Книга: Графика для Windows средствами DirectDraw

Структура приложения

Структура приложения

Перед тем как рассматривать структуру проекта Bounce, мы немного поговорим об иерархии классов, использованных для его построения. Так вам будет проще понять код этого приложения, а так как остальные программы на CD-ROM устроены аналогично — то и код всех остальных программ из этой книги.

В реализации программы Bounce используется библиотека MFC, но без традиционной для нее архитектуры «документ/вид». Вместо этого используются классы MFC CWnd и CWinApp. Это позволяет устранить накладные расходы, связанные с архитектурой «документ/вид», и упростить приложение.

Поддержка DirectDraw сосредоточена в классах DirectDrawWin и DirectDrawApp, производных от CWnd и CWinApp соответственно. В свою очередь от DirectDrawWin и DirectDrawApp порождаются еще два класса. Эти классы (в приложении Bounce они называются BounceWin и BounceApp) обеспечивают функциональность, специфическую для конкретного приложения. На рис. 3.8 изображена иерархия этих шести классов вместе с базовыми классами MFC, используемыми в реализации CWnd и CWinApp.

Рис. 3.8. Иерархия классов в программе Bounce

Классы на рисунке соединены стрелками в соответствии с их наследственными связями. Класс CObject, лежащий в основании иерархического дерева, является базовым для всех остальных классов приложения. От него стрелки идут к классам более высокого уровня BounceWin и BounceApp.

Пять классов в нижней части дерева принадлежат MFC. Я кратко опишу эти классы и объясню, для чего они используются в приложении, но не стану приводить код реализации, потому что MFC не относится к теме книги.

Класс CObject является базовым для всех нетривиальных классов MFC. Он обеспечивает самые общие функции классов — операторы присваивания, поддержку сериализации и нестандартные версии операторов new и delete (для отладочных целей). Кроме того, класс CObject содержит виртуальный деструктор. Это гарантирует, что все классы, производные от CObject, будут правильно вести себя во время уничтожения независимо от типа используемого при этом указателя.

Поддержка схем сообщений (message maps) в MFC реализована в классе CCmdTarget, производном от CObject. Схемами сообщений называются макросы, которые ClassWizard включает в классы, чтобы реализовать обработку сообщений. Поскольку классы нашего приложения являются производными от CCmdTarget, для создания схем сообщений можно использовать ClassWizard.

Класс CWinThread используется в MFC для инкапсуляции функций программных потоков (execution thread). CWinThread применяется для написания многопоточных приложений, но в нашем случае он обеспечивает работу одного программного потока, необходимого для работы приложения.

Класс CWinApp, движущая сила всех приложений на базе MFC, использует CWinThread в качестве базового класса и добавляет в него свои функциональные возможности. С помощью поддержки потоков, унаследованной от CWinThread, CWinApp организует получение и доставку сообщений. Именно в нем заключен механизм доставки сообщений, управляющий работой всех Windows-программ. Класс CWinApp является базовым для класса DirectDrawApp, который расширяет поведение CWinApp возможностями, специфическими для DirectDraw. Класс DirectDrawApp управляет поведением приложений DirectDraw, инициализирует класс окна приложения, обновляет содержимое экрана и убирает «мусор» при завершении работы.

Класс CWnd представляет окна в MFC. CWnd — большой класс; он содержит сотни функций и может выполнять практически любую задачу, связанную с окнами. Мы используем класс CWnd в качестве базового для класса DirectDrawWin, дополняющего функциональные возможности CWnd спецификой DirectDraw. Классы, производные от DirectDrawWin, хорошо подходят для разработки приложений DirectDraw.

Классы DirectDrawWin и DirectDrawApp образуют «каркас» для приложений DirectDraw. Их главная цель — предоставить структурную основу приложения и поддержку основных функций, не скрывая от программиста всех подробностей. Ведь эта книга учит программировать для DirectDraw, а не пользоваться неким набором классов, который в свою очередь использует DirectDraw.

Итак, классы DirectDrawWin и DirectDrawApp образуют структурную основу приложения и реализуют поддержку его работы. «Структурная основа» означает, что, хотя всю главную работу придется выполнять вам, эти классы решают, когда и как это должно происходить. Например, класс DirectDrawWin позволяет выбрать исходный видеорежим. Для этого класс вызывает написанную вами функцию, которая просматривает список доступных видеорежимов и выбирает один из них. Эта функция вызывается классом DirectDrawWin в нужный момент.

Структурные классы также поддерживают основные функции приложения. Такая поддержка организуется в виде вспомогательных функций, упрощающих программирование. Например, класс DirectDrawWin содержит функцию для загрузки BMP-файла на поверхность. Это упрощает программу и позволяет эффективно использовать ранее написанный код.

Тем не менее, если вы собираетесь действительно глубоко изучить DirectDraw, нельзя, чтобы кто-то выполнял всю работу за вас. По этой причине код структурной основы включается в каждый проект; не существует центральной библиотеки классов, используемой во всех программах. Каждый проект, находящийся на CD-ROM или сгенерированный AppWizard, является законченным и вполне самостоятельным; он не зависит ни от чего, кроме MFC и DirectX. Вы сможете модифицировать, дополнять или удалять фрагменты структурного кода так, как сочтете нужным.

Классы DirectDraw проектировались как основа для классов, реализующих специфические возможности приложения. В случае приложения Bounce эти возможности обеспечиваются классами BounceWin и BounceApp.

Классы, производные от DirectDrawApp, почти не изменяются от приложения к приложению, потому что основная часть смыслового кода находится в классах, производных от DirectDrawWin. Классы, производные от DirectDrawWin, должны делать следующее.

• Выбирать исходный видеорежим. При запуске приложения класс DirectDrawWin опознает все возможные видеорежимы. Производный класс должен выбрать видеорежим, который изначально устанавливается в приложении.

• Создавать и инициализировать все поверхности, необходимые для работы приложения, кроме первичной поверхности и вторичного буфера.

• Конструировать кадры, выполняя блиттинг содержимого поверхностей во вторичный буфер приложения, и отображать их посредством переключения страниц.

• Восстанавливать потерянные поверхности. Класс DirectDrawWin автоматически обнаруживает потерю поверхности и в должный момент предоставляет производным классам возможность ее восстановления. Первичная поверхность вместе со вторичным буфером восстанавливается классом DirectDrawWin.

Давайте перейдем к программному коду. Мы будем рассматривать его в хронологическом порядке, начиная с инициализации приложения. После этого мы займемся выводом и восстановлением потерянных поверхностей, а заодно изучим вспомогательные функции DirectDrawWin. Наконец, наше знакомство с приложением Bounce закончится анализом кода, завершающего работу приложения.

Перед тем как начинать работу, необходимо создать экземпляры всех основных классов приложения. В нашем случае это будут классы BounceWin и BounceApp. Объект приложения создается способом, традиционным для MFC, то есть объявлением глобального экземпляра:

BounceApp theapp;

Класс BounceApp наследует свои функциональные возможности от DirectDrawApp, и больше ему почти ничего не требуется. Есть всего одно исключение: класс BounceApp отвечает за создание объекта BounceWin. Это происходит в функции InitInstance(), вызываемой MFC при запуске приложения. Функция InitInstance() выглядит так:

BOOL BounceApp::InitInstance() {
 BounceWin* win=new BounceWin;
 if (!win->Create("High Performance Bounce Demo", IDI_ICON)) {
  AfxMessageBox("Failed to create window");
  return FALSE;
 }
 m_pMainWnd=win;
 return DirectDrawApp::InitInstance();
}

Функция InitInstance() создает экземпляр класса BounceWin и вызывает функцию BounceWin::Create(). При вызове Create() необходимо передать два аргумента: строку с названием окна и идентификатор ресурса значка. Хотя название окна не отображается во время работы приложения (потому что приложение занимает весь экран и не имеет строки заголовка), оно будет выводиться в списке задач, а также на панели задач при сворачивании приложения. Если вызов Create() закончится неудачей, то функция InitInstance() возвращает FALSE. По этому признаку MFC узнает о том, что приложение следует аварийно завершить.

Затем переменная m_pMainWnd инициализируется указателем на созданный объект окна. Эта переменная принадлежит классу CWinApp; инициализируя ее, вы сообщаете классу CWinApp о том, каким объектом окна он будет управлять. Если m_pMainWnd не будет присвоен указатель на окно, MFC завершает приложение с ошибкой.

Наконец, мы вызываем функцию DirectDrawApp:InitInstance() и используем полученное от нее значение в качестве результата функции BounceApp::InitInstance(). Функция InitInstance() класса DirectDrawApp выглядит так:

BOOL DirectDrawApp::InitInstance() {
 ASSERT(m_pMainWnd);
 m_pMainWnd->ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);
 m_pMainWnd->UpdateWindow();
 ShowCursor(FALSE);
 return TRUE;
}

Я уже упоминал о том, что MFC требует задать значение переменной m_pMainWnd, но поскольку значение m_pMainWnd используется в этой функции, проверку можно выполнить и самостоятельно. Макрос MFC ASSERT() проверяет значение переменной m_pMainWnd. Если указатель равен нулю, приложение завершается с ошибкой. Если он отличен от нуля, мы вызываем две функции созданного окна: ShowWindow() и UpdateWindow(). Эти функции отображают окно на экране. Наконец, функция ShowCursor() отключает курсор мыши.

Создание и отображение окна завершает процесс инициализации классов DirectDrawApp и BounceApp. Теперь давайте посмотрим, как этот процесс отражается на классах DirectDrawWin и BounceWin.

Как мы уже знаем, функция Create() вызывается из функции BounceApp:: InitInstance(). Она не реализуется классом BounceWin, а наследуется от DirectDrawWin. Функция Create() выглядит так:

BOOL DirectDrawWin::Create(const CString& title,int icon) {
 CString sClassName;
 sClassName = AfxRegisterWndClass(CS_HREDRAW | CS_VREDRAW,   LoadCursor(0, IDC_ARROW), (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1),   LoadIcon(AfxGetInstanceHandle(), MAKEINTRESOURCE(icon)));
 return CWnd::CreateEx(WS_EX_TOPMOST, sClassName, title, WS_POPUP, 0, 0, 100, 100, 0, 0);
}

Сначала функция Create() регистрирует класс окна с помощью функции AfxRegisterWndClass(). Затем она вызывает функцию CreateEx(), в которой и происходит фактическое создание окна.

Обратите внимание на то, что создаваемое окно имеет размеры 100x100 (седьмой и восьмой аргументы CreateEx()). Такой размер выбран произвольно. DirectDraw при подключении окна автоматически изменяет его размер так, чтобы оно занимало весь экран. Также обратите внимание на флаг WS_EX_TOPMOST: окно полноэкранного приложения DirectDraw должно выводиться поверх остальных окон.

Атрибут верхнего окна, а также занятие им всего экрана необходимы для того, чтобы механизм GDI не смог ничего вывести на экран. GDI ничего не знает о DirectDraw, поэтому наше окно «обманывает» GDI на то время, пока весь экран находится под управлением DirectDraw. Вообще говоря, вывод средствами GDI может происходить и в полноэкранном режиме, но обычно это не рекомендуется, потому что вывод GDI может попасть на невидимую поверхность. Эта тема более подробно рассматривается в главе 5.

Оглавление книги