包装Windows的Window API时的设计问题

Question

我正在用 D 语言为 Windows 编写一个面向对象的窗口 API 包装器，并且我遇到了（非特定于语言的）设计问题。

Windows 要求所有窗口都事先用

RegisterClass

注册；扩展现有类需要替换窗口过程。此外，似乎有两种窗口句柄：需要处理的

HWND

（通过

DestroyWindow

）和不需要的

HWND

（例如来自其他应用程序）。

我创建了一个

Window

类，只要我包装

ShowWindow

、

UpdateWindow

、

FindWindow

和其他此类方法，一切都很好。但是，当我尝试向调用

className

的类添加带有

CreateWindow

参数的构造函数时，我遇到了一个问题：

1. 给定的

   className

   必须已由

   RegisterClass

   注册。
2. 为了注册一个新的窗口类，我需要使

   Window

   的子类在尝试直接或间接创建新窗口之前以某种方式调用

   RegisterClass

   。
3. 为了使我的设计（和继承）有意义，我需要确保对于任何给定的

   Window

   子类，所有实例实际上都是同一窗口类的实例；也就是说，来自特定子类的所有

   className

   都是相同的。 （这是因为特定窗口类的所有实例的窗口过程需要相同。）

问题是，没有办法有

abstract static

方法（以便 Window 能够向子类询问其类信息，并注册一次），所以我被迫说类似

CreateWindow(this.className, ...) 之类的话

为了创建一个新窗口，如果我的子类不遵守此规则，这很容易出现问题，并为每个窗口实例提供不同的类名。

此外，我需要

WNDCLASS.lpfnWndProc

字段和我的 Window 子类的（重写）

WndProc

方法之间的一对一映射。但是，如果我被迫在每个实例的基础上获取方法指针，这并不完全有效，因为它破坏了整个 OOP 设计并搞乱了一切。

虽然我可以在运行时强制这种一致性，但这有点难看，所以这不是一个很好的解决方案。

那么，长话短说，有谁知道有什么优雅的解决方案来解决创建

abstract static

方法的问题吗？我正在考虑一些设计模式，例如工厂之类的，但我不确定它们是否适合这里......如果有人认为它们可能，我真的很感激关于它如何适合设计的一些解释。

谢谢！

Answer 1

对此的标准解决方案是为基类提供两个窗口过程，一个静态的和一个虚拟的。

基类用静态窗口过程注册它的类。然后静态窗口过程调用虚拟窗口过程。许多人在虚拟版本中省略了

HWND

参数，因为它可以从

this

指针获取，但我将其保留只是为了简化故事。

class Window
{
public:
    virtual LRESULT WndProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
    { return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam); }
private:
    static LRESULT CALLBACK StaticWndProc(
        HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
    {
        if (uMsg == WM_NCCCREATE) {
            SetWindowLongPtr(hwnd, GWLP_USERDATA, reinterpret_cast<LPARAM>(
                 reinterpret_cast<LPCREATESTRUCT>(lParam)->lpCreateParams);
        }
        Window *pThis = reinterpret_cast<Window*>(
                                     GetWindowLongPtr(hwnd, GWLP_USERDATA));
        LRESULT lres = pThis ? pThis->WndProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam)
                             : DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
    }
};

派生类覆盖

Window::WndProc

。

Answer 2

哇，我当然没想到会是这样......

我在谷歌上搜索了短语

x86 thunks

。而且，事实证明，我并不是第一个遇到这个问题的人（惊讶！）。

第一个命中是关于 Window Procs 的问题的确切问题和解决方案，即使它与我的查询无关（或者至少，直接做的很少）...希望其他人找到也很有用。

Answer 3

对于特定类名的所有实例，窗口过程不必相同。

通常，您可以使用

RegisterClass

函数为该类窗口设置 default 窗口过程。 当您创建一个使用该类的新窗口但希望它覆盖默认处理时，您可以创建该窗口，然后调用

SetWindowLongPtr(hwnd, GWL_WNDPROC, newWndProc)

，其中

newWndProc

是指向新窗口的窗口过程的指针。

新窗口的窗口过程可以处理它想要覆盖的消息，并调用

DefWindowProc

来处理其余的事情。

要使用新类名构造一个窗口，请让构造函数复制继承类的类信息，并创建一个与该类相同（名称除外）的新类。 然后公开一个方法，允许客户端更改特定于类的内容。 您感兴趣的 API 函数是

GetClassInfoEx

和

SetClassLong

、

SetClassWord

或

SetClassLongPtr

。

继承在这个世界上仍然有意义，因为默认处理对于特定类的每个窗口都是相同的，并且继承的类从其父类继承默认处理。

您不需要像

abstract static

之类的方法来实现此目的。您所需要的只是窗把手。 您可以通过使用窗口句柄调用

GetClassName

来获取类名，然后使用返回的类名调用

GetClassInfoEx

。