ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ПОД WINDOWS
Поскольку архитектура Windows-программ основана на принципе сообщений, все эти программы содержат некоторые общие компоненты. Обычно их приходится в явном виде включать в исходный код. Но, к счастью, при использовании библиотеки MFC это происходит автоматически; нет необходимости тратить время и усилия на их написание. Тем не менее, чтобы до конца разобраться, как работает Windowsпрограмма, написанная с использованием MFC, и почему она работает именно так, необходимо в общих чертах понять назначение этих компонентов.
Функция WinMain()
Все Windows-программы начинают выполнение с вызова функции WinMain(). При традиционном методе программирования это нужно делать явно. С использованием библиотеки MFC такая необходимость отпадает, но функция все-таки существует.
Функция окна
Все Windows-программы должны содержать специальную функцию, которая не используется в самой программе, но вызывается самой операционной системой. Эту функцию обычно называют функцией окна , или процедурой окна . Она вызывается Windows, когда системе необходимо передать сообщение в программу. Именно через нее осуществляется взаимодействие между программой и системой. Функция окна передает сообщение в своих аргументах. Согласно терминологии Windows, функции, вызываемые системой, называются функциями обратного вызова . Таким образом, функция окна является функцией обратного вызова.
Помимо принятия сообщения от Windows, функция окна должна вызывать выполнение действия, указанного в сообщении. Конечно, программа не обязана отвечать на все сообщения, посылаемые Windows. Поскольку их могут быть сотни, то большинство сообщений обычно обрабатывается самой системой, а программе достаточно поручить Windows выполнить действия, предусмотренные по умолчанию.
В большинстве Windows-программ задача создания функции окна лежит на программисте. При использовании библиотеки MFC такая функция создается автоматически. В этом заключается одно из преимуществ библиотеки. Но в любом случае, если сообщение получено, то программа должна выполнить некоторое действие. Хотя она может вызывать для этого одну или несколько API-функций, само действие было инициировано Windows. Поэтому именно способ взаимодействия с операционной системой через сообщения диктует общий принцип построения всех программ для Windows, написанных как с использованием MFC, так и без нее.
Цикл сообщений
Как объяснялось выше, Windows взаимодействует с программой, посылая ей сообщения. Все приложения Windows должны организовать так называемый цикл сообщений (обычно внутри функции WinMain()). В этом цикле каждое необработанное сообщение должно быть извлечено из очереди сообщений данного приложения и передано назад в Windows, которая затем вызывает функцию окна программы с данным сообщением в качестве аргумента. В традиционных Windows-программах необходимо самостоятельно создавать и активизировать такой цикл. При использовании MFC это также выполняется автоматически. Однако важно помнить, что цикл сообщений все же существует. Он является неотъемлемой частью любого приложения Windows.
Процесс получения и обработки сообщений может показаться чересчур сложным, но, тем не менее, ему должны следовать все Windows-программы. К счастью, при использовании библиотеки MFC большинство частных деталей скрыты от программиста, хотя и продолжают неявно присутствовать в программе.
Класс окна
Как будет показано дальше, каждое окно в Windows-приложении характеризуется определенными атрибутами, называемыми классом окна . (Здесь понятие “класс” не идентично используемому в С++. Оно, скорее, означает стиль или тип.) В традиционной программе класс окна должен быть определен и зарегистрирован прежде, чем будет создано окно. При регистрации необходимо сообщить Windows, какой вид должно иметь окно и какую функцию оно выполняет. В то же время регистрация класса окна еще не означает создание самого окна. Для этого требуется выполнить дополнительные действия. При использовании библиотеки MFC создавать собственный класс окна нет необходимости. Вместо этого можно работать с одним из заранее определенных классов, описанных в библиотеке. В этом еще одно ее преимущество.
Специфика программ для Windows
Структура Windows-программ отличается от структуры программ других типов. Это вызвано двумя обстоятельствами: во-первых, способом взаимодействия между программой и Windows, описанным выше;
во-вторых, правилами, которым следует подчиняться для создания стандартного интерфейса Windowsприложения (т.е. чтобы сделать программу “похожей “ на Windows-приложение).
Цель Windows – дать человеку, который хотя бы немного знаком с системой, возможность сесть за компьютер и запустить любое приложение без предварительной подготовки. Для этого Windows предоставляет дружественный интерфейс пользователя. Теоретически, если пользователь сумел запустить одно Windows-приложение, то он сумеет запустить и любое другое. Конечно, на практике придется немного потренироваться, чтобы научиться использовать большинство программ с максимальной эффективностью. Однако это связано исключительно с тем, что программа делает, а не с тем, как ею пользоваться. Ведь, фактически, значительная часть кода Windows-приложения предназначена именно для организации интерфейса с пользователем.
Хотя создание удобного интерфейса “под Windows” является основной задачей при написании любой Windows-программы, такой интерфейс не создается автоматически. То есть вполне можно написать программу, в которой элементы интерфейса используются неэффективно. Чтобы этого избежать, необходимо целенаправленно применять методику, описанную в данной книге. Только программы, написанные таким способом, будут выглядеть, и работать действительно так, как надлежит Windows-программам.
Чтобы отойти от философии создания традиционного Windows-интерфейса, должны быть достаточно веские основания. Иначе пользователи этой программы будут разочарованы. В общем, если программист собирается писать приложения для Windows, то он должен дать пользователям возможность работать с обычным интерфейсом и руководствоваться стандартной методикой разработки.
Типы данных в Windows
В Windows-программах вообще (и в использующих библиотеку MFC в частности) не слишком широко применяются стандартные типы данных из С или С++, такие как int или char*. Вместо них используются типы данных, определенные в различных библиотечных (header) файлах. Наиболее часто используемыми типами являются HANDLE , HWND , BYTE , WORD , DWORD , UNIT , LONG , BOOL , LPSTR и LPCSTR .
Тип HANDLE обозначает 32-разрядное целое, используемое в качестве дескриптора. Есть несколько похожих типов данных, но все они имеют ту же длину, что и HANDLE , и начинаются с литеры Н. Дескриптор – это просто число, определяющее некоторый ресурс. Например, тип HWND обозначает 32разрядное целое – дескриптор окна. В программах, использующих библиотеку MFC, дескрипторы применяются не столь широко, как это имеет место в традиционных программах. Тип BYTE обозначает 8- разрядное беззнаковое символьное значение, тип WORD – 16-разрядное беззнаковое короткое целое, тип DWORD – беззнаковое длинное целое, тип UNIT — беззнаковое 32-разрядное целое. Тип LONG эквивалентен типу long . Тип BOOL обозначает целое и используется, когда значение может быть либо истинным, либо ложным. Тип LPSTR определяет указатель на строку, а LPCSTR – константный (const) указатель на строку.
Преимущества использования MFC
Как уже упоминалось, MFC – это базовый набор (библиотека) классов, написанных на языке С++ и предназначенных для упрощения и ускорения процесса программирования для Windows. Библиотека содержит многоуровневую иерархию классов, насчитывающую около 200 членов. Они дают возможность создавать Windows-приложения на базе объектно-ориентированного подхода. С точки зрения программиста, MFC представляет собой каркас, на основе которого можно писать программы для Windows.
Библиотека MFC разрабатывалась для упрощения задач, стоящих перед программистом. Как известно, традиционный метод программирования под Windows требует написания достаточно длинных и сложных программ, имеющих ряд специфических особенностей. В частности, для создания только каркаса программы таким методом понадобится около 75 строк кода. По мере же увеличения сложности программы ее код может достигать поистине невероятных размеров. Однако та же самая программа, написанная с использованием MFC, будет примерно в три раза меньше, поскольку большинство частных деталей скрыто от программиста.
Одним из основных преимуществ работы с MFC является возможность многократного использования одного и того же кода. Так как библиотека содержит много элементов, общих для всех Windowsприложений, нет необходимости каждый раз писать их заново. Вместо этого их можно просто наследовать (говоря языком объектно-ориентированного программирования). Кроме того, интерфейс, обеспечиваемый библиотекой, практически независим от конкретных деталей, его реализующих. Поэтому программы, написанные на основе MFC, могут быть легко адаптированы к новым версиям Windows (в отличие от большинства программ, написанных обычными методами).
Еще одним существенным преимуществом MFC является упрощение взаимодействия с прикладным программным интерфейсом (API) Windows. Любое приложение взаимодействует с Windows через API, который содержит несколько сот функций. Внушительный размер API затрудняет попытки понять и изучить его целиком. Зачастую, даже сложно проследить, как отдельные части API связанны друг с другом! Но по-
Что такое callback-функция в JavaScript?
Простыми словами: коллбэк — это функция, которая должна быть выполнена после того, как другая функция завершила выполнение (отсюда и название: callback — функция обратного вызова).
Чуть сложнее: В JavaScript функции — это объекты. Поэтому функции могут принимать другие функции в качестве аргументов, а также возвращать функции в качестве результата. Функции, которые это умеют, называются функциями высшего порядка. А любая функция, которая передается как аргумент, называется callback-функцией.
Зачем нужны коллбэки?
По одной простой причине: JavaScript — это событийно-ориентированный язык. Поэтому вместо того, чтобы ждать ответа для дальнейшего выполнения программы, JavaScript продолжит выполнение, одновременно ожидая других событий. Давайте разберем простой пример:
Как вы и ожидаете, функция first выполнится первой, а функция second уже после нее. Поэтому в консоли будет выведен следующий результат:
Пока что все понятно. Но что, если функция first содержит некий код, который не может выполниться немедленно? К примеру, работа с API, где мы отправляем запрос и должны ждать ответа. Чтобы смоделировать такую ситуацию, мы используем функцию setTimeout , которая вызывает функцию после заданного временного промежутка. Мы отсрочим выполнение функции на 500 миллисекунд, как будто бы это запрос к некому API. Теперь код будет выглядеть так:
Неважно, понимаете ли вы сейчас, как работает setTimeout() . Основная идея — теперь мы отложили исполнение команды console.log(1) на 500 миллисекунд. И что теперь выведет наша программа?
Хотя мы по-прежнему вызываем функцию first первой, ее вывод появился вторым, после вывода функции second . Но JavaScript не нарушает порядок вызова функций, он просто не дожидается ответа от функции first , а сразу двигается дальше — к функции second .
Поэтому нельзя просто вызывать функции в нужном порядке и надеяться, что они в любом случае выполнятся в том же порядке. Коллбэки же позволяют нам быть уверенными в том, что определенный код не начнет исполнение до того момента, пока другой код не завершит исполнение.
Создаем коллбэк
Во-первых, откройте консоль разработчика в Google Chrome (Windows: Ctrl + Shift + J)(Mac: Cmd + Option + J), либо свой IDE, либо просто Repl.it, и введите в консоли следующую функцию:
Мы создали функцию doHomework . Наша функция принимает одну переменную — название предмета, которым мы будем заниматься. Вызовите функцию, набрав следующий текст в консоли:
Теперь давайте добавим в определение функции еще один параметр, это и будет наш коллбэк. Затем вызовем ее, определив функцию-callback в качестве аргумента:
Если вы введете этот код в консоли, вы получите два алерта один за другим, в первом будет сообщение о том, что выполнение домашнего задания началось (Starting my math homework.), а во втором — что вы закончили выполнять задание (Finished my homework).
Однако коллбэки не обязательно должны быть определены при вызове функции. Они могут быть определены и в другом месте кода, например, так:
Таким образом, результат выполнения этого кода такой же, как и в предыдущем примере, однако сам код немного другой. Как вы видите, мы передали функцию alertFinished как аргумент в функцию doHomework при ее вызове.
Перепишем пример вызова функции с setTimeout для последовательного выполнения функций:
Пример из реальной жизни
На прошлой неделе я опубликовал статью «Создаем бота для Твиттера в 38 строк кода». Этот код работает благодаря API Твиттера. И когда мы делаем запрос к API, мы должны дождаться ответа до того, как начнем выполнять с этим ответом какие-то действия. Это прекрасный пример того, как в реальной жизни выглядит коллбэк. Вот как выглядит сам запрос:
T.get просто значит, что мы выполняем get запрос к API Твиттера. В запросе три параметра: 'search/tweets' – это адрес (роут) запроса, params – наши параметры поиска и в конце передается анонимная функция-callback.
Коллбэк здесь нужен, потому что нам нужно дождаться ответа от сервера до того, как приступим к дальнейшему выполнению кода. Мы не знаем, успешным будет наш запрос или нет, поэтому после отправки параметров поиска на search/tweets через get-запрос, мы просто ждем. Как только Твиттер ответит, выполнится наша callback-функция. Твиттер отправит нам в качестве ответа или объект err (error – ошибка), или объект response. В коллбэке мы можем через if() проверить, был ли запрос успешным или нет, и затем действовать соответственно.
Никогда не останавливайтесь: В программировании говорят, что нужно постоянно учиться даже для того, чтобы просто находиться на месте. Развивайтесь с нами — на Хекслете есть сотни курсов по разработке на разных языках и технологиях
Коллбэк в JavaScript… Что за зверь?
Если вы не очень хорошо представляете себе — что такое «коллбэки», и как ими пользоваться в JavaScript, сейчас у вас есть шанс их понять и научиться с ними работать.
Перейдём сразу к делу. Коллбэк — это функция, которая должна быть выполнена после того, как другая функция завершит работу. Отсюда и название, которое, в английском написании, может быть представлено как «call back», хотя обычно это — «callback». Среди вариантов перевода этого слова — «обратный вызов». В русскоязычных публикациях, допускающих использование жаргона программистов, весьма распространена калька с оригинального названия: «коллбэк». Если же обойтись без жаргона, то о чём мы говорим, называется «функция обратного вызова».
Углубившись, для объяснения сущности функций обратного вызова, в особенности JavaScript, можно сказать, что функции в JS — это объекты. Поэтому функции могут принимать другие функции в качестве аргументов и возвращать их в качестве результатов. Функции, которые работают подобным образом, называют функциями высшего порядка. Коллбэками же обычно называют функции, передаваемые другим функциям в качестве аргументов.
Зачем нужны функции обратного вызова?
Коллбэки нужны по одной очень важной причине: JavaScript — это язык, в котором огромную роль играют события. Это означает, что вместо того, чтобы ожидать, скажем, результата выполнения некоей функции, остановив при этом все остальные операции, JavaScript-программа работает, наблюдая за событиями и реагируя на них.
Взглянем на простой пример:
Как можно ожидать, функция first() выполняется первой, а функция second() — второй. Запуск этого кода приводит к тому, что в консоль будет выведено следующее:
Пока, надеемся, всё понятно, но что, если функция first() содержит код, который нельзя выполнить немедленно? Например, там есть обращение к некоему API, причём, сначала нужно отправить запрос, а потом дождаться ответа? Для того, чтобы это сымитировать, воспользуемся функцией setTimeout() , которая применяется в JavaScript для вызова других функций с заданной задержкой. Мы собираемся отложить вызов функции на 500 миллисекунд.
Вот что получилось теперь:
Для наших целей особенности работы setTimeout() сейчас неважны. Главное — обратите внимание на то, что вызов console.log(1) будет выполнен с задержкой.
Вот что произойдёт при запуске этого кода:
Несмотря на то, что функция first() была вызвана первой, сначала в лог попало то, что выводит функция second() .
Это не значит, что JavaScript вызывает функции не в том порядке, в котором мы расположили их вызовы в коде. Смысл в том, что система переходит к исполнению функции second() , не дожидаясь ответа от функции first() .
В ситуациях, когда, вызвав некую функцию, нельзя быть уверенным в том, что программа продолжит работу только получив ответ от неё, использование функций обратного вызова — это подход, позволяющий гарантировать то, что некий фрагмент кода будет вызван только после того, как какой-то другой код завершит выполнение. Например, такое постоянно происходит в любой программе, которая так или иначе взаимодействует с внешним миром — скажем, с веб-сервисами.
Создаём функцию обратного вызова
Создадим собственную функцию обратного вызова.
Для начала — откройте консоль разработчика Chrome ( Ctrl + Shift + J в Windows, или Cmd + Option + J в Mac) и введите следующее:
Тут мы объявили функцию doHomework() . Эта функция принимает одну переменную — название предмета, по которому некто делает домашнюю работу. Вызовите функцию, введя в консоли следующее:
Теперь добавим, в качестве второго аргумента функции doHomework() , параметр callback , который будем использовать для того, чтобы передать doHomework() функцию обратного вызова. Теперь код будет выглядеть так:
Вызовем обновлённую функцию следующими образом:
Сначала будет выведено сообщение с текстом Starting my math homework. , потом — с текстом Finished my homework .
Функции обратного вызова совсем необязательно создавать непосредственно при вызове функций, которым они передаются. Такую функцию можно объявить и где-нибудь в коде:
После вызова функции doHomework() всё будет выглядеть точно так же, как в предыдущем примере. Различия заключаются лишь в том, как мы работаем с функцией обратного вызова.
Как вы можете видеть, тут, в качестве аргумента при вызове функции doHomework() , использовано имя функции alertFinished() .
Функции обратного вызова в реальных проектах
Для программного взаимодействия с популярной социальной сетью Twitter используется специальное API. Выполняя обращения к этому API, мы вынуждены ждать ответа, и только после его получения можем выполнять с тем, что придёт от Twitter, какие-то действия. Вот материал, где рассмотрена работа с Twitter API в среде Node.js с использованием NPM-пакета twitter.
Рассмотрим фрагмент кода из этого материала. Полагаем, он является отличной демонстрацией практического применения функций обратного вызова.
— это функция, которая выполняет get-запрос к Twitter API. У функции три аргумента. Первый — ‘search/tweets’ , представляет собой маршрут запроса. Здесь мы собираемся выполнить поиск по твитам. Второй аргумент — params — это параметры поиска. Третий аргумент — анонимная функция, которая и является функцией обратного вызова.
Функция обратного вызова здесь весьма важна, так как, прежде чем продолжать работу, нужно дождаться ответа от сервера. Неизвестно, будет ли обращение к API успешным, поэтому, после отправки параметров поиска по маршруту search/tweet с помощью get-запроса, приходится ждать. Как только Twitter ответит на запрос, будет выполнена функция обратного вызова. Если что-то пошло не так, в ней мы получим объект ошибок ( err ). Если запрос обработан нормально, в аргументе err будет значение, эквивалентное false , а значит, во-первых, будет исполнена ветвь if условного оператора, а во-вторых — можно будет рассчитывать на то, что в объекте response окажутся некие полезные данные, с которыми уже можно что-то делать.
Итоги
Надеемся, наш рассказ о функциях обратного вызова в JavaScript оказался полезен тем, кто не очень хорошо в них разбирался. На самом деле, то, о чём мы здесь говорили — это лишь вершина айсберга. Однако теперь, поняв основы, вы можете расширять и углублять свои знания в этой области.
Уважаемые читатели! Если вы из тех, кто, до чтения этого материала, плохо представлял себе, что такое функции обратного вызова в JS, скажите — стало понятнее? А если коллбэки для вас — обычное дело, просим поделиться опытом с новичками.
Функция окна windows приложения называется функцией обратного вызова потому что
Что это за тип функции такой CALLBACK? Обычно такие функции называются функциями обратного вызова. Это просто. Если Вашу функцию должен вызывать Windows, то вы должны указать ей тип передачи параметров как CALLBACK. Этот тип вызова описан в WinDef.H как:
То есть тип передачи параметров PASCAL. Обычный вызов функций осуществляется в стиле WIN32 API. Как же Windows узнает, что эту функцию можно выполнить ? Вы сами, зная то или нет, передаете ее в параметрах. Если вы создаете окно в Win 32, то и передаете функцию окна. Windows эту функцию вызывает когда управляет окном. Все просто. Сказали системе, что если нужно обратиться к окну вот тебе функция. После этого Windows знает, что если нужно перерисовать окно, то он хвать эту функцию и передает ей в параметры WM_PAINT. Идея довольно простая. Операционная система должна уметь вызывать некоторые функции в приложении, чтобы освободить вас как программиста от слежения за программой. Кто писал для ДОС знает как это не удобно думать о том, какое окно видно на экране, а какое нет. Пусть операционная система заботится. Итак, в любой программе для Windows (кстати и не только в понимании графического интерфейса) есть функции, которые вызовет операционная система. Как пример главная функция окна. Эта функция должна быть в программе правильно оформлена, а именно CALLBACK. Обычно мы ее передаем в виде параметров при вызове фнукций WIN32 API.