wxWidgets源码分析(5) - 窗口管理
窗口管理
所有的窗口均继承自wxTopLevelWindows
:
WXDLLIMPEXP_DATA_CORE(wxWindowList) wxTopLevelWindows;
wxTopLevelWindows
Frame窗口创建过程
在使用Frame窗口的时候,我们一般从wxFrame继承,创建时通过调用Create
方法进行创建:
debugWXFrame::debugWXFrame(wxWindow* parent,wxWindowID id)
{
...
Create(parent, id, wxEmptyString, wxDefaultPosition, ...);
...
}
我们先看下wxFrame
类的继承关系:
wxFrame -> wxFrameBase -> wxTopLevelWindow ->
-> wxTopLevelWindowMSW(wxTopLevelWindowNative) -> wxTopLevelWindowBase
-> wxNonOwnedWindow -> wxNonOwnedWindowBase -> wxWindow
注:wxTopLevelWindow继承自wxTopLevelWindowNative,但是wxTopLevelWindowNative是宏定义,在include/wx/toplevel.h
文件中有如下定义:
#if defined(__WXMSW__)
#include "wx/msw/toplevel.h"
#define wxTopLevelWindowNative wxTopLevelWindowMSW
接着我们看看窗口创建的过程,wxFrame
调用wxTopLevelWindow::Create
实现窗口的创建:
- 将窗口添加到
wxTopLevelWindows
队列中,这个全局变量保存了当前所有topWindow的指针; CreateBase
用于设定基础参数;- 根据窗口类型不同,分别调用
CreateDialog
或者CreateFrame
执行创建。
bool wxFrame::Create(wxWindow *parent, ...)
{
if ( !wxTopLevelWindow::Create(parent, id, title, pos, size, style, name) )
return false;
...
}
bool wxTopLevelWindowMSW::Create(wxWindow *parent, ...)
{
// notice that we should append this window to wxTopLevelWindows list
// before calling CreateBase() as it behaves differently for TLW and
// non-TLW windows
wxTopLevelWindows.Append(this);
bool ret = CreateBase(parent, id, pos, sizeReal, style, name);
if ( !ret )
return false;
if ( parent )
parent->AddChild(this);
if ( GetExtraStyle() & wxTOPLEVEL_EX_DIALOG )
{
...
ret = CreateDialog(dlgTemplate, title, pos, sizeReal);
free(dlgTemplate);
}
else // !dialog
{
ret = CreateFrame(title, pos, sizeReal);
}
return ret;
}
继续看CreateFrame
,根据继承关系我们可以找到实际调用的是wxTopLevelWindowMSW::CreateFrame
,这个函数调用MSWCreate
实现窗口的创建:
bool wxTopLevelWindowMSW::CreateFrame(const wxString& title,
const wxPoint& pos,
const wxSize& size)
{
WXDWORD exflags;
WXDWORD flags = MSWGetCreateWindowFlags(&exflags);
const wxSize sz = IsAlwaysMaximized() ? wxDefaultSize : size;
return MSWCreate(MSWGetRegisteredClassName(),
title.t_str(), pos, sz, flags, exflags);
}
我们看下这个函数的参数MSWGetRegisteredClassName
,这个函数用于注册窗口类
注:Windows程序在创建自定义窗口时,需要先调用::RegisterClass注册该窗口类,创建自定义的窗口类时,在使用该窗口类前必须注册该窗口类,使用RegisterClass注册窗口类。
MSWGetRegisteredClassName
通过调用wxApp::GetRegisteredClassName
进行注册:
- 首先查询此窗口类是否已经存在,如果存在则使用已注册的;
- 注册的窗口类的名字是
wxWindow
,的消息处理函数是wxWndProc
; - 注册成功后将此类型放到
gs_regClassesInfo
中
注:这里注册了两种窗口类型,一个是带有
CS_HREDRAW | CS_VREDRAW
标记的,另外一种不带此标记,当窗口创建时携带wxFULL_REPAINT_ON_RESIZE
标记时,会使用不带标记窗口类型,否则使用带有标记的窗口类型:
实现代码:
/* static */
const wxChar *wxWindowMSW::MSWGetRegisteredClassName()
{
return wxApp::GetRegisteredClassName(wxT("wxWindow"), COLOR_BTNFACE);
}
const wxChar *wxApp::GetRegisteredClassName(const wxChar *name, ...)
{
const size_t count = gs_regClassesInfo.size();
for ( size_t n = 0; n < count; n++ )
{
if ( gs_regClassesInfo[n].regname == name )
return gs_regClassesInfo[n].regname.c_str();
}
// we need to register this class
WNDCLASS wndclass;
wndclass.lpfnWndProc = (WNDPROC)wxWndProc;
wndclass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW | CS_DBLCLKS | extraStyles;
ClassRegInfo regClass(name);
wndclass.lpszClassName = regClass.regname.t_str();
if ( !::RegisterClass(&wndclass) )
...
wndclass.style &= ~(CS_HREDRAW | CS_VREDRAW);
wndclass.lpszClassName = regClass.regnameNR.t_str();
if ( !::RegisterClass(&wndclass) )
...
gs_regClassesInfo.push_back(regClass);
return gs_regClassesInfo.back().regname.t_str();
}
继续看窗口的实际创建MSWCreate
函数:
- 根据窗口的标记是否有
wxFULL_REPAINT_ON_RESIZE
决定使用那种窗口类; - 调用
::CreateWindowEx
创建真正的窗口,窗口HANDLE保存在m_hWnd
中。 - 注意到这里还有一个比较重要的函数
SubclassWin(m_hWnd)
用于保存此窗口的handle到系统中,以后APP那边收到消息后,通过这个handle来查找哪个wxWindow与此Handle关联,后面会详述。
bool wxWindowMSW::MSWCreate(const wxChar *wclass, ...)
{
int x, y, w, h;
(void)MSWGetCreateWindowCoords(pos, size, x, y, w, h);
int controlId = style & WS_CHILD ? GetId() : 0;
wxString className(wclass);
if ( !HasFlag(wxFULL_REPAINT_ON_RESIZE) )
{
className += wxApp::GetNoRedrawClassSuffix();
}
wxWindowCreationHook hook(this);
m_hWnd = (WXHWND)::CreateWindowEx
(
extendedStyle,
className.t_str(), ...
);
SubclassWin(m_hWnd);
return true;
}
另外需要关注的一个调用就是wxWindowCreationHook hook(this);
这个类用于将当前窗口的指针写到全局变量gs_winBeingCreated
中,在wxWinProc
函数中有使用,下文有讲述。
wxWindowCreationHook::wxWindowCreationHook(wxWindowMSW *winBeingCreated)
{
gs_winBeingCreated = winBeingCreated;
}
窗口全局管理
wxWidgets是基于Windows的Win32API来实现窗口操作的,包括消息机制,有一个问题就是wxWindow类如何与Win32的窗口类关联起来呢?
其实wxWidgets的实现很简单,通过一个全局Map表来保存,索引是HWND,目标是wxWindow指针,这样就可以通过Win32的HANDLE直接找到wxWindow了。
wxGUIEventLoop::PreProcessMessage
中我们看到有如下代码:
bool wxGUIEventLoop::PreProcessMessage(WXMSG *msg)
{
HWND hwnd = msg->hwnd;
wxWindow *wndThis = wxGetWindowFromHWND((WXHWND)hwnd);
其中wxGetWindowFromHWND
就是用于从HWND映射到wxWindow指针,这个函数实现中,通过调用wxFindWinFromHandle
获取对应的窗口,这里还有处理就是如果当前的HWND找不到窗口,则使用该窗口的父窗口再去查找。
extern wxWindow *wxGetWindowFromHWND(WXHWND hWnd)
{
HWND hwnd = (HWND)hWnd;
wxWindow *win = NULL;
if ( hwnd )
{
win = wxFindWinFromHandle(hwnd);
}
while ( hwnd && !win )
{
hwnd = ::GetParent(hwnd);
win = wxFindWinFromHandle(hwnd);
}
return win;
}
继续看wxFindWinFromHandle
,它是通过在gs_windowHandles
中查找,接着我们再看下gs_windowHandles
的定义,他是一个HashMap表,类似于std::map
的功能,具体实现可自行看代码:
wxWindow *wxFindWinFromHandle(HWND hwnd)
{
WindowHandles::const_iterator i = gs_windowHandles.find(hwnd);
return i == gs_windowHandles.end() ? NULL : i->second;
}
WX_DECLARE_HASH_MAP(HWND, wxWindow *,
wxPointerHash, wxPointerEqual,
WindowHandles);
WindowHandles gs_windowHandles;
窗口HWND与wxWindows关联的时机
管理机制有了,我们看看这个窗口是什么时候注册的呢?总的来说,HWND与wxWindows窗口关联的时机有两个:
- 窗口创建完成后调用
wxWindowMSW::SubclassWin
关联; - 在消息处理函数
wxWndProc
中关联。
创建完成后关联
在窗口创建完成后,调用SubclassWin
将此窗口放到全局变量gs_windowHandles
中,函数中调用wxAssociateWinWithHandle
进行HWND和wxWindow的关联:
void wxWindowMSW::SubclassWin(WXHWND hWnd)
{
wxAssociateWinWithHandle(hwnd, this);
// we're officially created now, send the event
wxWindowCreateEvent event((wxWindow *)this);
(void)HandleWindowEvent(event);
}
继续追踪wxAssociateWinWithHandle
,这个是一个全局函数,就是将数据关联起来:
void wxAssociateWinWithHandle(HWND hwnd, wxWindowMSW *win)
{
gs_windowHandles[hwnd] = (wxWindow *)win;
}
在wxWndProc中关联
窗口消息处理函数统一为wxWndProc
,这个函数在进来后首先根据HWND查找wxWindows,查找不到则直接关联此HWND到最新创建的窗口上。
关键全局变量 gs_winBeingCreated ,这个变量在 wxWindowMSW::MSWCreate 中调用,创建窗口时通过wxWindowCreationHook构造函数将自己写到gs_winBeingCreated中这样在第一次收到消息,并且找不到HWND对应的wxWindows时,在这里关联进去。
// Main window proc
LRESULT WXDLLEXPORT APIENTRY _EXPORT wxWndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
wxWindowMSW *wnd = wxFindWinFromHandle(hWnd);
// 关联HWND和wxWindows
if ( !wnd && gs_winBeingCreated )
{
wxAssociateWinWithHandle(hWnd, gs_winBeingCreated);
wnd = gs_winBeingCreated;
gs_winBeingCreated = NULL;
wnd->SetHWND((WXHWND)hWnd);
}
LRESULT rc;
if ( wnd && wxGUIEventLoop::AllowProcessing(wnd) )
rc = wnd->MSWWindowProc(message, wParam, lParam);
else
rc = ::DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
return rc;
}
为何会出现在两个地方?
在windows系统中,一旦调用CreateEx函数创建窗口完成后,窗口就会立刻收到消息,此时就会调用wxWndProc
进行处理,问题是,此时还没有调用wxWindowMSW::SubclassWin
进行关联,所以解决办法就是在使用的时候立刻执行关联,这个关联的窗口通过全局变量来传递。
总结
wxWidgets提供了一套完整的窗口管理机制,有效的与Windows系统结合起来,形成了很好的中间层,彻底屏蔽了Win32API,这样用户无论在哪个平台上编写GUI代码,都无需知道平台信息。
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