1. 윈도우 프로그래밍의 이해.

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1 1. 윈도우 프로그래밍의 이해

2 1. API의 Positioning HardWare Windows Kernel API MFC Application VB owl
HAL HardWare MFC Application VB ATL/COM owl Delphi DirectX OPEN/GL

3 2. Windows의 구성 Windows의 특징 32bit 선점형 멀티태스킹과 멀티스레딩을 지원하는 그래픽 운영체제이다.
비선점형 : 프로그램이 스스로 제어를 다른 프로그램에게 넘겨 주어야 한다. GUI환경이다. “GUI는 개인용 컴퓨터 산업의 가장 중요하고 유일한 ‘대중적 합의’라는 점은 이제 명백해 졌다.” - Charles Simonyi GUI의 특징 1. 더 이상 컴퓨터나 새로운 프로그램의 사용법을 배우는데 많은 시간을 소비하지 않아도 된다. 2. 일관된 사용자 인터페이스를 이용한다는 것은 메뉴와 대화상자를 구성할 때 Windows에 내장된 루틴을 이용한다는 것을 의미한다. ‘동적 연결’이라는 개념을 중심으로 동작한다. Windows에서 실행되는 프로그램은 ‘동적 연결 라이브러리’라고 하는 파일에 존재하는 루틴을 공유한다.

4 2. Windows의 구성 프로그램은 시스템에 연결되어 있는 장치의 종류를 몰라도 된다.
화면 및 프린터와 같은 그래픽 디스플레이 장치의 하드웨어를 직접 사용하지 않는다.

5 3. 첫 번째 API프로그램 #include <windows.h>
int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance, PSTR szCmdLine, int CmdShow) { MessageBox (NULL, "Hello, Windows 98!","HelloMsg", MB_OK) ; return 0 ; } #include <windows.h> 다른 Windows헤더 파일을 포함하는 마스터 include 파일이다. WINDEF.H 기본형식 정의 WINNT.H 유니코드지원을 위한 형식 정의 WINBASE.H Kernel함수 WINUSER.H 사용자 인터페이스 함수 WINGDI.H 그래픽 장치 인터페이스 함수

6 4. 프로그램 진입점 WINAPI windef.h에 정의되어 있다. Parameters
int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance, PSTR szCmdLine, int CmdShow) WINAPI windef.h에 정의되어 있다. #define WINAPI __stdcall Parameters HINSTANCE hInstance : 프로그램의 인스턴스 핸들 HINSTANCE hPrevInstance : 항상 NULL이다. PSTR szCmdLine : 프로그램을 실행할 때 사용된 명령줄 int iCmdShow : 최대화할 것인지 또는 아이콘화 하여 작업 표시줄에 표시할 것인지 지정 __stdcall은 함수를 호출하면 호출된 함수쪽에서 리턴하기 전에 스텍에 저장된 인자들을 정리하는 방식으로 16비트시절의 PASCAL호출규약과 동일하다.

7 4. 프로그램 진입점 MessageBox : 메시지 박스를 나타내는 함수

8 4. 사고의 전환을 위하여 도스 프로그래밍과 윈도우 프로그래밍의 차이점 도스 프로그램 : 절차적 (또는 순차적)
프로그램의 실행 흐름이 프로그래머가 기술한 코드의 순서에 따라 진행한다. 사용자의 키보드 조작이나 마우스의 움직임을 프로그래머가 일일이 알아서 직접 제어해야 한다. 외부에서 무슨 일(이벤트)이 일어났는지 프로그래머가 알아내야 하고이에 따른 처리까지 맡아서 해야 한다. 윈도우 프로그램 : 이벤트 구동(Event-Driven)방식 또는 메시지 처리 방식 프로그램의 실행 흐름을 윈도우 시스템과 일을 분담하여 처리한다. 외부에서 일어나는 일을 윈도우 시스템이 감지하여 해당 프로그램에 메시지를 전달하여 알려준다. 프로그램은 이에 대한 처리만 한다. 프로그래밍이 한결 수월해 진다. Ex) Spy++ Test

9 4. 사고의 전환을 위하여 도스 프로그래밍 윈도우 프로그래밍 프로그래머가 제어하는 데로 순차적 으로 실행.
프로그래머가 제어하는 데로 순차적 으로 실행. 프로그램의 실행 흐름을 윈도우시스템 과 일을 분담하여 처리한다. 프로그래머가 외부에서 어떤 일이 발생했는지를 알아내야 하고 이에 따른 처리까지 맡아서 한다. 외부에서 발생하는 모든 일을 윈도우 시스템이 감지하여 Message를 전달하여 알려 준다 ( 프로그램은 이에 대한 처리만 해주면 된다 )

10 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 이벤트(Event)와 메시지(Message) 메시지 루프(Message Loop)
메시지 큐 (Queue) 핸들(Handle) 윈도우 프로시져 리소스(Resource) 인스턴스(Instance) 하드웨어 운용 방식

11 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 이벤트(Event)와 메시지(Message)
사용자가 키보드의 특정 키를 누르거나 마우스의 좌측 버튼을 클릭하는 등의 일을 할 때 이벤트가 발생한다. 이벤트가 발생하면 윈도우 OS는 이름 감지하여 해당 프로그램으로 메시지를 전달한다. 메시지에는 마우스의 좌측 버튼을 눌렀을 때 커서의 위치등과 같은 부가 정보가 함께 포함되어 있다. WinUser.h [마우스에 관련된 Message들] #define WM_MOUSEMOVE x0200 #define WM_LBUTTONDOWN x0201 #define WM_LBUTTONUP x0202 #define WM_LBUTTONDBLCLK x0203 #define WM_RBUTTONDOWN x0204 #define WM_RBUTTONUP x0205 ( Winuser.h)

12 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 typedef struct tagMSG {
HWND hwnd; // 메시지를 받을 윈도우의 핸들 UINT message; //전달되는 메시지 유형 WPARAM wParam; //메시지와 관련된 부가적인 정보 LPARAM lParam; //메시지와 관련된 부가적인 정보 DWORD time; // 메시지가 전달된 시간 POINT pt; //메시지가 큐에 저장될 때의 마우스 위치 } MSG; typedef struct tagMSG { HWND hwnd; UINT message; WPARAM wParam; LPARAM lParam; DWORD time; POINT pt; }MSG; WM_LBUTTONDOWN Key Flag LOWORD(lParam) HIWORD(lParam)

13 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 메시지 큐(Message Queue)
사용자의 컴퓨터 조작에 의해 발생한 이벤트는 메시지형태로 만들어져 윈도우 OS가 관리하는 “메시지 큐”에 저장된다. 윈도우 시스템 전체를 관리하기 위한 [시스템 메시지 큐]와 응용 프로그램마다 별도 갖고 있는 [프로그램 메시지 큐]가 있다.

14 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 윈도우 OS 프로그램 A 프로그램 B 시스템 메시지 큐 프로그램 메시지 큐
시스템 분배기 (RIT:Raw Input Thread) 프로그램 메시지 큐 프로그램 메시지 큐 프로그램 A 프로그램 B

15 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 메시지 루프 OS로부터 전달된 메시지를 보관하는 큐에 어떤 메시지가 들어왔는지를 지속적으로 감시하고 분석해주는 부분이 필요하다. While( GetMessage( &msg,NULL,0,0) ) { TranslateMessage( &msg ); DispatchMessage( &msg ); }

16 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 윈도우 프로시저(Window procedure)
자신이 만든 함수이지만 자신이 직접 호출하지 않고 운영체제에서 호출하는 함수를 콜백함수라고 한다. 함수 앞에 CALLBACK으로 선언 윈도우 프로시저는 콜백함수이다. 모든 윈도우는 해당 윈도우 프로시저를 갖고 있다. 메시지 루프에서 해석한 메시지를 구체적으로 처리하는 기능을 수행 Call Back 함수는 윈도우에서 자동으로 불려지는 함수이다.그러므로 Language independent 해야 한다. (호출형식을 통일해야 한다) windef.h LRESULT CALLBACK WndProc( HWND hWnd, UNIT uMgs, WPARAM wParam,LPARAM lParam); #define CALLBACK __stdcall #define WINAPI __stdcall

17 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 LRESULT CALLBACK WndProc (HWND hwnd, UINT iMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { HDC hdc ; PAINTSTRUCT ps ; RECT rect ; switch (iMsg) case WM_CREATE : PlaySound ("hellowin.wav", NULL, SND_FILENAME | SND_ASYNC) ; return 0 ; case WM_PAINT : hdc = BeginPaint (hwnd, &ps) ; GetClientRect (hwnd, &rect) ; DrawText (hdc, "Hello, Windows 95!", -1, &rect, DT_SINGLELINE | DT_CENTER | DT_VCENTER) ; EndPaint (hwnd, &ps) ; case WM_DESTROY : PostQuitMessage (0) ; } return DefWindowProc (hwnd, iMsg, wParam, lParam) ;

18 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 핸들 (Handle)
핸들은 프로그램에서 현재 사용중인 객체들을 식별하기 위해 윈도우 OS가 부여하는 고유 번호이다. 그러면 왜 포인터를 이용하지 않고 핸들을 이용할까? Ex) HWND 윈도우에 대한 핸들 HCURSOR 커서에 대한 핸들 HICON 아이콘에 대한 핸들 HMENU 메뉴에 대한 핸들 총 메모리가 80KB라고 가정하자. 이때 30KB의 그림판, 40KB를 차지 하는 Visual C++을 실행시키면 그림판 (30KB) 비주얼 C++ (40KB) 여유공간 (10KB) 그림판을 종료하고 20KB를 필요로 하는 메모장을 실행시키면 메모장 (20KB) 여유공간 (10KB) 비주얼 C++ (40KB) 여유공간 (10KB)

19 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 => 내부적으로 윈도우는 메모리 블록을 이리저리 이동시켜 필요
공간을 확보한다. (윈도우OS의 메모리 관리 기법) Ex) HGLOBAL GlobalAlloc( UINT uFlags, // allocation attributes DWORD dwBytes // number of bytes to allocate); GMEM_FIXED Allocates fixed memory. The return value is a pointer. GMEM_MOVEABLE Allocates movable memory. 메모리 블록이 이리저리 이동되는 상황에서 도스에서처럼 포인터를 직접 활용한다면 OS가 할당된 메모리 블록을 함부로 이동시킬 수 없게 되고, 이동시킨다고 해도 프로그램쪽에서 이동되는 상황을 알 수 없기 때문에 엉뚱한 메모리 주소를 참조하게 될 것이다.

20 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 인스턴스 프로그램은 명령들이 나열된 코드 영역(Code Segment)과 데이터를 보관하는 데이터 영역(Data Segment)으로 구분 동일한 프로그램에 코드 영역까지 별도의 메모리를 할당하면 메모리만 낭비하게 된다. 실제 메모리 상에 할당된 객체를 인스턴스(Instance)라 한다. 코드 영역에 대한 모듈 인스턴스(Module Instance) 데이터 영역에 대한 데이터 인스턴스(Data Instance)두 개의 인스턴스가 있다. 코드영역 (모듈 인스턴스) 메모장1 메모장2 데이터 영역_1 (데이터 인스턴스) 데이터 영역_2 (데이터 인스턴스)

21 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 리소스(Resource)
메뉴,아이콘,커서,비트맵 등 사용자 인터페이스를 구성하는 자원들의 정적 데이터를 말한다. 프로그램 실행 중 변경되지 않는 정형화된 데이터로 C나 C++같은 언어로 기술하지 않고 리소스 스크립트에 의해 정의된다. IDR_MAINFRAME MENU PRELOAD DISCARDABLE BEGIN POPUP "파일(&F)" MENUITEM "새 파일(&N)\tCtrl+N", ID_FILE_NEW MENUITEM "열기(&O)...\tCtrl+O", ID_FILE_OPEN MENUITEM "저장(&S)\tCtrl+S", ID_FILE_SAVE MENUITEM "다른 이름으로 저장(&A)...", ID_FILE_SAVE_AS MENUITEM SEPARATOR MENUITEM "인쇄(&P)...\tCtrl+P", ID_FILE_PRINT MENUITEM "인쇄 미리 보기(&V)", ID_FILE_PRINT_PREVIEW MENUITEM "인쇄 설정(&R)...", ID_FILE_PRINT_SETUP MENUITEM "최근 파일", ID_FILE_MRU_FILE1,GRAYED MENUITEM "종료(&X)", ID_APP_EXIT END

22 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 리소스는 프로그램 코드와 분리하여 작성되며 자체 컴파일과정을 갖는다.
리소스 스크립트 파일(.RC)은 리소스 컴파일러(RC.EXE)에 의해 이진화된 리소스 파일 (.RES)이 만들어 진다. 리소스를 별도로 정의하는 이유는 메모리를 효율적으로 사용하기 위함이다. 리소스에는 정적인 데이터가 있기 때문에 일반 변수와는 다른 메모리 관리를 한다. 보통 리소스 데이터는 필요한 시점에 파일로부터 로딩이 되며 여러 개의 프로그램이 실행되어 메모리가 부족시 리소스 데이터가 할당된 메모리 블록을 이동(Moveable)기키거나 폐기(Discardable)한다.

23 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 GUI 아이콘,커서,다이얼로그등 중복/증가로 파일크기가 커진다.
리소스를 프로그램과 분리, 필요 시에 Call 링크 시 소스코드와 리소스가 결합 리소스는 메모리 부족 시 폐기 가능(DISCARDABLE) 필요 시EXE나 DLL파일로부터 로딩 프로그램이 차지하는 메모리가 감소되어 메모리 효율성이 높아지고 소스 코드와 분리되어 작성되므로 프로그램 작성이 편리하다.

24 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 하드웨어 운용 방식(장치 독립적인 그래픽 인터페이스)
도스에서는 비디오 메모리나 프린터 포트 등을 직접 제어함으로써 특정한 하드웨어 장치에 종속된 프로그램을 작성하였다. 장치 종속적 비디오 카드나 프린터 등과 같은 장치의 종류나 모델에 따라 출력방법이 달라진다. 특정 장치에서만 제한적으로 실행되기 때문에 프로그램에서 지원하지 않는 장치는 사용할 수 없다. 프로그램에서 필요한 디바이스 드라이버를 제공해야 한다. 장치 독립적 장치의 종류와 모델에 상관없이 일관된 처리 방법으로 하드웨어 장치들을 다룰 수 있다. 출력하고자 하는 출력장치의 종류에 상관없이 출력 방법이 동일하다. 필요한 디바이스 드라이버를 윈도우 OS가 내장하고 있으면 어떤 하드웨어 장치건 상관없이 동일하게 작동되기 때문에 프로그래머는 중요한 기능에 보다 많은 시간을 투자할 수 있다. 출력 장치에 대한 정보를 포함하는 구조체 디바이스 컨텍스트를 가지고 GDI함수를 호출하여 출력 작업을 수행

25 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 case WM_PAINT : hdc = BeginPaint (hwnd, &ps) ;
GetClientRect (hwnd, &rect) ; DrawText (hdc, "Hello, Windows 95!", -1, &rect, DT_SINGLELINE | DT_CENTER | DT_VCENTER) ; EndPaint (hwnd, &ps) ; return 0 ; Display.drv GDI32.DLL Printer.drv Keyboard.drv USER32.DLL 윈도우 프로그램 Mouse.drv Sound.drv System.drv Timer H/W Comm.drv RS-232 Ms-Dos file I/O KERNEL32.DLL Memory Management

26 5. 윈도우 프로그래밍과 친해지자 커널모듈 KRNL386.EXE KERNEL32.DLL Windows OS의 핵심
메모리관리,파일 입출력, 프로그램의 로드와 실행 등 운영체제의 기본기능 수행 GDI 모듈 GDI.EXE GDI32.DLL 화면이나 프린터 같은 장치의 출력을 관장하며 메시지를 관리 (펜,브러시,폰트,비트맵..) 사용자 인터페이스 모듈 USER.EXE USER32.DLL 윈도우,다이얼로그,메뉴, 커서,아이콘 등과 같은 인터페이스 객체들을 관리한다.