MFC多文檔多視圖編程

1、深入了解MFC中的文擋/視結(jié)構(gòu)李澤宇金剛熊聯(lián)歡姜軍（華中理工大學(xué)圖象識別與人工智能研究所）VisualC+5.0以其功能強大、用戶界面友好而倍受程序員們的青睞。但是，在當前的Microsoft基本類庫4.2版本中，大約有將近200個類，數(shù)千個函數(shù)，加之Microsoft公司隱藏了一些技術(shù)細節(jié)，使得人們深入學(xué)習(xí)MFC變得十分困難。MFC的AppWizard可以生成三種類型的應(yīng)用程序：基于對話框的應(yīng)用、單文檔應(yīng)用（SDI）和多文檔應(yīng)用（MDI）。前兩者的結(jié)構(gòu)較簡單，本文不再贅敘。筆者擬從MFC中的文檔/視結(jié)構(gòu)入手，分析一些函數(shù)的流程，并解決編制MDI應(yīng)用程序過程中的一些常見問題。（一）、了解文檔/

2、視結(jié)構(gòu)MFC應(yīng)用程序模型歷經(jīng)多年以有了相當大的發(fā)展。有一個時期，它只是個使用應(yīng)用程序?qū)ο蠛椭鞔翱趯ο蟮暮唵文Ｐ?。在這個模型中，應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)作為成員變量保持在框架窗口類中，在框架窗口的客戶區(qū)中，該數(shù)據(jù)被提交顯示器。隨著MFC2。0的問世，一種應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)的新方式-MFC文檔/視結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了。在這種結(jié)構(gòu)中，CFrameWnd繁重的任務(wù)被委派給幾個不同類，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲和顯示的分離。一般情況下，采用文檔/視結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序至少應(yīng)由以下對象組成：。應(yīng)用程序是一個CwinApp派生對象，它充當全部應(yīng)用程序的容器。應(yīng)用程序沿消息映射網(wǎng)絡(luò)分配消息給它的所有子程序?？蚣艽翱谑且籆frmeWnd派生對象。文檔是一

3、個CDocument派生對象，它存儲應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并把這些信息提供給應(yīng)用程序的其余部分。視窗是Cview派生對象，它與其父框架窗口用戶區(qū)對齊。視窗接受用戶對應(yīng)用程序的輸入并顯示相關(guān)聯(lián)的文檔數(shù)據(jù)。通常，應(yīng)用程序數(shù)據(jù)存在于簡單模型中的框架窗口中。在文檔/視方式中，該數(shù)據(jù)移入稱為document的獨立數(shù)據(jù)對象。當然，文檔不一定是文字，文檔是可以表現(xiàn)應(yīng)用程序使用的數(shù)據(jù)集的抽象術(shù)語。而用戶輸入處理及圖形輸出功能從框架窗口轉(zhuǎn)向視圖。單獨的視窗完全遮蔽框架窗口的客戶區(qū)，這意味著即使程序員直接繪畫至框架窗口的客戶區(qū)，視圖仍遮蔽繪畫，在屏幕上不出現(xiàn)任何信息。所以輸出必須通過視圖。框架窗口僅僅是個視圖容器。CD

4、ocument類對文檔的建立及歸檔提供支持并提供應(yīng)用程序用于控制其數(shù)據(jù)的接口。MDI應(yīng)用程序可以處理多個類型的文檔，每個類型的文檔擁有一個相關(guān)聯(lián)的文檔模板對象。文檔對象駐留在場景后面，提供由視圖對象顯示的信息。文檔至少有一個相關(guān)聯(lián)的視圖。視圖只能與一個文檔相關(guān)聯(lián)。在文檔/視方式中，對象的建立是由文檔模板來管理的，它是CDocTemplate派生對象，建立并維護框架窗口，文檔及視。MFC調(diào)用命令處理程序以響應(yīng)發(fā)生在應(yīng)用程序中的事件。命令發(fā)送的優(yōu)先級是：活動的視圖-框架窗口-文檔-應(yīng)用程序-默認窗口過程（DefWindowsProc）總之，在文檔/視方式中，文檔和視是分離的，即：文檔用于保存數(shù)據(jù)，

5、而視是用來顯示這些數(shù)據(jù)。文檔模板維護它們之間的關(guān)西。這種文檔/視結(jié)構(gòu)在開發(fā)大型軟件項目時特別有用。二）、了解與文檔/視結(jié)構(gòu)有關(guān)的各種類之間的關(guān)系。在文檔/視應(yīng)用程序中，CWinApp對象擁有并控制文檔模板，后者產(chǎn)生文檔、框架窗口及視窗。這種相互關(guān)系如圖（1）所示：圖（1）、應(yīng)用程序、文檔模板、文檔、框架窗口及視窗對象間的關(guān)系從用戶的角度來看，“視”實際上是一個普通的窗口。象其他基于Widnows應(yīng)用的窗口一樣，人們可以改變它的尺寸，對它進行移動，也可以隨時關(guān)閉它。若從程序員的角度來看，視實際上是一個從MFC類庫中的Cview類所派生出的類的對象。文檔對象是用來保存數(shù)據(jù)的，而視對象是用來顯示數(shù)據(jù)

6、的，并且允許對數(shù)據(jù)進行編輯。SDI或MDI的文檔類是由Cdocument類派生出來的，它可以有一個或多個視類，而這些視類最終都是由Cview類派生出來的。視對象只有一個與之相聯(lián)系的文檔對象，它所包含的CView:GetDocument函數(shù)允許應(yīng)用在視中得到與之相聯(lián)系的文檔，據(jù)此，應(yīng)用程序可以對文檔類成員函數(shù)及公共數(shù)據(jù)成員進行訪問。如果視對象接受到了一條消息，表示用戶在編輯控制中輸入了新的數(shù)據(jù)，此時，視就必須通知文檔對象對其內(nèi)部數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的更新。如果文檔數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，則所有的視都必須被通知到，以便它們能夠?qū)λ@示的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的更新。Cdocument:UpdateAllViews函數(shù)即可完

7、成此功能。當該函數(shù)被調(diào)用時，派生視類的CView:OnUpdate函數(shù)被觸發(fā)。通常OnUpdate函數(shù)要對文檔進行訪問，讀取文檔數(shù)據(jù)，然后再對視的數(shù)據(jù)成員或控制進行更新，以便反映出文檔的變化。另外，還可以利用OnUpdate函數(shù)使視的部分客戶區(qū)無效，以便觸發(fā)Cview:OnDraw函數(shù)，利用文檔數(shù)據(jù)來重新對窗口進行繪制。在MDI應(yīng)用程序中，可以處理多個文檔類型，即多個文檔模板，每個模板又可以有多個文檔，每個文檔又可以多視顯示。為管理方便，上一級往往保留了下一級的指針列表。如圖（2）所示：圖（2）、MDI中的指針列表圖(3)。存取關(guān)系(箭頭表示獲得關(guān)系)解釋如下：、每個應(yīng)用程序類(CwinApp

8、的派生類)都保留并維護了一份所有文檔模板的指針列表，這是一個鏈表結(jié)構(gòu)。應(yīng)用程序為所要支持的每個文檔類型動態(tài)分配一個CMultiDocTemplate對象，CmultiDocTemplate(UINTnIDResource,CruntimeClass*pDocClass,CruntimeClass*pFrameClass,CruntimeClass*pViewClass);并在應(yīng)用程序類的CWinApp:InitInstance成員函數(shù)中將每個CMultiDocTemplate對象傳遞給CWinApp:AddDocTemplate。該函數(shù)將一個文檔模板加入到應(yīng)用程序可用文檔模板的列表中。函數(shù)原形

9、為：voidAddDocTemplate(CdocTemplate*pTemplate);應(yīng)用程序可以用CWinApp:GetFirstDocTemplatePostion獲得應(yīng)用程序注冊的第一個文檔模板的位置，利用該值來調(diào)用CWinApp:GetNextDocTemplate函數(shù)，獲得第一個CDocTemplate對象指針。函數(shù)原形如下：POSITIONGetFirstDocTemplate()const;CDocTemplate*GetNextDocTemplate(POSITION&pos)const;第二個函數(shù)返回由pos標識的文檔模板oPOSITION是MFC定義的一個用于迭代或?qū)ο?/p>

10、指針檢索的值。通過這兩個函數(shù)，應(yīng)用程序可以遍歷整個文檔模板列表。如果被檢索的文檔模板是模板列表中的最后一個，則pos參數(shù)被置為NULL。、一個文檔模板可以有多個文檔，每個文檔模板都保留并維護了一個所有對應(yīng)文檔的指針列表。應(yīng)用程序可以用CDocTemplate:GetFirstDocPosition函數(shù)獲得與文檔模板相關(guān)的文檔集合中第一個文檔的位置，并用POSITION值作為CDocTemplate:GetNextDoc的參數(shù)來重復(fù)遍歷與模板相關(guān)的文檔列表。函數(shù)原形為：viaualPOSITIONGetFirstDocPosition()const=0;visualCdocument*GetNe

11、xtDoc(POSITION&rPos)const=0;如果列表為空，則rPos被置為NULL.、在文檔中可以調(diào)用CDocument:GetDocTemplate獲得指向該文檔模板的指針。函數(shù)原形如下:CDocTemplate*GetDocTemplate()const;如果該文檔不屬于文檔模板管理，則返回值為NULLo、一個文檔可以有多個視。每一個文檔都保留并維護一個所有相關(guān)視的列表。CDocument:AddView將一個視連接到文檔上，將該視加入到文檔相聯(lián)系的視的列表中，并將視的文檔指針指向該文檔。當有File/New、File/Open、Windows/New或Window/Split

12、的命令而將一個新創(chuàng)建的視的對象連接到文檔上時，MFC會自動調(diào)用該函數(shù)，框架通過文檔/視的結(jié)構(gòu)將文檔和視聯(lián)系起來。當然，程序員也可以根據(jù)自己的需要調(diào)用該函數(shù)。VirtualPOSITIONGetFirstViewPosition()const;VirtualCViw*GetNextView(POSITION&rPosition)cosnt;應(yīng)用程序可以調(diào)用CDocument:GetFirstViewPosition返回與調(diào)用文檔相聯(lián)系的視的列表中的第一個視的位置，并調(diào)用CDocument:GetNextView返回指定位置的視，并將rPositon的值置為列表中下一個視的POSITION值。如果

13、找到的視為列表中的最后一個視，則將Position置為NULL.當在文檔上新增一個視或刪除一個視時，MFC會調(diào)用OnChangeViewList函數(shù)。如果被刪除的視是該文檔的最后一個視，則刪除該文檔。、一個視只能有一個文檔。在視中，調(diào)用CView:GetDocument可以獲得一個指向視的文檔的指針。函數(shù)原形如下：CDocument*GetDocument()const;如果該視不與任何文檔相，則返回NULL.、MDI框架窗口通過調(diào)用CFrameWnd:GetActiveDocument可以獲得與當前活動的視相連的CDocument指針。函數(shù)原形如下：virtualCDocument*GetA

14、ctiveDocument();、通過調(diào)用CFrameWnd:GetActiveView可以獲得指向與CFrameWnd框架窗口連接的活動視的指針，如果是被CMDIFrameWnd框架窗口調(diào)用，則返回NULL。MDI框架窗口可以首先調(diào)用MDIGetActive找到活動的MDI子窗口，然后找到該子窗口的活動視。函數(shù)原形如下：virtualCdocument*GetActiveDocument();、MDI框架窗口通過調(diào)用CFrameWnd:GetActiveFrame,可以獲得一個指向MDI框架窗口的活動多文檔界面子窗口的指針。、CMDIChildWnd調(diào)用GetMDIFrame獲得MDI框架窗

15、口(CMDIFrameWnd)。、CWinApp調(diào)用AfxGetMainWnd得到指向應(yīng)用程序的活動主窗口的指針。下面一段代碼，就是利用CDocTemplateCDocument和CView之間的存取關(guān)系，遍歷整個文檔模板文檔以及視。CMyApp*pMyApp=(CMyApp*)AfxGetApp();POSITIONp=pMyApp-GetFirstDocTemplatePosition();while(p!=NULL)CDocTemplate*pDocTemplate=pMyApp-GetNextDocTemplate(p);POSITIONp1=pDocTemplate-GetFirst

16、DocPosition();while(p1!=NULL)CDocument*pDocument=pDocTemplate-GetNextDoc(p1);POSITIONp2=pDocument-GetFirstViewPosition();while(p2!=NULL)CView*pView=pDocument-GetNextView(p2);(圖4)遍歷整個文檔模板文檔和視在應(yīng)用程序的任何地方，程序員都可以調(diào)用AfxGetApp()獲得應(yīng)用程序的對象指針。由于本文著重介紹文檔/視的關(guān)系，至于框架窗口之間的關(guān)系沒能列全，讀者可以查相應(yīng)的文檔。三)、了解CwinApp:OnFileNew、Cw

17、inApp:OnFileOpen和Window/New的程序流程。(1)、CwinApp:OnFileNew和CwinApp:OnFileOpen函數(shù)的簡單流程。(圖5、FileNew/Open流程圖在CWinApp:OnFile/new或CwinApp:OnFileOpen函數(shù)中，核心操作是CDocTemplate:OpenDocument函數(shù)。其函數(shù)原型為：virtualCDocument*CDocTemplate:OpenDocumentFile(LPCTSTRlpszPathName,BOOLbMakeVisible=TRUE)=0;圖(4、中星號標注之后即是該函數(shù)的流程，簡要介紹如下

18、：(1、CDocTemplate:CreateNewDocument函數(shù)創(chuàng)建一個新文檔，其類型與文檔模板相關(guān)，并通過函數(shù)CDocTemplate:AddDocument加入該文檔模板的文檔指針列表中。此時，文檔類的構(gòu)造函數(shù)被執(zhí)行，程序可以在此進行文檔的初始化。(2)、函數(shù)CDocTemplate:CreateNewFrame調(diào)用MDI子窗口類(CMDIChildWnd)的構(gòu)造函數(shù)，生成MDI子窗口對象。接著調(diào)用CMDIChildWnd:PreCreateWindow。然后，生成一個CCreateContext對象,(CcreateContext是MFC框架所使用的一種結(jié)構(gòu)，它將構(gòu)成文檔和視的組

19、件聯(lián)系起來。后文將詳細介紹之。)并將該對象值傳給CMDIChildWnd:OnCreateClient函數(shù)。MFC調(diào)用此函數(shù)，用CCreateContext對象提供的信息創(chuàng)建一個或多個CView對象。此時，各視的構(gòu)造函數(shù)被依次調(diào)用。(3)、接著，判斷l(xiāng)pszPathName是否為空。分為兩種情況：（a）、若為空，則表明要創(chuàng)建一個新文檔：調(diào)用SetDefaultTitle函數(shù)裝載文檔的缺省標題，并顯示在文檔的標題欄中；然后執(zhí)行CDocument:OnNewDocument。該函數(shù)調(diào)用DeleteContents以保證文檔為空，然后置新文檔為清潔。可以重載該函數(shù)。（b）、否則，表明要打開一個已存在

20、的文檔：調(diào)用CDocument:OnOpenDocument打開指定的文件；執(zhí)行DeleteContext，保證文檔為空；調(diào)用CObject:Serialize讀入該文件的內(nèi)容。（程序員可在此進行文件的讀入操作。當然，也可以在CDocument:OnOpenDocument中讀入文件）。然后置文檔為清潔；最后，調(diào)用CDocTemplate:SetPathName，并把文件名加入到最近文件列表中。（4）、調(diào)用CDocTemplate:InitialUpdateFrame函數(shù)，使框架窗口中的各個視收到OnInitialUpdate調(diào)用。框架窗口的主視（子窗ID等于AFX_IDW_PANE_FIRS

21、T的視）被激活。程序員可以在此對視對象進行初始化。（2）、Window/New命令的程序流程當主框架窗口上有子窗口時，選擇Window/New命令可以生成該活動子窗口的影象。它們有相同的文檔模板、相同的文檔。其流程如下：執(zhí)行Window/New的過程與File/New的過程差不多。所不同的是，F(xiàn)ile/New須要創(chuàng)建一個新文檔，而Window/New則是獲得已存在的MDI子窗口的文檔。因此以前存在的視和New以后生成的視均為該文檔的視，都是該文檔的內(nèi)容的顯示。當調(diào)用CDocument:UpdateAllViews函數(shù)時，它們（視）的OnUpdate函數(shù)都將被激活。此時，在該文檔的視指針列表中，

22、將有多于一個的視（具體數(shù)目視Window/New執(zhí)行的次數(shù)而定）。讀者可以利用（圖3）中的代碼跟蹤程序結(jié)果。（四）、幾種情況的討論上面，筆者就MFC中文檔/視的關(guān)系進行了分析，下面，筆者將結(jié)合具體情況進行討論:1）、如何根據(jù)自己的要求來選擇文檔模板，及相應(yīng)的視和文檔。在通常的MDI應(yīng)用程序中，只有一個文檔模板，程序員只能打開一種類型的文檔。因此，程序員只要調(diào)用File/New或者File/Open創(chuàng)建或者打開文檔即可，至于文檔、視和框架窗口之間的關(guān)系，由文檔模板在幕后控制，不須要對文檔模板進行操作。但是，如果應(yīng)用程序需要處理多種類型的文檔，并且何時打開何種文檔均需程序員手工控制，此時，程序員必

23、須對文檔模板進行編程。例如，筆者需要處理AVI和BMP兩種文件類型。AVI和BMP的數(shù)據(jù)存放格式不同，不能用同一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述，因此，把它們的數(shù)據(jù)都存入一個文檔是不合適的。同時，由于AVI是圖象序列，BMP僅是一幅圖象，它們的顯示是肯定不一樣的，即它門的視不同?；诖?，筆者決定分別建立兩套文檔模板，兩套框架窗口，兩套文檔和兩套視，分別用于AVI和BMP的數(shù)據(jù)存放和顯示。程序可以根據(jù)用戶選擇的文件名來分別處理AVI和BMP。具體步驟如下：(Step1)、在應(yīng)用程序類(CWinApp)的派生類中增加文檔模板成員變量，以便對文檔模板進行操作。classC3dlcsApp:publicCWinApp

24、。public:CMultiDocTemplate*m_pAVIDocTemplate;CMultiDocTemplate*m_pBMPDocTemplate;(Step2)、在主框架中增加菜單響應(yīng)：voidCMainFrame:OnFileOpen()CFileDialogmy(true);if(my.DoModal()=IDOK)CStringFileName=my.GetPathName();CStringFileExt=my.GetFileExt();if(FileExt=AVI)|(FileExt=avi)CMyApp*pMyApp=(CMyApp*)AfxGetApp();CMul

25、tiDocTemplate*pAVIDocTemplate=pMyApp-m_pAVIDocTemplate;pAVIDocTemplate-OpenDocumentFile(FileName);elseif(FileExt=BMP)|(FileExt=bmp)CMyApp*p3dlcsApp=(CMyApp*)AfxGetApp();CMultiDocTemplate*pDATDocTemplate=pMyApp-m_pBMPDocTemplate;pDATDocTemplate-OpenDocumentFile(FileName);elseAfxMessageBox(Yorselectaf

26、ilenotsupported!);return;筆者把用戶輸入文件名的后綴作為分支條件，如果是AVI文件，則先獲得關(guān)于AVI文件的文檔模板，然后調(diào)用CDocTemplate:OpenUpdateFrame(IpszFileName)函數(shù)打開此文檔。正如前面所分析，此函數(shù)將依次生成新文檔，新框架，在CMDIChildWnd:OnCreateClient中創(chuàng)建視，最后向框架中所有的視發(fā)送初始化消息，使其顯示在屏幕上。如果是BMP文件，操作類似。當然，程序員也可以在程序的任何位置實現(xiàn)此操作：通過全局函數(shù)AfxGetApp獲得應(yīng)用程序?qū)ο笾羔?，從而獲得相應(yīng)的文檔模板指針。由于由AppWizard生成

27、的應(yīng)用程序會缺省調(diào)用CWinApp:OnFileNew，所以當程序開始執(zhí)行時,會在主框架上顯示一個新的空窗口。如果想去掉這個空窗口，只須重載CWinApp:OnFileNew函數(shù)，不許要任何代碼，即可。2)、切分窗口與文檔/視結(jié)構(gòu)一個文檔可以有多個視，切分窗口即是表示多視的一種方法。切分窗口是通過類CSplitterWnd來表示的，對Window來說，CSplitterWnd對象是一個真正的窗口,它完全占據(jù)了框架窗口的客戶區(qū)域，而視窗口則占據(jù)了切分窗口的窗片區(qū)域。切分窗口并不參與命令傳遞機制，(窗片中)活動的視窗從邏輯上來看直接被連到了它的框架窗口中。切分窗口可以分為動態(tài)和靜態(tài)兩種。前者較簡單

28、，本文僅討論后者。創(chuàng)建切分窗口的步驟如下：(Step1)、在自己的框架窗口中聲明成員變量，用以對切分窗口進行操作。classCMyFrame:publicCMDIChildWnd。CSplitterWndm_Splitter;CSplitterWndm_Splitter2;(Step2)、重載CMDIChildWnd:OnCreateClient函數(shù)，創(chuàng)建切分窗口。BOOLCMyFrame:OnCreateClient(LPCREATESTRUCTlpcs,CCreateContext*pContext)BOOLbtn=m_Splitter.CreateStatic(this,1,2);btn

29、|=m_Splitter.CreateView(0,0,RUNTIME_CLASS(CAVIDispView),CSize(100,100),pContext);m_Splitter2.CreateStatic(&m_Splitter,2,1,WS_CHILD|WS_VISIBLE|WS_BORDER,m_Splitter.IdFromRowCol(0,1);btn|=m_Splitter2.CreateView(0,0,RUNTIME_CLASS(CBMPView),CSize(100,100),pContext);btn|=m_Splitter2.CreateView(1,0,RUNTIME_CLASS(CAVIView),CSize(100,100),pContext);returnbtn;/returnCMDIChildWnd:OnCreateClient(lpcs,pContext);CFrameWnd:OnCreateClient函數(shù)原形為：virt