Window 窗口类

窗口类 WNDCLASS 总结

总结为下面的几个问题：
1. 什么是窗口类
2. 窗口类的三种类型
3. 窗口类各字段含义
4. 窗口类的注册和注销
5. 如何使用窗口类，子类化、超类化是什么

下面分别描述：

1. 什么是窗口类？
    窗口类定义了一系列属性，系统使用这些属性作为模板来创建出一个或多个 window (窗口)。
    每个窗口类都关联了一个窗口过程函数(window procedure), 由窗口类创建出的所有窗口(window), 都共享同一个窗口过程函数。
    在进程中创建窗口之前必须先注册窗口类(RegisterClassEx)。注册窗口类时，会将窗口类与一个窗口类名(class name)关联起来。当创建窗口时，只要传入窗口类名，系统就能帮你找到对应的窗口类，从而创建出窗口。

    由窗口类创建出来的窗口具备什么功能、如何显示，这些绝大部分取决于窗口过程函数怎么写。

    窗口类和窗口的关系，可以类比为类和对象的关系。窗口类就像类定义，而窗口就像对象。
    窗口过程函数就像类的成员函数，窗口过程函数中第一个参数就是窗口的句柄，类似于类的成员函数默认有一个 this 指针。
    C++ 中的类定义会由链接器帮忙找到，Win32 没有这回事儿，所以需要进行注册窗口类的操作，这样才能根据类名找到类定义。

    问题：自定义了一个窗口类，比如自己实现了一个 listbox 控件，怎样为这个控件添加外部接口呢？ 类似于 listbox.SetListItem() 这样的接口怎么实现？此处存疑待考

2. 窗口类的三种类型
    有三种类型的窗口类，它们在作用范围、注册和销毁时机上有所差别：
        1. 系统窗口类(System Classes)
            系统注册的窗口类，程序无需注册就能使用。
            系统会在程序第一次调用 GDI 函数时为其注册系统窗口类, 每个程序都会得到一份系统窗口类的拷贝。

            作用域：   系统内所有 Win32 进程
            销毁时机： 无法销毁

            以下是可以被程序直接使用的一些 System Classes:
                Button
                ComboBox
                Edit
                ListBox
                MDIClient
                ScrollBar
                Static
            有些 System Classes 是系统内部使用的：
                ComboLBox
                DDEMLEvent
                Message
                #32768
                #32769
                #32770
                #32771
                #32772

        2. 程序全局窗口类(Application Global Classes)
            程序自行注册的窗口类， WNDCLASS 的 style 指定为 CS_GLOBALCLASS, 注册后当前进程内全部模块都可以使用。
            例如，在 a.dll 的 DllMain 里注册一个全局窗口类，如果 b.exe 加载了 a.dll, 那么就可以在 b.exe 里使用那个窗口类。全局指的就是这个意思。

            作用域：   某进程的全部模块(exe, dll)
            销毁时机： 自行 UnRegisterClass

            作为这个特性的扩展， win32 有一项技术，允许一个第三方控件在 dll 里实现，然后把这个 dll 载入到每个 win32 进程地址空间里。这样所有进程都可以使用这个控件，这项技术的细节是，在 dll 的 DllMain 里注册第三方控件，然后把 dll 的名字写入注册表里：
                HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Windows\APPINIT_DLLS
            这样当任意一个 win32 进程载入时，系统也同时会把这个 dll 载入这个程序的进程地址空间（这样做可能有点儿奢侈，并不是每个进程都需要这个第三方控件）。这样窗口类就可以在任意一个 win32 进程里直接使用了。

        3. 程序局部窗口类(Application Local Classes)
            程序自行注册的窗口类， WNDCLASS 的 style 不指定 CS_GLOBALCLASS, 注册后仅注册模块可以使用。
            例如，在 a.dll 里注册的局部窗口类，只能在 a.dll 里使用，即使 b.exe 加载了 a.dll, 也不能使用。

            作用域：   仅注册窗口类的那个模块可以使用
            销毁时机： 自行 UnRegisterClass

            程序局部窗口类是使用最频繁的类(大多数情况下窗口类不需要给别的模块使用)

        问题：在 dll 里注册的全局窗口类或局部窗口类， dll 被卸载时，会自动销毁吗？如果已经创建出了窗口，窗口会自动销毁吗？此处存疑待考。

3. 窗口类各字段含义
    窗口类用 WNDCLASS 结构体表示， WNDCLASSEX 是扩展版本，多了一个小图标 hIconSm 成员。
    typedef struct tagWNDCLASSEX {
        UINT      cbSize;
        UINT      style;
        WNDPROC   lpfnWndProc;
        int       cbClsExtra;
        int       cbWndExtra;
        HINSTANCE hInstance;
        HICON     hIcon;
        HCURSOR   hCursor;
        HBRUSH    hbrBackground;
        LPCTSTR   lpszMenuName;
        LPCTSTR   lpszClassName;
        HICON     hIconSm;
    } WNDCLASSEX, *PWNDCLASSEX;

    lpszClassName:
        窗口类名，标识一个窗口类，相当于窗口类的 ID;
        在同一个模块内，不能注册同名的局部窗口类；在同一进程内，不能注册同名的全局窗口类；但是，可以注册跟全局窗口类或系统窗口类同名的局部窗口类，这是由系统查找窗口类的顺序决定的。根据窗口类名创建窗口时，系统按照如下顺序定位到窗口类：
            1. 根据窗口类名从局部窗口类列表中查找 hInstance 与当前模块的 hInstance 一致的窗口类(程序的不同模块可以用相同的窗口类名来注册局部窗口类)；
            2. 如果局部窗口类列表里没有要查找的窗口类名，从全局窗口类列表里查找；
            3. 如果全局窗口类列表里没有要查找的窗口类名，从系统窗口类列表里查找；
            按照这个顺序，即使局部窗口类名跟全局窗口类或系统窗口类同名，系统依然能正确定位到局部窗口类。例如，可以注册一个 "Edit" 的局部窗口类，在模块内创建 "Edit" 窗口时，会使用局部窗口类的定义，而不是系统窗口类。

    hInstance:
        实例句柄，标识窗口类所在的模块，可以是进程的 hInstance, dll 的 hModule, 不能为 NULL;

    lpfnWndProc:
        窗口过程函数地址，窗口的功能由这个函数实现。

        对于从该类创建的窗口，系统会将所有消息交给此窗口过程函数处理。程序可以使用 SetWindowLong 来改变窗口类的过程函数，这个操作叫做 “子类化(SubClassing)”, 稍后将具体讲述这一操作。

    style:
        style 成员决定了从该类创建出来的窗口的风格，可以使用下列值的组合：
            CS_OWNDC,CS_CLASSDC,CS_PARENTDC:
                这几个标志决定窗口的默认 DC(device context):
                1. 如果使用 CS_OWNDC 标志，属于此窗口类的所有窗口实例都由自己的 DC(称为私有 DC), 所以程序只需要调用一次 GetDC 或者 BeginPaint 获取 DC, 系统就为窗口初始化一个 DC, 并且保存程序对其进行的改变。 ReleaseDC 和 EndPaint 函数不再需要了。当选择了CS_OWNDC，程序改变影射模式（Mapping Mode）的时候必须小心，当由系统擦除窗口的背景时，系统假定和默认其影射模式是 MM_TEXT. 如果私有DC的影射模式不一样，窗口被擦除的地方将不再可见。
                2. 如果使用CS_CLASSDC标志，所有属于该类的窗口实例共享相同的 DC(称为类DC). 类 DC 有一些私有 DC 的优点，而更加节约内存(因为不需要为每个窗口实例都分配800字节的DC空间了)。每个窗口实例都通过 GetDC 或 BeginPaint 得到设备上下文(DC)句柄，如果没有别的窗口需要该DC，不需要调用 ReleaseDC 或 EndPaint 释放 DC. 在一个窗口实例上通过 GetWindowDC, GetDC, GetDCEx, BeginPaint 获得 DC，并对其中的一些参数进行更改的话，所进行的更改除了剪切区域和设备本身属性(Device origin)之外对所有其他窗口实例都是有效的。和 CS_OWNDC 相同的是，必须确保影射模式也是 MM_TEXT, 否则，被系统擦除的背景将不再可见。为NT编写的程序最好不要使用这个标志，因为“节约内存”的好处根本不明显。
                3. 如果使用 CS_PARENTDC 标志， 属于这个类的窗口都使用它的父窗口的句柄。和 CS_CLASSDC 相似的是，多个窗口共享一个 DC, 不同的是，这多个窗口（虽然有父子关系并且共享 DC ）并不要求都属于同一个窗口类。注意如果程序需要改变各子窗口的影射模式，那么最好不要用 CS_PARENTDC 标志，否则将很容易引起各子窗口影射模式的混乱，因为所有的子窗口都使用同一个 DC.
                4. 如果不指定 CS_OWNDC, CS_CLASSDC, CS_PARENTDC 这几个标志，此类的窗口使用一个通用 DC, 并置于 DC 缓冲里以供使用。通用 DC 在使用前获取，使用后释放，在 DC 获取的时候, DC 里的上下文按默认值初始化，除非当时该 DC 已经在窗口的 DC 缓冲里（比如没有调用 ReleaseDC 或 EndPaint 释放 DC ），这样的话 DC 的剪切边界和设备属性都不需要被重新初试化，可以节约一些时间。

                问题：这几个字段涉及到尚不了解的 DC 和映射模式等概念，存疑待考。
            CS_GLOBALCLASS:
                CS_GLOBALCLASS 是唯一一个针对类本身起作用而不是对某个窗口起作用的标志。系统将包含这种标志的窗口类作为应用程序全局类保存。

            CS_BYTEALIGNCLIENT, CS_BYTEALIGNWINDOW:
                字节对齐标志，据说没什么用了。

            CS_HREDRAW, CS_VREDRAW:
                CS_HREDRAW 标志表示当窗口的水平尺寸(宽度)改变的时候，重画整个窗口。 CS_VREDRAW 则是在窗口垂直尺寸(高度)改变时重画整个窗口。按钮和滚动条都有这两种风格。

                问题：什么情况下需要指定这两个标志？存疑待考。
            CS_NOCLOSE:
                如果指定了这个标志，则窗口上的关闭按钮和系统菜单上的关闭命令失效。

            CS_DBLCLKS:
                CS_DBLCLKS 标志使窗口可以检测到双击事件。窗口响应双击的细节如下：
                    WM_LBUTTONDOWN
                    WM_LBUTTONUP
                    WM_LBUTTONDOWN
                    WM_LBUTTONUP
                其实就是两个单击，而如果指定了 CS_DBLCLKS 标志，则系统想窗口依次发送如下消息：
                    WM_LBUTTONDOWN
                    WM_LBUTTONUP
                    WM_LBUTTONDBLCLK
                    WM_LBUTTONUP
                第二次的 WM_LBUTTONDOWN 被替换成了 WM_LBUTTONDBLCLK
                注意，在上述序列中间可能会插入其他的一条或一些消息，所以这两个消息序列不一定是完全连续的。

                其实，在没有指定 CS_DBLCLKS 标志时，程序本身也可以检测到双击事件的。参见 MSDN 里 Dr.GUT 的 "Simulating Mouse Button Clicks" 文章，不过要有一些技巧. 一般的情况下，如果没有指定 CS_DBLCLKS, 在窗口的消息循环里将不会得到 WM_LBUTTONDBLCLK 消息。
                所有的标准窗口控件，对话框，桌面窗口类都默认拥有CS_DBLCLKS标志。第三方控件最好也加上此风格，以使其在对话框编辑器里可以正常工作。

            CS_SAVEBITS:
                菜单，对话框，下拉框都拥有 CS_SAVEBITS 标志。当窗口使用这个标志时，系统用位图形式保存一份被窗口遮盖（或灰隐）的屏幕图象。首先，系统要求显示驱动保存图象位数据，如果显示驱动本身的存储空间足够，保存操作成功， window 系统也可以使用这些保存的位数据。如果不够，系统将位数据在全局内存里以位图的方式保存，并且在 USE 模块局部堆里为每个窗口分配空间，保存一些事务数据（比如位图数据缓冲的大小）的结构。当程序使遮盖屏幕的窗口消失时，系统可以很快的从内存里恢复屏幕图象。
                CS_SAVEBITS 的效率本身是很难度量的。 CS_SAVEBITS 提高了“临时”窗口比如菜单，对话框，下拉框的性能。但是，存贮位信息的开销也是很明显的，尤其由系统代替显示驱动存储位信息的时候，系统承担了速度和存储开销。 使用 CS_SAVEBITS 的好处其实依赖于窗口遮盖的区域发生了什么事情，如果该区域相当复杂，需要重画很多的效果，那么，存储该区域可能比重画该区域要来的轻松，如果反之，该区域可以相当快速的重画，或者在被遮盖的时候还经常发生变化并且变化很显著，保存的方案反而影响了整体性能。

                问题：并不理解这部分的内容，可以结合 MSDN 来学习。
        以上 style 标记都是可选字段，视用途决定要使用哪些。如果窗口大小不改变、不响应双击操作、不被其他模块使用的话，设 style == 0 也是可以的。

    hIcon 和 hIconSm:
        窗口图标， hIcon 是大图标，展示在任务切换窗口(Alt+Tab), 大图标模式任务栏, explorer 中， hIconSm 是小图标，展示在窗口标题栏，小图标模式任务栏。
        窗口图标的尺寸必须符合一定大小，大小可以通过 GetSystemMetrics 函数指定 SM_CXICON, SM_CYICON, SM_CXSMICON, SM_CYSMICON 来获取大小图标的标准尺寸。
        可以通过 WM_SETICON 消息来修改图标，通过 WM_GETICON 消息来获取图标。

    hCursor:
        窗口默认鼠标指针。当设置了该值，当鼠标移入窗口区域时，系统将指针由系统默认形状变成所设置的指针形状。程序可以使用 LoadCursor 函数从标准系统指针库(比如 IDC_ARROW)或用户指定指针资源中获取指针句柄。程序可以通过 SetCursor 函数随时改变指针。如果 hCursor 的值未设置(设置为 NULL), 程序必须在鼠标指针移入窗口时进行设置，否则将使用系统默认的鼠标指针形状。

    lpszMenuName:
        窗口默认主菜单。如果创建窗口时没有显式指定菜单资源，将使用在这里指定的默认菜单。
        可以使用 MAKEINTRESOURCE 宏将资源里菜单的 ID 号转换为连续字符串赋值给该成员。

    hbrBackground:
        窗口背景颜色，类型为 HBRUSH, 可以将其赋值为一个画刷句柄，或者颜色值。如果是颜色值的话，必须使用下列标准系统颜色之一：
            COLOR_ACTIVEBORDER
            COLOR_HIGHLIGHTTEXT
            COLOR_ACTIVECAPTION
            COLOR_INACTIVEBORDER
            COLOR_APPWORKSPACE
            COLOR_INACTIVECAPTION
            COLOR_BACKGROUND
            COLOR_INACTIVECAPTIONTEXT
            COLOR_BTNFACE
            COLOR_MENU
            COLOR_BTNSHADOW
            COLOR_MENUTEXT
            COLOR_BTNTEXT
            COLOR_SCROLLBAR
            COLOR_CAPTIONTEXT
            COLOR_WINDOW
            COLOR_GRAYTEXT
            COLOR_WINDOWFRAME
            COLOR_HIGHLIGHT
            COLOR_WINDOWTEXT
        使用颜色赋值时，必须加 1 并强制转换为 HBRUSH 类型: wcex.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);
        如果 hbrBackground 成员设置为 NULL, 程序必须在响应 WM_PAINT 的时候负责画背景。程序也可以响应 WM_ERASEBKGND 消息，或根据调用 BeginPaint 函数时填充的 PAINTSTRUCT 结构里的成员 fErase 的值类判断是否需要重画背景。

    cbClsExtra, cbWndExtra:
        cbClsExtra 指窗口类额外内存大小，这部分内存被该类创建的所有窗口共享；
        cbWndExtra 指窗口额外内存大小，该类创建的每个窗口各自拥有一段额外内存；
        额外内存的大小最多只能有 40 个字节。如果不需要的话，必须设为 0, 以防止系统错误分配内存。
        如果用类声明并注册一个对话框类型的窗口， cbWndExtra 的值必须设置为 DLGWINDOWEXTRA, 系统对话框管理器需要这么多的额外数据对对话框进行管理。

4. 窗口类的注册和注销
    注册窗口类使用 RegisterClass 或 RegisterClassEx 函数；
        参数：  WNDCLASS 或 WNDCLASSEX 结构体；
        返回值：ATOM 类型的原子值，据说这个值是跟每个窗口类一一对应的。
        注意：  RegisterClass 和 RegisterClassEx 都有 ANSI 和 Unicode 两种版本。如果使用 ANSI 版本如 RegisterClassA, 消息中的文本信息将是 ANSI 格式；如果使用 Unicode 版本如 RegisterClassExW, 消息中的文本信息将是 Unicode 格式。 

    注销窗口类使用 UnregisterClass 函数；
        参数：  lpszClassName, hInstance
        返回值：如果定位不到窗口类，或者仍然有窗口没有被销毁，将失败并返回非 0 值。
        注意：  调用 UnRegisterClass 之前，必须先销毁由该类创建出的所有窗口。
                dll 被卸载后， 这个 dll 所注册过的窗口类并不会被注销。

5. 如何使用窗口类，子类化、超类化是什么
    一旦注册了一个类，一般来说除了使用该类创建窗口之外就没有什么需要做的事情了。当然，如果需要访问该类信息，子类化，或者超类化该类，介绍一些方法就是有用的。
    类访问函数：
        GetClassInfoEx         获取窗口类信息，输入 hInstance 和 lpszClassName, 返回窗口类对应的 WNDCLASSEX 结构体。 也可以输入 atom
        GetClassLong           从 WNDCLASSEX 结构体中获取一个 long 类型数值， 输入 hWnd, nIndex, 返回窗口对应窗口类的 WNDCLASSEX 结构体中的某个字段的信息。 比如 GetClassLong(hWnd, GCL_STYLE) 可以获取窗口类的 styles
        GetClassLongPtr        跟上面那个函数的功能类似，只是以指针方式返回结果。比如 GetClassLongPtr(hWnd, GCLP_WNDPROC) 可以获取窗口类的过程函数地址
        GetClassName           获取某窗口所属窗口类的窗口类名， 输入 hWnd, 返回 lpClassName
        GetWindowLong          获取某个窗口的指定信息，以 long 类型返回，输入 hWnd, nIndex, 返回窗口的某个字段的信息，比如 GetWindowLong(hWnd, GWL_STYLE) 可以获取窗口的 styles
        GetWindowLongPtr       跟上面那个函数的功能类似，只是以指针方式返回结果。比如 GetWindowLongPtr(hWnd, GWLP_WNDPROC) 可以获取窗口对应窗口类的窗口过程函数
        SetClassLongPtr        替换窗口类 WNDCLASSEX 的某个字段
        SetClassWord           跟上面函数功能类似，不过貌似是给 16 位系统用的
        SetWindowLong          替换窗口的某个字段，输入 hWnd, nIndex, dwNewLong 可以替换指定字段
        SetWindowLongPtr       跟上面函数功能类似

    子类化：
        术语"子类化"(subclassing)描述的是用一个新的窗口过程代替原窗口过程。
        术语"实例子类化"(即子类化单个窗口)是指使用 SetWindowLong 函数改变某一个窗口实例的窗口过程。
        术语"全局子类化"(子类化整个窗口类)则是指使用SetClassLong改变整个类的默认窗口过程函数。
        在 32 位 windows  系统里，可能难于子类化另一个进程里的窗口或窗口类，一般来说，子类化都是发生于同一个进程里的("打破进程边界"的相关的主题本文没有涉及).

    超类化：
        术语"超类化"(Superclassing)指创建一个新的类，该类使用某个现存类的窗口过程，继承该类的基本功能，并可以在此基础上进行扩展。

    关于子类化和超类化的具体描述，请参阅 MSDN 里 "safe subclasing in Win32" 一文
        http://jdearden.gotdns.org/programming_windows_notebook/safe_subclassing_in_win32.html

参考链接：
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms633574(v=vs.85).aspx
http://blog.csdn.net/vcbear/article/details/5988