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淺析VisualC++如何選取對象框架

Visual C++采用的框架是MFC,但是許多人對MFC還不算很了解,其實這個并不難理解,MFC是實際上是微軟提供的,用于在C++環(huán)境下編寫應(yīng)用程序的一個框架和引擎,更好的為Visual C++進行工作的框架。

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這本來是優(yōu)點,但很有意思的是,正因為如此,微軟寫MFC時必須考慮最大限度減少對語言本身的改動,而把功夫下在源代碼級,以便能盡可能支持ANSI等標準,結(jié)果導致MFC的封裝復雜而不直觀。

太多的宏定義和含義模糊且自動生成、不得改動的注釋使MFC乃至VC讓很多新手望而生畏,不敢"下水"深入學習。而Object Pascal幾乎是Inprise"專用"的,不必考慮"標準"問題,因此Inprise寫VCL時就把全部精力放在了結(jié)構(gòu)與性能上,結(jié)果語言與框架的磨合程度非常好。VCL框架的結(jié)構(gòu)清晰,VCL代碼的可讀性非常好。許多人說Delphi比較容易上手,也是這個緣故。天下沒有白吃的午餐。你要工業(yè)標準嗎?你要可移植性嗎(關(guān)于可移植性和兼容性,下文會詳細比較)?那么請面對MFC的"天書"級代碼吧。

編譯和連接:The Need For Speed
不同的語言帶來的另一個不同是,編譯和連接的速度的不同,以及執(zhí)行速度的不同。Delphi的編譯和連接速度,毫不夸張地說,比VC快幾十倍。即使把VC的Incremental Link選項打開,Delphi的編譯和連接速度仍比VC快好幾倍。并不是說微軟的編譯器不行,這是由C++的復雜性決定的。

模板的處理、預處理和宏的展開都是很費時的。前文不是提到Object Pascal沒有模板、預處理和宏嗎?這本來是缺點,但帶來的一個好處就是編譯速度極快。至于編譯完的二進制代碼,在打開相同的優(yōu)化選項的情況下,Delphi和VC執(zhí)行速度并沒有太大的差別。

為了克服編譯的速度問題,C++編譯器一般需要增強的連接器和預處理機制。但是預處理機制仍然存在若干問題:
1)程序調(diào)試的斷點行可能和代碼行不同;
2)沒有將最新的代碼信息綜合進去;
3)容易產(chǎn)生錯誤的邏輯;
4)因為讀錯文件頭而很容易產(chǎn)生類似"Unexpected End of File"的錯誤。

兩個編譯器有個共同點是都能識別無用的"死"代碼,比如一個沒有用的函數(shù)等等。編譯后的程序?qū)⒉话@些多余的信息。Delphi在這方面作得更加出色。它可以讓你在編輯器中可視化地提示出那行代碼是"活"的、那行代碼是"死"的。這樣你就能整理出最精簡的代碼。

Delphi在編譯后將在左邊顯示一個小藍點表示這行代碼是"活"的。Visual C++做不到這點。 Delphi編譯后可執(zhí)行文件至少有200K(如果不使用VCL,僅僅使用WinAPI,文件的大小將大大縮?。┑荲isual C++編程使用MFC編譯后的可執(zhí)行文件通常只有幾十K,主要是因為微軟已經(jīng)將系統(tǒng)運行庫包含在Windows系統(tǒng)了(Borland公司曾經(jīng)和微軟協(xié)商這個接口,但是微軟利用操作系統(tǒng)的優(yōu)勢不愿意公開)。

同樣道理,使用BDE開發(fā)的的數(shù)據(jù)庫程序必須附帶3-5M的額外系統(tǒng)文件,也是非常不協(xié)調(diào)的。 非常有趣的是,Delphi能夠使用由C++ Builder創(chuàng)建的的OBJ文件,但是使用上受很大的局限性。最后,Visual C++的編譯和連接時的錯誤信息比Delphi要詳細和具體的多。特別是使用ATL開發(fā)更加如此。

應(yīng)用框架:MFC?有KFC流行嗎?
應(yīng)用程序框架(Application Frame),有時也稱為對象框架。Visual C++采用的框架是MFC。MFC不僅僅是人們通常理解的一個類庫(同樣,Delphi的VCL也不僅僅是一個控件庫,盡管它的名字叫"可視控件庫")。你如果選擇了MFC,也就選擇了一種程序結(jié)構(gòu),一種編程風格。

MFC早在Windows 3.x的時代就出現(xiàn)了,那時的Visual C++還是16位的。經(jīng)過這些年的不斷補充和完善,MFC已經(jīng)十分成熟。但由于原型出現(xiàn)得比較早,MFC相比于VCL落后了一個時代。

盡管微軟對MFC的更新沒有停止,我也經(jīng)常讀到"只要Windows不過時,MFC就不會過時"之類觀點的文章,但就象Inprise(原Borland)的OWL框架的淡出一樣,MFC的淡出也是早晚的事。其實MFC是和OWL同一個時代的產(chǎn)物。

OWL已經(jīng)不在了,MFC怎能不"居安思危"呢?如果MFC青春永駐,微軟的開發(fā)人員也不會"私自"開發(fā)出基于ATL的WTL呀。當然,WTL的地位不能和MFC比,它并不是微軟官方支持的框架,封裝的功能也相當有限。但至少也反襯出了MFC存在的不足。

我們以為,最能體現(xiàn)一個應(yīng)用程序框架的先進性的是它的委托模型,即對Windows消息的封裝機制。對Windows API的封裝就不用說了吧。大同小異,也沒什么技術(shù)含量。如果高興,你也可以自己寫一個類庫來封裝。但對Windows消息驅(qū)動機制的封裝就不是那么容易的了。

最自然的封裝方式是采用虛成員函數(shù)。如果要響應(yīng)某個消息就重載相應(yīng)的虛函數(shù)。但出乎我的意料,MFC采用的是"古老"的宏定義方法。用宏定義方法的好處是省去了虛函數(shù)VTable的系統(tǒng)開銷(由于Windows的消息種類很多,開銷不算太小)。

不過帶來的缺點就是映射不太直觀。對于MFC,則是"太不直觀"了。它的消息映射代碼雖然是可見的,但"勸君莫碰"。好在VC的ClassWizard可以自動生成消息映射代碼,使用起來還算方便。但和VCL的委托模型相比,MFC的映射方法就顯得太落后了。而Delphi的Object Pascal因為沒有"標準負擔",語言引入了組件、事件處理、屬性等新特性。由于功夫做在編譯器級,生成的源代碼就顯得十分簡潔。

似乎VC是"讓框架遷就語言",而Delphi是"讓語言遷就框架"。 我想舉一個對字符串操作的封裝的例子來說明MFC和VCL的優(yōu)缺點。在MFC中,CStringList類有加入、獲取、刪除等功能,但VCL的TStringList類除了上述功能還有排序、從逗號分隔的字串讀入、流輸入輸出等功能。

但同樣的字符串替換功能,VCL的StringReplace要比MFC的CString::Replace慢2-3倍??偟膩碚f,VCL的封裝比MFC更為高層,更為抽象,但不可避免地帶來的問題是某些部分執(zhí)行效率比MFC略低。這就象低級語言(如匯編)的執(zhí)行效率比高級語言(如Basic)高,但編程效率較低。魚和熊掌不可兼得嘛。

 VCL比之MFC的另一優(yōu)點是對異常處理的支持,而一大缺點是對多線程支持差。VCL的大部分都不是針對多線程優(yōu)化的。雖說VCL提供了簡化多線程操作的類,但只是工作者線程(worker threads)使用起來比較簡單。

如果線程要和界面打交道的話事情就變得麻煩了,因為除了應(yīng)用程序的主線程,任何線程不能訪問任何可視的C++部件。你不得不使用Synchronize方法等待主線程處理它的消息,然后在主線程中訪問Visual C++部件。而MFC就沒有這樣的限制。


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