創建有個性的對話框之ATL/WTL篇

前記
    這幾個嵌入類其實很早之間就完成了，2003年的時候我在CodeProject上發佈了這些代碼，不過當時使用了紫色作爲按鈕的邊框，導致幾個無聊的 LY在哪裏爭吵關於Gays的問題，呵呵，看來不僅語言要接軌，顏色的認識也要和西方接軌喲。現在剛好趁這個機會整理一下代碼，寫篇文章紀念之。

    本文的目的是使用ATL/WTL做一個與“創建有個性的對話框之MFC篇”的個性對話框一樣的對話框。ATL/WTL一套模板庫，創建ATL/WTL應用 程序不可避免的要用到C++的模板與多繼承方面的知識，在看本文之前希望您對它們有所瞭解。本文結尾可以下載文中介紹的例子代碼，編譯這些代碼需要安裝 WTL庫，對於WTL的更詳細的信息請查看oRbIt翻譯的“WTL for MFC Programmers”系列文章，具體位置在：http://blog.51CTO.net/orbit。
    ATL和WTL一起構建了一個輕量級的應用程序框架，ATL在設計時接口定義和實現是嚴格區分開的，這在窗口類的設計中是最明顯的，這一點類似於 COM，COM的接口定義和實現是完全分開的（或者可能有多個實現）。ATL有一個專門爲窗口設計的接口，可以做全部的窗口操作，這就是CWindow。 它實際上就是對HWND操作的包裝類，對幾乎所有以HWND句柄爲第一個參數的窗口API的進行了封裝，例如：SetWindowText() 和 DestroyWindow()。在ATL類中對窗口過程的實現是CWindowImpl。CWindowImpl 含有所有窗口實現代碼，例如：窗口類的註冊，窗口的子類化，消息映射以及基本的WindowProc()函數，可以看出這與MFC的設計有很大的不 同，MFC將所有的代碼都放在一個CWnd類中。
    由於ATL和MFC都是應用於Windows平臺的庫，所以他們都能夠響應和處理系統發送的窗口消息，只是ATL和MFC對消息的分派方式不同，從而造成 編寫代碼方面的差異。這些差異並不是不可逾越，ATL也定義了一些與MFC類似的宏來處理和分派消息，每個ATL的窗口類都用一個消息映射表或者稱其爲消 息映射鏈，將消息處理函數與特定的消息關聯起來，這和MFC的做法是類似的。少量的不同之處在於消息響應函數的參數，MFC對Windows的消息參數， 也就是wParam和lParam進行了內部解釋，傳遞給消息響應函數的參數比較友好，ATL的消息響應函數則是原原本本的將wParam和lParam 傳遞給了消息響應函數，對Windows的消息不太熟悉的程序員可能會很迷惑。如果你對C++的模板機制比較瞭解，並且願意不停的查閱MSDN，那就很容 易將MFC的窗口類“翻譯”成ATL/WTL的窗口類，比如本文用到的CWzButtonImpl類就是從本文的“MFC姊妹篇”中例子代碼的 CSMButton類翻譯過來的。
    在開始用ATL/WTL創建個性對話框之前，還要介紹一下ATL中常用的嵌入類（Mix-in class）。ATL的另一個顯著不同之處就是任何一個C++類都可以響應消息，而MFC只是將消息響應任務分給了CWnd類和CCmdTarget類， 外加幾個有PreTranslateMessage()方法的類。ATL的這種特性允許我們編寫所謂的“嵌入類”，爲我們的窗口添加特性只需將該類添加到 繼承列表中就行了，就這麼簡單！一個基本的帶有消息映射鏈的類通常是模板類，將派生類的類名作爲模板的參數，這樣它就可以訪問派生類中的成員，比如 m_hWnd（CWindow類中的HWND成員）。讓我們來看一個嵌入類的例子，這個嵌入類通過響應WM_ERASEBKGND消息來畫窗口的背景:

template <class T, COLORREF t_crBrushColor>
class CPaintBkgnd : public CMessageMap
{
public:
 CPaintBkgnd() { m_hbrBkgnd = CreateSolidBrush(t_crBrushColor); }
 ~CPaintBkgnd() { DeleteObject ( m_hbrBkgnd ); }

 BEGIN_MSG_MAP(CPaintBkgnd)
  MESSAGE_HANDLER(WM_ERASEBKGND, OnEraseBkgnd)
 END_MSG_MAP()
 
 LRESULT OnEraseBkgnd(UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam, BOOL& bHandled)
 {
  T*   pT = static_cast<T*>(this);
  HDC  dc = (HDC) wParam;
  RECT rcClient;
  pT->GetClientRect ( &rcClient );
  FillRect ( dc, &rcClient, m_hbrBkgnd );
  return 1;    // we painted the background
 }

protected:
 HBRUSH m_hbrBkgnd;
};

讓我們來研究一下這個新類。首先，CPaintBkgnd有兩個模板參數：使用CPaintBkgnd的派生類的名 字和用來畫窗口背景的顏色。（t_ 前綴通常用來作爲模板類的模板參數的前綴）CPaintBkgnd也是從CMessageMap派生的，這並不是必須的，因爲所有需要響應消息的類只需使 用BEGIN_MSG_MAP宏就足夠了，所以你可能看到其他的一些嵌入類的例子代碼，它們並不是從該基類派生的。
    構造函數和析構函數都相當簡單，只是創建和銷燬Windows畫刷，這個畫刷由參數t_crBrushColor決定顏色。接着是消息映射鏈，它響應 WM_ERASEBKGND消息，最後由響應函數OnEraseBkgnd()用構造函數創建的畫刷填充窗口的背景。要在我們的窗口中使用這個嵌入類需要 做兩件事：首先，將它加入到繼承列表：

class CMyWindow : public CWindowImpl<CMyWindow, CWindow, CFrameWinTraits>,
                  public CPaintBkgnd<CMyWindow, RGB(0,0,255)>

其次，需要CMyWindow將消息傳遞給CPaintBkgnd，就是將其鏈入到消息映射鏈，在CMyWindow的消息映射鏈中加入CHAIN_MSG_MAP宏：

typedef CPaintBkgnd<CMyWindow, RGB(0,0,255)> CPaintBkgndBase;

BEGIN_MSG_MAP(CMyWindow)
 MESSAGE_HANDLER(WM_CLOSE, OnClose)
 MESSAGE_HANDLER(WM_DESTROY, OnDestroy)
 COMMAND_HANDLER(IDC_ABOUT, OnAbout)
 CHAIN_MSG_MAP(CPaintBkgndBase)
END_MSG_MAP()

任何CMyWindow沒有處理的消息都被傳遞給CPaintBkgnd。應該注意的是 WM_CLOSE，WM_DESTROY和IDC_ABOUT消息將不會傳遞，因爲這些消息一旦被處理消息映射鏈的查找就會中止。你可以在繼承列表中使用 多個嵌入類，每一個嵌入類使用一個CHAIN_MSG_MAP宏，這樣消息映射鏈就會將消息傳遞給它。這與MFC不同，MFC的CWnd派生類只能有一個 基類，MFC自動將消息傳遞給基類。
    瞭解了ATL消息處理方式和嵌入類的知識之後，就可以開始創建ATL/WTL的彩色對話框了。在“創建有個性的對話框之MFC篇”中提到了一種最簡單的改 變對話框背景顏色的方法，就是調用CWinApp::SetDialogBkColor()函數，很不幸，ATL/WTL沒有提供這個方法，至少ATL 7.1和WTL 7.1是這樣的。不過沒關係，我們可以向MFC那樣通過處理一些特殊的窗口繪製消息來實現彩色的對話框，而且ATL/WTL的方式更加靈活，稍後就會看 到。
    首先是修改對話框的背景，這個只需要處理WM_ERASEBKGND消息就行了，在ATL的窗口中也可以這樣做，不過ATL可以使用更加靈活的嵌入類，前 面提到的CPaintBkgnd就是這樣的嵌入類。使用嵌入類將WM_ERASEBKGND消息的處理函數封裝到CPaintBkgnd類中，避免了 CMainDlg代碼的過度臃腫，同時也使得創建同樣背景的對話框更加用以，不需要拷貝OnEraseBkgnd中的代碼到新對話框類，只需將 CPaintBkgnd加入到新類的集成列表中就行了：

class CMainDlg : public CDialogImpl<CMainDlg>,
    public CPaintBkgnd<CMainDlg, RGB(0,0,255)>

這樣CMainDlg就擁有了藍色的背景，改變CPaintBkgnd的模板參數t_crBrushColor可以定製對話框不同的顏色，下面的代碼使得對話框擁有了淡綠色的背景：

class CMainDlg : public CDialogImpl<CMainDlg>,
    public CPaintBkgnd<CMainDlg, RGB(215,241,215)>

圖1.使用了CPaintBkgnd的對話框

和在MFC中處理WM_ERASEBKGND消息一樣，控件的背景顏色還沒有改變，下面本文就介紹在ATL/WTL框架下如何響應WM_CTLCOLORXXX消息。
    MFC將所有的WM_CTLCOLORXXX系列消息都映射爲WM_CTLCOLOR消息，只是通過OnCtlColor()函數的參數區分他們，不過 WM_CTLCOLORDLG消息並沒有被映射爲WM_CTLCOLOR，因爲MFC對爲WM_CTLCOLORDLG消息做了其他處理，如果你願意追蹤 一下CWinApp::SetDialogBkColor()的代碼你就會看到MFC是如何處理WM_CTLCOLORDLG消息的。也正式因爲MFC對 WM_CTLCOLORDLG“另有打算”，使得本文的“MFC姊妹篇”中的例子爲了改變對話框的背景色不得不處理了WM_ERASEBKGND消息。但 是使用ATL/WTL則不需要額外處理WM_ERASEBKGND消息，因爲處理WM_CTLCOLORDLG通知消息更簡單。ATL/WTL沒有對 WM_CTLCOLORXXX系列消息統一處理，不過如果集中處理這些消息能夠簡化代碼編寫，提高與MFC代碼的互換性，我們也可以將其映射到一個消息處 理函數中，事實上下面將要介紹的CCtrlColor就是這樣做的。

    下面就是使用了CCtrlColor之後的效果圖，這裏沒有繼續使用CPaintBkgnd，因爲CCtrlColor中處理了WM_CTLCOLORDLG通知消息。

圖2.使用了CCtrlColor的對話框

在對話框中使用位圖背景也很簡單，只要照着CPaintBkgnd樣子寫一個畫位圖的類就行了，以下是一個簡單的例子：

template <class T, UINT uBitmapID>
class CBitmapBkgnd : public CMessageMap
{
public:
 CBitmapBkgnd() { m_Bitmap.LoadBitmap(uBitmapID); }
 ~CBitmapBkgnd() { m_Bitmap.DeleteObject(); }

 BEGIN_MSG_MAP(CPaintBkgnd)
  MESSAGE_HANDLER(WM_ERASEBKGND, OnEraseBkgnd)
 END_MSG_MAP()
 
 LRESULT OnEraseBkgnd(UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam, BOOL& bHandled)
 {
  T*   pT = static_cast<T*>(this);
  HDC  hDC = (HDC) wParam;
  RECT rcClient;
  pT->GetClientRect ( &rcClient );
  
  BITMAP bm;
  m_Bitmap.GetBitmap(&bm);
  CDC memDC;
  memDC.CreateCompatibleDC(hDC);
  HBITMAP hOldBmp = memDC.SelectBitmap(m_Bitmap);
  StretchBlt(hDC,0,0,rcClient.right - rcClient.left,rcClient.bottom - rcClient.top,memDC,0,0,bm.bmWidth,bm.bmHeight,SRCCOPY);
  memDC.SelectBitmap(hOldBmp);
  memDC.DeleteDC();
  return 1;    // we painted the background
 }

protected:
 CBitmap m_Bitmap;
};

和CPaintBkgnd相比，CBitmapBkgnd只是修改了第二個模板參數和OnEraseBkgnd() 函數的代碼，由於使用位圖作爲對話框的背景，對話框中的控件在處理WM_CTLCOLORXXX系列消息時應該返回一個空畫刷而不是默認的背景顏色畫刷， 也就是需要一個定製的處理WM_CTLCOLORXXX系列消息的嵌入類，本文用了CCtrlHollowColor與CBitmapBkgnd配合使 用，但是CCtrlHollowColor過於簡單，它只能在本文的例子中使用，如果對話框中有更多的控件就需要修改CCtrlHollowColor類 的代碼。下面是使用位圖背景的效果：

圖3.使用位圖背景的對話框

    現在該考慮按鈕的問題了，和本文的MFC姊妹篇一樣，本文設計的WTL例子也使用了一個自畫按鈕類。前文已經提過，它其實就是從CSMButton“移 植”過來的，你肯定覺得還是有些不一樣，那是因爲CWzButtonImpl使用了ATL的特性，那就是使用WTL的嵌入類：COwnerDraw。在 MFC的按鈕類CSMButton中，WM_DRAWITEM消息被MFC做了內部映射，最終的按鈕繪製映工作交給了虛函數DrawItem()，這是利 用了C++的多態機制。ATL/WTL不使用虛函數，多繼承和嵌入類是它擁有比MFC更加靈活的方式避開了使用虛函數，這也就使得ATL/WTL的窗口對 象比MFC的窗口對象佔用更少的內存。只要將COwnerDraw類加入窗口類的集成列表，就可以原封不動的將 CSMButton::DrawItem()搬到CWzButtonImpl中，以下是CWzButtonImpl類的完整聲明，可以看到它是個窗口類， 具有CButton的接口：

class CWzButtonImpl : public CWindowImpl<CWzButtonImpl, CButton>,public COwnerDraw<CWzButtonImpl>

CWzButtonImpl的使用方法可在ATL中與MFC有較大的差異，它只能通過SubclassWindow()這個方法與控件關聯起來，不過有了WTL之後就和MFC一樣了，因爲ATL也實現了類似MFC的DDE/DDV。
    如果一個對話框中有很多個按鈕，一個一個添加關聯也是一件很麻煩的事情，尤其是當你需要從對話框中刪除某個按鈕的時候。在這裏我要介紹一個有用的輔助 類：CButtonHelp。CButtonHelp是一個模板類，它的作用就是在對話框初始化的時候枚舉對話框中所有的控件，找出其中的按鈕控件並用模 板參數指定的按鈕類子類化(Subclassing)這個控件。以下是CButtonHelp類的聲明：

template <class T, class t_ButtonClass>
class CButtonHelp

第一個模板參數是窗口類，第二個模板參數就是按鈕類，通過替換模板參數t_ButtonClass可以在不同的對話框中使用不同風格的按鈕，下面的例子就是本文使用的例子代碼中主對話框的聲明，他使用CWzButtonImpl來子類化按鈕控件：

class CMainDlg : public CDialogImpl<CMainDlg>, public CCtrlColor<CMainDlg>,
  public CButtonHelp<CMainDlg,CWzButtonImpl>

假設還有一個自畫按鈕類CBitmapButtonImpl，下面的聲明將使CBmpDlg對話框擁有了另一種風格的自畫按鈕：

class CBmpDlg : public CDialogImpl<CBmpDlg>, public CCtrlColor<CBmpDlg>,
  public CButtonHelp<CBmpDlg,CBitmapButtonImpl>

CButtonHelp類有三個主要的函數，一個是SubclassAllButtons()，這個函數遍歷對話框 所有的子控件，子類化其中具有pushbutton風格的按鈕，SubclassButton()子類化指定的按 鈕，UnSubclassButton()則是SubclassButton()的逆過程。下面就是使用了CButtonHelp和 CWzButtonImpl後的效果：

圖4.使用自畫按鈕後的對話框

    至此，本文已經使用ATL/WTL實現了MFC例子中的全部功能，通過對比可以看到這兩個FrameWork各有各的優點，對同一個問題的解決方案也是一樣的，只是編碼的方式不同。本文使用的例子代碼可以在文後的鏈接中下載。