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简介：MFC（Microsoft Foundation Classes）是微软开发的C++类库，用于简化Windows应用程序开发，提供了面向对象的接口。本教程详细解析了MFC的结构、核心类、消息映射机制、数据库和网络编程支持、DLL使用、资源管理以及国际化与本地化等多个方面。学习MFC可以大幅提升Windows平台下C++桌面应用程序的开发效率，但需要具备一定的Windows编程基础。
1. MFC类库概述
1.1 MFC简史与组成
MFC（Microsoft Foundation Classes）是微软公司提供的一套用于简化Windows编程的C++类库。它最初出现在1992年，作为Visual C++开发环境的一部分。MFC的设计目的是为了封装Windows API，提供面向对象的编程接口，从而加速应用程序的开发过程。MFC类库主要由以下几个部分组成：
应用程序框架（Application Framework）：为常见的编程任务提供了可复用的代码，如窗口管理、消息处理、文档/视图架构等。 基本类（Core Classes）：提供了包括字符串处理、动态数组、日期/时间等基础功能的实现。 对话框、控件和通用控件（Dialogs, Controls, and Common Controls）：支持标准Windows对话框和控件的使用。 图形、设备上下文和GDI对象（Graphics, Device Contexts, and GDI Objects）：包括图形渲染、画刷、笔刷、字体等对象。 数据库、OLE（对象链接与嵌入）、ActiveX控件支持（Database, OLE, ActiveX）：涵盖了数据库连接、自动化、动态链接库等高级特性。
MFC类库的使用可以极大减少程序员的重复劳动，提高软件开发的效率，特别是在开发Windows平台上的应用程序时。在接下来的章节中，我们将深入探讨MFC的各个方面，包括它的文档/视图架构、消息映射机制、数据库交互、网络编程能力等，让读者能够全面了解并掌握MFC类库的使用。
2. 文档/视图架构
文档/视图架构是MFC应用程序的核心，通过分离文档和视图的职责来实现良好的模块化。本章节将深入探讨架构的设计原则以及各个架构组件的详细功能。
2.1 架构设计原则
2.1.1 架构的历史背景和设计初衷
文档/视图架构的设计初衷源于MFC对于Microsoft Foundation Classes的定义。它是对Windows应用结构的一种抽象，将应用程序的核心功能分为数据处理和数据展示两个部分。这允许开发者创建可互换的视图来展示同一数据，或者将同一视图用于不同的数据，从而极大地提高了程序的灵活性和可维护性。
2.1.2 文档/视图模式的工作原理
文档/视图模式工作原理的核心在于将数据（文档）和显示（视图）分离。一个文档类负责数据的存储和管理，而视图类则负责展示数据给用户。框架窗口作为两者间的桥梁，处理用户界面事件并将它们路由到相应的视图和文档对象。
2.2 架构组件详解
2.2.1 文档类的角色和职责
文档类是整个架构中的数据管理核心。它的主要职责包括：
管理与维护应用程序的数据模型。 支持数据的保存和加载，即文件的读写操作。 提供接口以供视图查询和修改数据。
代码块展示文档类基本结构：
class CMyDocument : public CDocument
{
// ... 其他成员和函数 ...
protected:
// 当文档被从文件加载时，调用此函数
virtual BOOL OnOpenDocument(LPCTSTR lpszPathName);
// 当文档保存到文件时，调用此函数
virtual BOOL OnSaveDocument(LPCTSTR lpszPathName);
// ... 其他必要的函数 ...
};
2.2.2 视图类的功能和实现方式
视图类的职责是将文档数据转化为可视化的界面元素，同时处理用户的输入事件。它通过与文档类的交互来获取需要显示的数据。
代码块展示视图类如何绘制文本：
void CMyView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CDocument* pDoc = GetDocument();
// 假设 pDoc->GetData() 返回了需要显示的数据
CString strText = pDoc->GetData();
pDC->DrawText(strText, &m_rectView, DT_SINGLELINE | DT_CENTER);
}
2.2.3 框架窗口的作用和特性
框架窗口（CFrameWnd）是负责应用程序窗口的创建和管理。它管理视图、文档、以及其他UI元素。框架窗口提供标准窗口的功能，如菜单栏、工具栏、状态栏等。
表格1展示了框架窗口的一些关键特性：
| 特性 | 描述 | | ---------------------- | ------------------------------------------------------------ | | 菜单栏 | 提供应用功能的入口 | | 工具栏 | 快速访问常用功能的按钮集合 | | 状态栏 | 显示应用状态信息 | | 视图切换 | 允许用户在多个视图间切换，查看同一文档的不同表现形式 | | 文档和视图的管理 | 管理文档和视图的关系，如文档打开、关闭和视图的创建与销毁 | | 应用程序窗口的控制 | 控制应用程序窗口的创建、销毁、最大化、最小化等窗口操作 |
通过以上架构组件的详解，我们可以看到，文档/视图架构的每个部分都有其特定的职责和用途，它们通过良好的解耦，使得程序易于理解和维护。在下一章节中，我们会详细讨论MFC中的主要类及其功能。
3. 主要类功能介绍
3.1 CDocument类
3.1.1 CDocument类的结构和用途
CDocument类是MFC（Microsoft Foundation Classes）中非常核心的一个类，它是专门用于处理程序中的文档数据的。CDocument类继承自CObject类，并且实现了IDispatch接口，这样它就可以通过COM（Component Object Model）技术与其他对象进行通信。CDocument类的实例通常与一个或多个视图（CView）对象关联，负责管理与视图相关联的数据，以及提供文件的打开、保存、打印等基本功能。
CDocument类还提供了数据序列化的机制，即能够将对象的状态信息保存到一个永久存储介质（如硬盘）中，或者从一个存储介质中恢复对象的状态信息。这种机制极大地简化了文件的读写操作，因为MFC已经为我们提供了许多内置的方法来处理这些功能，例如 Serialize()方法。
3.1.2 文档数据的管理方法
文档数据的管理是通过CDocument类中的数据成员（通常是私有的）来完成的，这些数据成员用于存储文档的状态和内容。通过重写CDocument类的一些关键方法，开发者可以自定义如何加载和保存数据。例如：
OnNewDocument() ：当创建一个新文档时，该方法被调用。可以在这里初始化文档数据。 Serialize(CArchive& ar) ：这是关键的方法，它负责文档数据的序列化和反序列化。CArchive对象是一个包装了文件或其他永久存储介质的对象。 DeleteContents() ：当文档需要被删除时，该方法被调用。在这里可以进行清理文档数据的操作。
通过这些方法，开发者可以实现对文档数据的有效管理。下面是一个简单的Serialize()方法的示例代码：
void CMyDocument::Serialize(CArchive& ar)
{
// 调用基类的Serialize()方法进行基本的序列化
CDocument::Serialize(ar);
if(ar.IsStoring()) // 正在保存数据
{
// 存储数据到存档中
ar << m_dataMember1;
ar << m_dataMember2;
// ...
}
else // 正在加载数据
{
// 从存档中加载数据
ar >> m_dataMember1;
ar >> m_dataMember2;
// ...
}
}
这段代码演示了如何使用CArchive对象来序列化（保存）和反序列化（加载）文档中的数据。 m_dataMember1 和 m_dataMember2 是假设的文档类中的数据成员。
3.2 CView类
3.2.1 CView类的功能描述
CView类是MFC中负责用户界面显示和用户交互的类。它是直接与用户交互的部分，任何在屏幕上看到的输出，以及用户通过键盘或鼠标进行的操作，都通过CView类或者它的派生类来处理。CView类提供了丰富的函数来处理绘图、消息响应等操作。
CView类的成员函数允许视图响应各种用户动作，比如点击、拖拽等。它还负责窗口的更新和重绘。在MFC的文档/视图架构中，CView类与CDocument类紧密相连，视图负责展示文档的数据，而文档负责管理这些数据。
3.2.2 视图显示和用户交互的处理
CView类通过响应消息来处理用户交互，比如鼠标点击事件、键盘输入事件等。在MFC中，窗口的消息循环会将这些消息传递给视图类，视图类根据消息类型调用相应的函数进行处理。
视图的显示主要依赖于OnDraw(CDC* pDC)函数，这是CView类的虚拟函数，通常需要在派生类中实现。当视图需要重绘时，MFC框架会调用此函数。此外，CView类还提供了OnInitialUpdate()函数，该函数在视图首次创建并且文档内容被加载后调用，适合进行一些初始化设置，比如视图的大小调整。
下面是一段简单示例代码，演示如何在OnDraw()中绘制文本：
void CMyView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CDocument* pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);
// 获取窗口客户区大小
CRect rect;
GetClientRect(&rect);
// 设置文字格式
CFont font;
font.CreatePointFont(120, _T("Arial"));
CFont* pOldFont = pDC->SelectObject(&font);
// 在窗口中绘制文字
pDC->TextOut(rect.left + 10, *** + 10, _T("Hello MFC!"));
// 恢复原来的选择对象
pDC->SelectObject(pOldFont);
}
在这个例子中，我们首先设置了字体并绘制了简单的文本“Hello MFC!”到视图中。请注意，这个函数会在视图需要重绘时被框架调用，例如窗口大小改变后或从文档中获取了新的数据后。
3.3 CFrameWnd类
3.3.1 框架窗口类的作用
CFrameWnd类是MFC中用于创建和管理应用程序窗口的一个核心类。它继承自CWnd类，负责管理应用程序的主窗口，例如菜单栏、工具栏和状态栏等。CFrameWnd类不仅提供窗口界面的基本功能，也提供了一些窗口管理的方法。
主框架窗口是程序的入口点，它承载了整个应用程序的用户界面。当MFC应用程序启动时，一个CFrameWnd的实例被创建，负责显示应用程序的主窗口界面。CFrameWnd还管理子窗口，比如文档视图架构中的视图窗口和其他辅助窗口。
3.3.2 框架与文档、视图的关联
在MFC的文档/视图架构中，CFrameWnd类与CDocument类和CView类密切相关。一个CFrameWnd实例通常会持有与之关联的文档和视图的指针，当窗口需要更新内容时，它会通知文档和视图进行相应的更新。
通过这种方式，CFrameWnd类可以将用户界面事件（如菜单选择、工具栏操作）传递给相应的文档和视图对象，从而实现程序的交互逻辑。此外，CFrameWnd类还提供了窗口布局管理的功能，比如创建MDI（Multiple Document Interface）子窗口或SDI（Single Document Interface）文档窗口。
具体而言，CFrameWnd类中包含的几个关键成员函数如下：
Create() ：创建框架窗口实例。 ShowWindow(SW_SHOW) ：显示框架窗口。 SetMDIClient() ：在MDI应用程序中设置MDI子窗口的容器。 CreateViewWindow() ：创建视图窗口，将CView对象与之关联。
例如，创建一个MDI应用程序的主窗口并关联文档和视图的基本代码如下：
BOOL CMyApp::InitInstance()
{
// 创建MDI主窗口
m_pMainWnd = new CMyFrameWnd;
m_pMainWnd->Create(NULL, _T("MDI Example"));
m_pMainWnd->ShowWindow(SW_SHOW);
// 创建文档和视图对象，并将它们与框架窗口关联
CMyDocument* pDoc = new CMyDocument;
CMyView* pView = new CMyView;
pView->SetDocument(pDoc); // 设置视图和文档关联
pDoc->AddView(pView); // 文档包含视图
pDoc->OpenDocumentFile(NULL); // 打开文档
pView->Create(NULL, pDoc, m_pMainWnd->GetMDIClient());
return TRUE;
}
这段代码演示了如何创建一个MDI应用程序的主窗口，并关联了文档和视图对象。其中 CMyFrameWnd 、 CMyDocument 和 CMyView 都是根据实际需求定义的类。
4. 消息映射机制
4.1 消息映射基础
4.1.1 Windows消息机制简介
在深入探讨MFC的消息映射机制之前，我们必须了解Windows消息机制的基本概念。Windows操作系统采用基于消息的机制来处理各种输入输出事件。例如，当用户移动鼠标、点击按钮或按下键盘按键时，Windows操作系统会将这些操作转换成消息，并将消息放入应用程序的消息队列中。应用程序通过处理这些消息来响应用户的操作，完成相应的功能。
消息是一种结构体类型，包含了消息的类型、标识发送消息的窗口的句柄以及与消息相关的参数等信息。程序员可以使用Windows API来发送消息给其他窗口，或者处理由系统或应用程序自定义的其他消息。
4.1.2 MFC中的消息处理流程
MFC（Microsoft Foundation Classes）是微软为简化Windows平台下的C++程序开发而提供的一套类库。在MFC中，消息处理的流程得到了封装，大大简化了开发者的工作量。MFC使用消息映射机制将Windows消息与相应的消息处理函数关联起来。
当消息到达时，MFC内部的消息泵（Message Pump）会从消息队列中取出消息，并查找消息映射表来决定调用哪个消息处理函数。这种机制允许开发者专注于实现消息处理函数的逻辑，而不用直接操作底层的Windows API。
4.2 消息映射实现
4.2.1 消息映射宏的使用
MFC提供了消息映射宏来关联消息与处理函数。这些宏定义了消息处理函数的映射规则，让MFC知道当特定的消息发生时应该调用哪个成员函数。例如，对于窗口消息 WM_PAINT ，MFC使用 ON_WM_PAINT 宏来进行关联：
BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyWnd, CWnd)
ON_WM_PAINT()
END_MESSAGE_MAP()
在上面的代码中， BEGIN_MESSAGE_MAP 和 END_MESSAGE_MAP 宏定义了消息映射的开始和结束，而 ON_WM_PAINT 宏指定了当 WM_PAINT 消息发生时，应当调用 CMyWnd 类的 OnPaint() 函数。
4.2.2 消息处理函数的编写
编写消息处理函数是消息映射过程中的关键步骤。消息处理函数的命名通常遵循 On 加上消息名的格式。当消息发生时，MFC会自动调用这个处理函数。例如，响应 WM_PAINT 消息的函数通常命名为 OnPaint() ，其原型如下：
void CMyWnd::OnPaint()
{
CPaintDC dc(this); // device context for painting
// TODO: 在此处添加消息处理程序代码
// 不要调用 CWnd::OnPaint() 为基类实现此消息
}
在 OnPaint 函数中，我们可以使用 CPaintDC 对象来完成绘图任务。这是一个设备上下文（Device Context）类的对象，用于在Windows中进行图形操作。当 WM_PAINT 消息发生时，系统会自动调用 OnPaint 函数，并且可以在这个函数中处理绘制逻辑。
消息处理函数的编写需要根据具体的事件类型来进行。不同的消息可能需要不同的参数和处理逻辑。理解每种消息的用途以及如何在MFC框架中适当地处理它们是开发高效应用程序的关键。
在MFC中，消息映射机制让程序能够通过面向对象的方式处理事件，而不必直接与Windows API打交道，这大大提高了代码的可读性和可维护性。通过消息映射，开发者可以专注于实现应用程序的业务逻辑，而不是底层的消息处理细节。
5. 数据库交互支持
数据库是现代应用程序不可或缺的一部分，特别是在需要持久化存储数据的应用中。MFC通过提供一套相对简单的方法来支持ODBC数据库交互。本章将介绍如何在MFC应用程序中使用ODBC和SQL语句来操作数据库。
5.1 ODBC与数据库连接
5.1.1 ODBC技术概述
ODBC（Open Database Connectivity）是一个开放标准的数据库访问接口，它允许使用统一的方式访问各种数据库管理系统（DBMS）。ODBC通过驱动程序管理器来与数据库交互，驱动程序管理器负责调用具体的数据库驱动程序。
5.1.2 在MFC中建立数据库连接
在MFC中，数据库连接通常涉及到 CDatabase 类的使用。首先需要在资源文件中配置ODBC数据源，然后通过 CDatabase 对象与之建立连接。
CDatabase db;
db.Open(_T("ODBCDataSourceName"), TRUE, TRUE, _T("DBQ=c:\\mydatabase\\database.mdb"));
在上述代码中， ODBCDataSourceName 是之前配置好的ODBC数据源名称， TRUE 参数表示如果连接失败则会抛出异常， DBQ 参数指定了数据库文件的路径。
5.2 SQL数据库操作
5.2.1 使用CDatabase类执行SQL命令
一旦建立了数据库连接，就可以使用 CDatabase 类的成员函数执行SQL命令。这些操作包括但不限于数据查询、数据修改和事务处理。
db.ExecuteSQL(_T("INSERT INTO TableName (Column1, Column2) VALUES ('Value1', 'Value2')"));
5.2.2 数据集的处理与显示
对数据库的查询操作通常会返回一个 CRecordset 对象，该对象可以用来遍历数据集中的记录，并且可以绑定到 CFormView 中显示。
CRecordset rs(&db);
if (rs.Open(CRecordset::forwardOnly, _T("SELECT * FROM TableName"), CRecordset::readOnly))
{
while (!rs.IsEOF())
{
// 处理每一条记录
rs.MoveNext();
}
rs.Close();
}
在上述代码中， CRecordset 通过 Open 函数打开一个记录集，并且指定了查询模式（此处为只读和仅向前滚动）。遍历记录集时，可以对每一条记录进行处理。
通过上述两个小节的讨论，可以看出MFC提供了一套简化的方式来实现ODBC数据库的连接和操作。然而，数据库操作总是需要谨慎处理，错误的SQL语句或者不合理的数据访问可能会导致数据损坏或者安全风险。因此，对数据库的操作需要仔细设计和测试。
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