MFC消息映射的原理

素颜马尾好姑娘i 2022-07-17 04:18 185阅读 0赞

原文地址：http://www.cnblogs.com/lidabo/p/3694726.html

多态的实现机制有两种，一是通过查找绝对位置表，二是查找名称表；两者各有优缺点，那么为什么mfc的消息映射采用了第二种方法，而不是c++使用的第一种呢？因为在mfc的gui类库是一个庞大的继承体系，而里面的每个类有很多成员函数（只说消息反映相关的成员函数啊），而且在派生类中，需要改写的也比较少(我用来做练习的程序就是那么一两个，呵呵)。那么用c++的虚函数的实现机制会导致什么问题呢？就是大量虚表的建立使得空间浪费掉很多。

嗯…怎么办呢？于是各大c++名库（比如QT，MFC，VCL…）在消息映射的实现方面，抛开了虚函数的方式，而用了第二种方法：查找名称表，其原理五花八门，各显神通，让我想到了春秋时代，各国诸侯置周天子不顾，挟天子令诸侯，各自为政的阶段，呵呵~

现在先说MFC的做法：MFC消息映射机制的原理，也就是MFC是怎么做到一个消息来了，就调用相应的成员函数的？（在VC编程里面用的是消息循环机制，那比较好理解，就是在消息处理程序里面来个大大的swicth…）

好了，在c++ stl成熟的现在，很多人都会想到用map来匹配（据我所知，有些公司很喜欢这样用，抛开了mfc的做法），但是当时stl没有流行，所以mfc设计者们就来个链表查找。

先看用法：

首先，要用消息处理的类，必须要继承自CcmdTarget类；

然后，在类的声明中有如下的宏：DECLARE\_MESSAGE\_MAP()和需要实现的消息映射

然后，在类的实现文件中，有如下宏：BEGIN\_MESSAGE\_MAP(…), … END\_MESSAGE\_MAP()

具体例子如下所示：

//头文件中：

class CMainFrame : public CFrameWnd

……

// 生成的消息映射函数

protected:

afx\_msg int OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct);

DECLARE\_MESSAGE\_MAP()

\};

//实现文件中：

BEGIN\_MESSAGE\_MAP(CMainFrame, CFrameWnd)

ON\_WM\_CREATE()

END\_MESSAGE\_MAP()

那些宏展开之后如下所示：

class CMainFrame : public CFrameWnd

……

// 生成的消息映射函数

protected:

int OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct);

// 下三行为宏DECLARE\_MESSAGE\_MAP()的展开

protected:

static const AFX\_MSGMAP\* PASCAL GetThisMessageMap();

virtual const AFX\_MSGMAP\* GetMessageMap() const;

\};

// 下10行为宏BEGIN\_MESSAGE\_MAP(CMainFrame, CFrameWnd)的展开

const AFX\_MSGMAP\* CmainFrame::GetMessageMap() const

return GetThisMessageMap();

const AFX\_MSGMAP\* CMainFrame::GetThisMessageMap()

typedef CmainFrame ThisClass;

typedef CframeWnd TheBaseClass;

static const AFX\_MSGMAP\_ENTRY \_messageEntries\[\] =

// 下2行为宏ON\_WM\_CREATE()的展开

\{ WM\_CREATE, 0, 0, 0, AfxSig\_is, (AFX\_PMSG) (AFX\_PMSGW)(static\_cast

< int (AFX\_MSG\_CALL CWnd::\*)(LPCREATESTRUCT) > ( &ThisClass :: OnCreate)) \},

// 下5行为宏END\_MESSAGE\_MAP()的展开

\{0, 0, 0, 0, AfxSig\_end, (AFX\_PMSG)0 \}

\};

static const AFX\_MSGMAP messageMap = \{ &TheBaseClass::GetThisMessageMap, \_messageEntries\[0\] \};

return &messageMap;

上面这些几乎全是数据结构的初始化代码，先不管这里面的结构放的是什么内容，先看类声明那个宏展开的两个函数究竟在mfc框架的那个地方使用？（先看过程，在看数据结构，这是面向对象分析的不二法门~）

下面，说一下别人总结的mfc流程中的消息分派，（参考文章会放在附录里面的，这只是笔记嘛，呵呵）

注意：我安装的是VS2005，MFC源码在安装的目录下面的  VC/atlmfc/src/mfc目录里面

1、   先假定mfc的消息入口点是CWnd::WindowProc函数(至于是如何流入的，请参考其他文章)，其代码就好像vc编程里面那个WinMain函数的消息循环部分差不多：

LRESULT CWnd::WindowProc(UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

LRESULT lResult = 0;

if (!OnWndMsg(message, wParam, lParam, &lResult))

lResult = DefWindowProc(message, wParam, lParam);

return lResult;

看，就是看一下该消息在OnWndWsg里是否找到对应的处理函数，如果没找到，用DefWindowProc处理；

2、   那么，这个OnWndWsg里面就是调用以上宏展开的那个函数来取得相关的消息映射滴~简化过后的代码如下：

BOOL CWnd::OnWndMsg(UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam, LRESULT\* pResult)

LRESULT lResult = 0;

const AFX\_MSGMAP\* pMessageMap;

//取得消息映射结构，GetMessageMap为虚函数，所以实际取的是CmainFrame的消息映射

pMessageMap = GetMessageMap();

// 查找对应的消息处理函数

for (pMessageMap != NULL; pMessageMap = pMessageMap->pBaseMap)

if (message < 0xC000)

if ((lpEntry = AfxFindMessageEntry(pMessageMap->lpEntries, message, 0, 0)) != NULL)

goto LDispatch;

... ...

LDispatch:

//通过联合来匹配正确的函数指针类型

union MessageMapFunctions mmf;

mmf.pfn = lpEntry->pfn;

……

其中的pMessageMap = GetMessageMap();语句要留意，因为GetMessageMap是虚函数，在上面的CmainFrame类中已经重写了，所以，调用的实际上是CmainFrame的GetMessageMap；返回一个表格的指针pMessageMap，然后根据消息的类型在里面寻找，这个表格的数据结构如下：

struct AFX\_MSGMAP

const AFX\_MSGMAP\* (\* pfnGetBaseMap)();

const AFX\_MSGMAP\_ENTRY\* lpEntries;

\};

再看CmainFrame中的代码：

static const AFX\_MSGMAP messageMap =    \{ &TheBaseClass::GetThisMessageMap, \_messageEntries\[0\] \};

就知道：这个表格其实是一个链表，放的是基类的GetMassageMap函数指针，和当前类的真正表格\_messageEntries的入口地址。再看\_messageEntries里面放的又是什么：

<table style="border:1px solid silver; border-collapse:collapse; word-break:break-word; font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> nMessage </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> nCode </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> nID </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> nLastID </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> nSig </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> nPfn </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> WM_CREATE </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> 0 </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> 0 </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> 0 </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> AfxSig_is </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> &amp;CmainClass::OnCreate </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> 0 </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> 0 </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> 0 </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> 0 </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> AfxSig_end </td> 
 <td style="font-family:Verdana,Geneva,Arial,Helvetica,sans-serif; border:1px solid silver; border-collapse:collapse; padding:3px"> 0 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

好了，现在看到了WM\_CREATE 就连着 &CmainClass::OnCreate，再结合上面CWnd::OnWndMsg的代码：

for (; pMessageMap != NULL; pMessageMap = pMessageMap->pBaseMap)

if (message < 0xC000)

if ((lpEntry = AfxFindMessageEntry(pMessageMap->lpEntries, message, 0, 0)) != NULL)

goto LDispatch;

就可以推理得到，AfxFindMessageEntry就是在找message和\_messageEntries.nMessage的相等，如果不等，就往基类里面找: pMessageMap = pMessageMap->pBaseMap

找到了就跳到Ldispatch，其中，有：mmf.pfn = lpEntry->nPfn;这个就是放着该消息处理函数的内容。

3、   总结：

其实那些宏的作用就是用来初始化那个链表messageMap 和当前类处理函数的表格\_messageEntries，当框架代码运行到pMessageMap = GetMessageMap()；时候，由于虚函数的作用，使得当面运行当前窗口CmainFrame的GetMassageMap，把CmainFrame的表格给pMessageMap，然后再从派生类往基类一层层找响应的处理函数。

这与c++虚函数机制相比，其好处是可以省空间，每个类里面只有自己重写的函数信息，其他信息在基类里面找；  
不好的地方就是搜链表，从当前类往基类上搜，时间上可能久一点；  
  
mfc消息分派的基本原理就是这样的，但是还有很多的细节没有深入，比如那些不同的成员函数有不同的参数，他们是怎么传递的，怎么在表格里面统一参数的信息...这些看下面的参考文献【1】，有较为详细的说明。

4、   补充：用的框架代码里面，最显著的是一种模式：模板方法模式(template method pattern)。具体

的说明请参考其他文章。

这里为了补充，举一个例子说明是怎么调用的：

class A 
\{ 
public: 
    void callPrint()\{ print(); \}; 
protected: 
    static void printThis()\{ cout << "this is a A object!/n"; \}; 
private: 
    virtual void print()\{ printThis(); \}; 
 
\}; 
 
class B : public A 
\{ 
protected: 
    static void printThis()\{ cout << "This is a B object!/n";\} 
private: 
    void print()\{ printThis();\} 
\};

如下语句输出什么：

B  b;

A \*pa = &b;

pa->callPrint();

也许你知道输出的是“this is a B object!/n”,但是，知道为什么嘛？参考文章【3】中有详细的讲解，会令你满意的。

（注意上面例子中的virtual和访问权限，试着利用虚函数的实现机制来解释他是怎么作用的。）

参考文章：

【1】、MFC消息分派：[http://blog.csdn.net/linzhengqun/archive/2007/11/28/1905671.aspx][http_blog.csdn.net_linzhengqun_archive_2007_11_28_1905671.aspx]

【2】、MFC教程之消息映射的实现：[http://www.vczx.com/tutorial/mfc/mfc4.php][http_www.vczx.com_tutorial_mfc_mfc4.php]

【3】、与大虾对话：领悟设计模式：[http://www.myfaq.com.cn/A200508/2005-08-07/183608.html][http_www.myfaq.com.cn_A200508_2005-08-07_183608.html]

[http_blog.csdn.net_linzhengqun_archive_2007_11_28_1905671.aspx]: http://blog.csdn.net/linzhengqun/archive/2007/11/28/1905671.aspx
[http_www.vczx.com_tutorial_mfc_mfc4.php]: http://www.vczx.com/tutorial/mfc/mfc4.php
[http_www.myfaq.com.cn_A200508_2005-08-07_183608.html]: http://www.myfaq.com.cn/A200508/2005-08-07/183608.html