTestView 類添加成員函數(shù) void Init() ，用于初始化，代碼如下： HGLRC hrc。 m_pDC = new CClientDC(this)。// OpenGL 初始化工作：獲取 dc if (!bSetupPixe