第4讲 Windows编程基础 主讲：谢昕 此为封面页，需列出课程编码、课程名称和课程开发室名称。 要求：每个子课程（6位编码的课程）要求做一个这样的胶片，胶片文件命名为“课程编码 课程名称.ppt”。 此页胶片仅在授课时使用，胶片＋注释中不使用。 封面页按产品分为4个，各产品使用自己的封面，把其他封面直接删除即可。

编程的基本概念 与Windows系统密切相关的八个基本概念： 窗口、程序 进程、线程 消息、事件 句柄、API与SDK。

1、窗口 窗口是Windows本身以及Windows 环境下的应用程序的基本界面单位，但是很多人都误以为只有具有标题栏、状态栏、最大化、最小化按钮这样标准的方框才叫窗口。 其实窗口的概念很广，例如按钮和对话框等也是窗口，只不过是一种特殊的窗口罢了。

2、程序 通常说的程序都是指一个能让计算机识别的文件。 接触最多的是以exe或者com作为扩展名的文件。 注意：程序是静态的，进程是动态的。

3、进程 进程就是应用程序的执行实例（或称一个执行程序），进程是程序动态的描述。 一个exe文件，在没有被执行的时候称之为应用程序，当被执行以后，就被操作系统作为一个进程执行了。 当关机或退出，进程便消亡彻底结束了生命。 进程经历了由“创建”到“消亡”的生命期，而程序自始至终存在于你的硬盘上，不管计算机是否启动。

4、线程 线程是进程的一个执行单元，同一个进程中的各个线程对应于一组CPU指令、一组CPU寄存器以及一个堆栈。 进程的动态性，是通过线程来体现的。

5、消息 消息是应用程序和计算机交互的途径，在计算机上几乎做每一个动作都会产生一个消息 鼠标被移动会产生WM_MOUSEMOVE消息，鼠标左键被按下会产生WM_LBUTTONDOWN的消息，鼠标右键按下便产生WM_RBUTTONDOWN消息等等。

关于消息及消息队列 操作系统能够将输入设备的变化上传给应用程序。如用户在某个程序活动时按了一下键盘，操作系统马上能够感知到这一事件，并且能够知道用户按下的是哪一个键，操作系统并不决定对这一事件如何作出反应，而是将这一事件转交给应用程序，由应用程序决定如何对这一事件作出反应。 （好比有个蚊子叮了我们一口，我们的神经末梢（相当于操作系统）马上感知到这一事件，并传递给了我们的大脑（相当于应用程序），我们的大脑最终决定如何对这一事件作出反应，如将蚊子赶走，或是将蚊子拍死。） 对事件作出反应的过程就是消息响应。

在程序运行的过程中改变窗口的大小或者移动窗口等，都会触发相应的“事件”，从而调用相关的事件处理函数。 6、事件 　　事件是程序对外界动作的反应。 在程序运行的过程中改变窗口的大小或者移动窗口等，都会触发相应的“事件”，从而调用相关的事件处理函数。

7 、句柄 句柄是一个指针，通过句柄就可以控制该句柄指向的对象。 句柄是系统用来标识不同对象类型的工具。 如窗口、菜单等，这些东西在系统中被视为不同类型的对象，用不同的句柄将他们区分开来。

关于句柄 句柄（HANDLE），资源的标识。操作系统要管理和操作这些资源，都是通过句柄来找到对应的资源。 按资源的类型，又可将句柄细分成图标句柄（HICON）、光标句柄（HCURSOR）、窗口句柄（HWND）、应用程序实例句柄（HINSTANCE）等。 操作系统给每一个窗口指定的一个唯一的标识号即窗口句柄。

8、API与SDK API是英文Application Programming Interface 的缩写，意思是“应用程序接口”，泛指系统为应用程序提供的一系列函数接口。 在编程的时候可以直接调用，而不必知道其内部实现的过程，只知道它的原型和返回值就可以了。 SDK是英文Software Development Kit的缩写，意思是“软件开发工具包”，微软提供了许多专门的SDK开发包，比如DirectX开发包和语音识别开发包等等。

网络安全编程概述 从理论上说，任何一门语言可以在任何一个操作系统上编程，C语言可以在Windows下编程，同样也可以在Linux下编程。 编程是一项比较综合的工作，除了熟练使用编程工具以外，还要了解系统本身的内部工作机理和编程语言。

学习Windows下编程 比较流行的是VC++6.0英文企业版 学习语言，选择语言和工具是第一步，而且是非常重要的一步工作，目前的编程语言那么多，有C、C++、C#、Java和汇编语言等等。 虽然有很多语言，只要精通一门就够了。从实用的角度来讲，C/C++是最好的选择，而微软公司的Visual C++和Insprise公司（原Borland公司）的C++ Builder是其相应开发工具的两大主流。 比较流行的是VC++6.0英文企业版

学习编程需要经历三大步 1、读程序 语言基础知识、查相关的资料，补充基础知识 2、写程序 编程贵在动手！要规范、循序渐进。 3、积累功能代码 　　语言基础知识、查相关的资料，补充基础知识 2、写程序 　　编程贵在动手！要规范、循序渐进。 3、积累功能代码 　分类保存、代码库、效率及正确率。

C语言发展的四个阶段 1、面向过程的C语言 2、面向对象的C++语言 3、SDK编程 4、MFC编程

面向过程的C语言 C和C++的最主要区别是：C语言中没有类的概念，C++在C的语法基础上引入了类，所以C++和C的语法是基本相同的。 #include <stdio.h> void main() { printf("Hello DOS\n"); }

读取命令行参数 main函数可以带参数，第一个参数是int型的，表示参数个数，第二个参数是字符指针数组，放命令行参数的内容。 #include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[ ]) { int i; for (i = 1; i < argc; i++) printf("%s\n", argv[i]); } return 0;

面向对象的C++语言 面向对象程序设计语言可以将一些变量和函数封装到类中，当变量被类封装后，称之为属性或者数据成员，当函数被类封装后，称之为方法或者成员函数。 定义好的一个类，然后定义一个类的实例，这个实例就叫做对象，在C++中可以用类定义对象.

在C++中使用类 #include <iostream.h> class person { public: int heart; char *name; int run() { heart=heart+20; return heart; } };  void main() int iRunStop; person ZhangSan; ZhangSan.name = "张三"; ZhangSan.heart = 72; cout<<"姓名:"<<ZhangSan.name <<endl; cout<<"跑步前心跳"<< 　　　ZhangSan.heart<<endl; iRunStop = ZhangSan.run(); cout<<"跑步后心跳"<<iRunStop<<endl; }

SDK编程 C库提供了许多函数，可以直接使用。如DeleteFile函数来删除一个文件。 #include <stdio.h>   #include <stdio.h> #include <windows.h> int main() { DeleteFile("C:\\test.txt"); printf("删除成功\n"); return 0; }

Windows内部机制 Windows是一个“基于事件的，消息驱动的”操作系统。在Windows下执行一个程序，只要用户进行了影响窗口的动作（如改变窗口大小或移动、单击鼠标等）该动作就会触发一个相应的“事件”。 系统每次检测到一个事件时，就会给程序发送一个“消息”，从而使程序可以处理该事件。 每次检测到一个用户事件，程序就对该事件做出响应，处理完以后，再等待下一个事件的发生。

Windows应用程序、操作系统、计算机硬件之间的相互关系

关于消息及消息队列 操作系统是怎样将感知到的事件传递给应用程序的呢？这是通过消息机制(Message)来实现的。操作系统将每个事件都包装成消息的结构体MSG来传递给应用程序，MSG结构定义如下： typedef struct tagMSG { HWND hWnd; // 目标窗口句柄 UINT message; // 消息标识 WPARAM wParam; // 消息参数1（附加信息，16位） LPARAM lParam; // 消息参数2（附加信息，32位） DWORD time; // 消息发送时间 POINT pt; // 消息发送时鼠标的屏幕坐标 } MSG;

从变量类型区分变量用途 int x,y; x=30; y=30; typedef int WIDTH typedef int HEIGHT WIDTH x; HEIGHT y; //好处：我们从变量的类型上就可以知道x和y是用来表示宽度和高度。

在project中选Win32 Application 编写窗口应用程序 #include <windows.h> int WINAPI WinMain ( HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, PSTR szCmdLine, int iCmdShow) { MessageBox (NULL, "Hello, Windows!", "HelloMsg", MB_OK) ; return 0 ; } 在project中选Win32 Application 示例1

WinMain函数 Windows程序的入口函数 int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, // handle to current instance HINSTANCE hPrevInstance, // handle to previous instance LPSTR lpCmdLine, // command line int nCmdShow // window show state );

编写窗口应用程序 hInstance ：是当前实例的句柄 这里表示应用程序本身； hPrevInstance：总是为NULL。 在Windows早期版本中，当多次同时运行同一个程序时，系统会创建该程序的多个“实例”，同一程序的所有实例共享代码和内存。程序需要检查hPrevInstance来判断自身的其他实例是否正在运行，以便从已经存在的实例中获取数据。在32位版本中，统一程序运行方式改变了，不再需要了！

编写窗口应用程序 lpCmdLine：是运行程序的命令行 用于接受并存放程序运行时所需的参数 nCmdShow：用于指定程序窗口最初的显示模式 可以正常显示，也可以在初始化就最大化或者最小化。

窗口的创建 创建一个完整的窗口需要经过下面四个操作步骤： 设计一个窗口类； 注册窗口类； 创建窗口； 显示及更新窗口。

1、设计窗口类 typedef struct _WNDCLASS { UINT style; //窗口样式 WNDPROC lpfnWndProc; //指向窗口过程函数 int cbClsExtra; //窗口类的附加内存空间(0) int cbWndExtra; //窗口的附加内存空间(0) HANDLE hInstance; //指向程序的实例句柄 HICON hIcon; //指向图标的句柄 HCURSOR hCursor; //指向光标的句柄 HBRUSH hbrBackground; //背景画刷句柄 LPCTSTR lpszMenuName; //菜单资源名 LPCTSTR lpszClassName; //指定窗口类的名称 } WNDCLASS;

－－窗口类的类型 补充知识： 　　在程序中经常要用到一类变量，这个变量里的每一位(bit)都对应某一种特性。当该变量的某位为1时，表示有该位对应的那种特性，当该位为0时，即没有该位所对应的特性。当变量中的某几位同时为1时，就表示同时具有几种特性的组合。一个变量中的哪一位代表哪种意义，不容易记忆，所以我们经常根据特征的英文拼写的大写去定义一些宏，该宏所对应的数值中仅有与该特征相对应的那一位（bit）为1，其余的bit都为0。

－－窗口类的类型 　　使用goto definition，发现CS_VREDRAW=0x0001，CS_HREDRAW=0x0002，CS_DBLCLKS =0x0008，CS_NOCLOSE=0x0200。共同点就是只有一位为1，其余位都为0。 　　如果希望某一变量的值既有CS_VREDRAW又有CS_HREDRAW特性，可使用或运算，如：style=CS_VREDRAW | CS_HREDRAW ； 　　如果希望在某一变量原有的几个特征上去掉其中一个特征，用取反（~）之后再进行与（&）运算。如在刚才的style的基础上去掉CS_NOCLOSE特征，可以用： 　　　　　　　　　　style=style& ~CS_NOCLOSE；

－－窗口过程函数 lpfnWndProc：指定了这一类型窗口的过程函数，也称回调函数。 　　回调函数的原理：当应用程序收到给某一窗口的消息时，就应该调用某一函数来处理这条消息。这一调用过程不用应用程序自己来实施，而由操作系统来完成，但是，回调函数本身的代码必须由应用程序自己完成。对于一条消息，操作系统到底调用应用程序中的哪个函数（回调函数）来处理呢？操作系统调用的就是接受消息的窗口所属的类型中的lpfnWndProc成员指定的函数。每一种不同类型的窗口都有自己专用的回调函数，该函数就是通过lpfnWndProc成员指定的。

－－窗口过程函数 举例：汽车厂家生产汽车好比应用程序创建窗口，用户使用汽车好比操作系统管理窗口，某种汽车在销售前就指定好了修理站（类似回调函数），当用户的汽车出现故障后（类似窗口收到消息），汽车用户（类似操作系统）自己直接找到修理站去修理，不用厂家（类似应用程序）亲自将车送到修理站去修理，但修理站还得由厂家事先建造好。

－－设计窗口类的示例代码 WNDCLASS wndcls; wndcls.style=CS_HREDRAW | CS_VREDRAW; wndcls.cbClsExtra=0; wndcls.cbWndExtra=0; wndcls.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH); wndcls.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_CROSS); wndcls.hIcon=LoadIcon(NULL,IDI_ERROR); wndcls.hInstance=hInstance; wndcls.lpfnWndProc=WindowProc; wndcls.lpszClassName="xiexin2006"; wndcls.lpszMenuName=NULL;

2、注册窗口类 ATOM RegisterClass( CONST WNDCLASS *lpWndClass); 　　刚才有： WNDCLASS wndcls;　 所以： 　　RegisterClass(&wndcls);

3、创建窗口 HWND CreateWindow( LPCTSTR lpClassName, // 1.pointer to registered class name LPCTSTR lpWindowName, //2. pointer to window name DWORD dwStyle, // 3.window style int x, // 4.horizontal position of window int y, //5. vertical position of window int nWidth, //6. window width int nHeight, // 7.window height HWND hWndParent, //8. handle to parent or owner window HMENU hMenu, // 9.handle to menu or child-window identifier HANDLE hInstance, // 10.handle to application instance LPVOID lpParam //11. pointer to window-creation data );

－－创建窗口的示例代码 HWND hwnd; hwnd=CreateWindow("xiexin2006","My window", WS_OVERLAPPEDWINDOW, 0,0,600,400,NULL,NULL,hInstance,NULL); 注：创建成功后，返回系统分配给窗口句柄，否则返回NULL。因此要用一个句柄变量（如hwnd）来保存 WS_OVERLAPPEDWINDOW类型的窗口具有： Creates an overlapped window with the WS_OVERLAPPED, WS_CAPTION, WS_SYSMENU, WS_THICKFRAME, WS_MINIMIZEBOX, and WS_MAXIMIZEBOX styles.

4、显示及更新窗口 BOOL ShowWindow( HWND hWnd, //窗口创建成功后的句柄 int nCmdShow // 窗口显示状态　); BOOL UpdateWindow( HWND hWnd // 窗口创建成功后的句柄　); ShowWindow(hwnd ,SW_SHOWNORMAL); UpdateWindow(hwnd); 还有：SW_MAXIMIZE , SW_SHOWMAXIMIZED SW_SHOWMINIMIZED SW_SHOWDEFAULT 等

－－创建窗口的示例代码 HWND hwnd; hwnd=CreateWindow("xiexin2006","My window", WS_OVERLAPPEDWINDOW, 0,0,600,400,NULL,NULL,hInstance,NULL); WS_OVERLAPPEDWINDOW类型的窗口具有： Creates an overlapped window with the WS_OVERLAPPED, WS_CAPTION, WS_SYSMENU, WS_THICKFRAME, WS_MINIMIZEBOX, and WS_MAXIMIZEBOX styles.

Windows消息循环 消息队列和在应用程序中的轮询处理

Windows消息循环 BOOL GetMessage( LPMSG lpMsg, // 指向消息结构体的地址 HWND hWnd, // 接收消息的窗口句柄 UINT wMsgFilterMin, // 消息的最小值(一般取0) UINT wMsgFilterMax //消息的最大值(一般取0) ); 后两个参数若都设为0，则接收所有消息； 接收到除WM_QUIT 外的消息均返回非0值； 对于WM_QUIT返回0，出现错误返回－1。

Windows消息循环 MSG msg; while(GetMessage(&msg,NULL,0,0)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg);　} return msg.wParam; TranslateMessage(&msg)：将虚拟键消息转换为字符消息 DispatchMessage(&msg )：把消息投递到窗口过程

窗口过程函数 LRESULT CALLBACK WindowProc( HWND hwnd, // 消息的窗口句柄 UINT uMsg, // 消息代码 WPARAM wParam, // 消息的附加参数1 LPARAM lParam //消息的附加参数2 ); 该函数内部主要通过switch-case来确定窗口接收的是什么消息，以及如何处理这些消息。

窗口过程函数示例代码 LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd,UINT uMsg, WPARAM wParam,LPARAM lParam) { switch(uMsg) { case WM_LBUTTONDOWN: MessageBox(hwnd,"mouse clicked","message",0); break; case WM_CLOSE: DestroyWindow(hwnd); break; case WM_DESTROY: PostQuitMessage(0); break; default: return DefWindowProc(hwnd,uMsg,wParam,lParam); } return 0;

总结:SDK开发程序的步骤 1、包含相关头文件，如window.h及stdio.h等 2、写WinMain(……)入口函数 A、设计一个窗口类(WNDCLASS) B、注册窗口类(RegisterClass) C、创建窗口(CreateWindow) D、显示及更新窗口(ShowWindow UpdateWindow) E、消息循环(获取、转换、投递消息函数) 3、写窗口过程函数 用switch来接收各类消息并作相应处理 示例2

利用SDK函数创建窗口 #include <windows.h> #include <stdio.h> WNDCLASS wc; HWND h_wnd; MSG msg; /* 消息处理函数wndProc的声明*/ long WINAPI WindowProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM); /* winMain 函数*/ int PASCAL WinMain(HINSTANCE h_CurInstance,HINSTANCE h_PrevInstance,LPSTR p_CmdLine,int m_Show) { wc.lpfnWndProc =WindowProc; wc.hInstance =h_CurInstance; wc.hbrBackground =(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH); wc.lpszClassName ="ECJTU";

利用SDK函数创建窗口 { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg); } RegisterClass(&wc); //注册窗口类 h_wnd=CreateWindow("ECJTU","My Window", WS_OVERLAPPEDWINDOW,0,0,400,500, 0,0,h_CurInstance,0); //创建窗口 //显示窗口 ShowWindow(h_wnd,SW_SHOWMAXIMIZED); UpdateWindow(h_wnd); //更新窗口 //消息循环 while(GetMessage(&msg,NULL,0,0)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg); } return (msg.wParam ); } 

利用SDK函数创建窗口 示例3 LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd,UINT uMsg, WPARAM wParam,LPARAM lParam) { switch(uMsg) { case WM_LBUTTONDOWN: MessageBox(hwnd,"mouse clicked","message",0); break; case WM_CLOSE: DestroyWindow(hwnd); break; case WM_DESTROY: PostQuitMessage(0); break; default: return DefWindowProc(hwnd,uMsg,wParam,lParam); } return 0; 示例3

MFC编程 SDK的功能非常强大，需要记很多的函数，当面向对象编程成为主流的时候，微软将SDK的函数分类进行封装，这就是MFC(Microsoft Foundation Class) MFC中，函数名及其用法与SDK中基本一致。可多参考MSDN。

MFC编程基础 #include<afxwin.h> class sample:public CFrameWnd 　{　Create(NULL,"My Window"); MessageBox("My Window","CFrame constructor"); } }; class App:public CWinApp { public: BOOL InitInstance(); BOOL ExitInstance(); };  BOOL App ::InitInstance() //InitInstance函数的定义// { MessageBox(0,"My Window","InitInstance", MB_OK|MB_ICONASTERISK);

MFC编程基础 示例4 sample *obj; obj=new sample; m_pMainWnd=obj; obj->ShowWindow(SW_SHOWMAXIMIZED); return TRUE; } BOOL App::ExitInstance() //ExitInstance函数定义 { MessageBox(0,"My Window","ExitInstance", MB_OK|MB_ICONHAND); //创建应用程序对象 App appobject; 示例4

MFC编程基础

MFC事件处理机制 示例5 #include<afxwin.h> class sample:public CFrameWnd 　{　Create(NULL, "My Window"); 　} void OnLButtonDown(UINT,CPoint) { MessageBox("Left Button", "Hello",0); } DECLARE_MESSAGE_MAP() }; BEGIN_MESSAGE_MAP(sample,CFrameWnd) ON_WM_LBUTTONDOWN( ) END_MESSAGE_MAP( ) //消息映射 示例5

网络安全编程 网络安全基础编程技术主要包括： Socket编程 注册表编程 文件系统编程 定时器编程 驻留程序编程 多线程编程。

Socket编程 网络安全编程离不开网络编程，凡基于网络应用的程序都离不开Socket。 Socket的意思是套接字，是计算机与计算机之间通信的接口。它的出现，使程序员可以很方便地访问TCP/IP，从而开发各种网络应用的程序。 使用Winsock提供的API函数是最基本的网络编程技术。

基本概念 套接字：描述的是主机间的进程通信机制。提供了进程通信的入口点。 套接字用一个半相关描述： （协议，本地主机地址，本地端口） 一个套接字半相关包含本地主机地址、端口号、使用协议类型。 一个完整的套接字连接则用一个相关描述： （协议，本地主机地址，本地端口，远地主机地址，远地端口） 一个套接字相关则包含本地主机地址、本地端口号、远地主机地址、远地端口号以及使用的协议类型。

套接字(socket)的引入 随着Unix的应用推广，套接字在编写网络软件中得到了极大的普及。后来，套接字又被引进了Windows等操作系统，成为开发网络应用程序的非常有效快捷的工具。 套接字存在于通信区域中。通信区域也叫地址族，它是一个抽象的概念，主要用于将通过套接字通信的进程的共有特性综合在一起。套接字通常只与同一区域的套接字交换数据。Windows Sockets只支持一个通信区域：网际域( AF_INET)，这个域被使用网际协议簇通信的进程使用。

网络字节顺序 不同的计算机存放多字节值的顺序不同，有的机器在起始地址存放低位字节(低位先存)，有的机器在起始地址存放高位字节(高位先存)。 基于Intel的CPU（即PC机）采用的是低位先存。而网络中的TCP/IP协议使用16位整数和32位整数的高位先存格式。 为保证数据的正确性，在网络协议中需要指定网络字节顺序。

C/S模式在操作过程中采取的是主动请求方式。 客户机／服务器模式 在TCP/IP网络应用中，通信的两个进程间相互作用的主要模式是客户机/服务器模式(client/server)，即客户向服务器提出请求，服务器接收到请求后，提供相应的服务。 客户机/服务器模式的建立基于两个原因： 1、网络中软硬件资源、运算能力和信息不均等 2、网间进程通信完全是异步的。 C/S模式在操作过程中采取的是主动请求方式。

客户机／服务器模式 首先服务器方要先启动，并根据请求提供相应的服务： ①打开一个通信通道并告知本地主机，它愿意在某一地址和端口上接收客户请求。 ②等待客户请求到达该端口。 ③接收到重复服务请求，处理该请求并发送应答信号。接收到并发服务请求，要激活一个新的进程(或线程)来处理这个客户请求。新进程(或线程) 处理此客户请求，并不需要对其它请求作出应答。服务完成后，关闭此新进程与客户的通信链路，并终止。 ④返回第二步，等待另一客户请求。 ⑤关闭服务器。

客户机／服务器模式 客户方： ①打开一个通信通道，并连接到服务器所在主机的特定端口。 ②向服务器发服务请求报文，等待并接收应答；继续提出请求。 ③请求结束后关闭通信通道并终止。

Windows Sockets的实现 Windows Sockets是 Windows的网络程序设计接口，它是从Berkeley Sockets扩展而来的，以动态链接库的形式提供。在继承了Berkeley Sockets主要特征的基础上，又对它进行了重要扩充，如一些异步函数及符合Windows消息驱动特性的网络事件异步选择机制。 Windows Sockets 1.1和Berkeley Sockets都是基于TCP/IP协议的； Sockets 2从Sockets 1.1发展而来，与协议无关并向下兼容，可以使用任何底层传输协议提供的通信能力，来为上层应用程序完成网络数据通讯，而不关心底层网络链路的通讯情况，真正实现了底层网络通讯对应用程序的透明。

套接字的类型 1、流式套接字（SOCK_STREAM） 提供面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复的发送，且按发送顺序接收。 2、数据报式套接字（SOCK_DGRAM） 提供无连接服务。数据包以独立包形式发送，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。 3、原始套接字（SOCK_RAW）