Microsoft Windows CE程序設(shè)計(jì)

　　簡(jiǎn)介我是在1996年秋MicrosoftWindowsCE發(fā)行之前開始了解這個(gè)軟件的。作為一個(gè)多年的Windows程序員，我被這個(gè)操作系統(tǒng)深深地吸引了。這個(gè)操作系統(tǒng)將著名的WindowsAPI應(yīng)用到一個(gè)更小、更節(jié)省能源的操作系統(tǒng)上。用于這個(gè)小的計(jì)算機(jī)上的API的精髓部分能使成千上萬的Windows程序員為一個(gè)全新的系統(tǒng)類編寫應(yīng)用程序。然而，也有一些小的差別，使編寫WindowsCE代碼與編寫Windows98或WindowsNT代碼略有不同，我在這本書中要說明的也正是這些不同。WindoWsCE是什么？WindowsCE是最新、最小型，也是爭(zhēng)論最多的一個(gè)非常有趣的MicrosoftWindows操作系統(tǒng)。WindowsCE的設(shè)計(jì)思路是一種小型的、基于ROM的、具有Win32子集API的操作系統(tǒng)。WindowsCE將WindowsAPI擴(kuò)展到了那些認(rèn)為Windows98和WindowsNT的體積太大的市場(chǎng)和計(jì)算機(jī)中。對(duì)于需要與DOS、Windows2.x和Windows3.x向后兼容的用戶來說，Windows98是一個(gè)偉大的操作系統(tǒng)。盡管它也有缺點(diǎn)，但它在這個(gè)困難的任務(wù)面前取得了令人驚訝的成功。另一方面，WindowsNT是為企業(yè)編寫的。它為取得高的可靠性和堅(jiān)固性而犧牲了兼容性和大小。WindowsCE不與MSDOS或Windows向后兼容。它也不是為企業(yè)計(jì)算而設(shè)計(jì)的全能操作系統(tǒng)。相反，WindowsCE是一個(gè)輕量級(jí)、多線程、帶有可選圖形用戶界面的操作系統(tǒng)，它的優(yōu)勢(shì)在于小的尺寸、Win32API子集和對(duì)多平臺(tái)的支持能力。基于WindowsCE的產(chǎn)品第一個(gè)為WindowsCE設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是手持的“管理者”類型的設(shè)備，這些設(shè)備有480×20或640×240屏幕和很好的鍵盤。這些被稱為“手持PC”的設(shè)備，首先是在FallComdex96上展示的。在FallComdex97發(fā)布了一種得到大幅度改進(jìn)的操作系統(tǒng)，WindowsCE2.0，它以一種熟悉的方式結(jié)合了更新的硬件——這一次，它的屏幕大小改為640×240，并且有了一個(gè)較大的鍵盤。在1998年的ConsumerElectronicsShow上，Microsoft宣布了兩種新的平臺(tái)：掌上PC和汽車PC。掌上PC針對(duì)的是現(xiàn)在被PalmPilot壟斷的使用輸入筆的管理者市場(chǎng)。這種掌上PC的大小有照片那么大，240×320的屏幕并使用筆式輸入方式。現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有了相當(dāng)數(shù)量的掌上P。圖1展示了掌上PC（這里是CasioE－10）和手持PC（這里是CasioA－20）。就在本書要出版時(shí)，Microsoft已經(jīng)提出了手持PC專業(yè)版。這是一種大大增強(qiáng)了的，具有新的應(yīng)用程序的手持PC，它使用了最新版本的操作系統(tǒng)，WindowsCE2.11（1）。這種產(chǎn)品將WindowsCE的壓縮特性帶到了膝上型電腦中。將WindowsCE應(yīng)用到膝上電腦中的優(yōu)點(diǎn)有很多。首先，HandheldPCPro的電池工作時(shí)間至少為10小時(shí)，比與PC兼容的膝上型電腦的平均2～3小時(shí)要長(zhǎng)得多。其次，WindowsCE產(chǎn)品的尺寸和重量對(duì)用戶也要友好得多，系統(tǒng)厚度只有1英寸，重量不超過3英磅。即使是尺寸很小，但一個(gè)HandheldPCPro仍有一個(gè)大的VGA屏幕和一個(gè)正常人即可使用的鍵盤。圖2所示的VademClioHandheldPCPro是將WindowsCE應(yīng)用在新平臺(tái)中的一個(gè)例子。該系統(tǒng)可以作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的膝上型電腦或“翻轉(zhuǎn)”為一個(gè)輸入板模式的設(shè)備。這個(gè)設(shè)備就是WindowsCE如何擴(kuò)展到新的系統(tǒng)類型的范例。我在本書中提到的HandheldPCPro是基于操作系統(tǒng)的WindowsCE2.1版本來說的，因?yàn)槠脚_(tái)名稱HandheldPCPro是在設(shè)計(jì)過程的末期才定下來的。實(shí)際上，我知道一種代碼為Jupiter的正在開發(fā)中的HandheldPCPro。然而，在書中不能使用代碼名，因此它的操作系統(tǒng)版本必須滿足要求。其他平臺(tái)——汽車PC，WebTV機(jī)頂盒和為特殊任務(wù)而設(shè)計(jì)的嵌入式平臺(tái)，現(xiàn)在已經(jīng)有了產(chǎn)品，或者將要在以后的幾個(gè)月中出現(xiàn)。WindowsCE讓人吃驚的是它的操作系統(tǒng)的靈活性，這就使它能在各種類型的設(shè)計(jì)中保留相同的、基本的和著名的Win32API。您為什么要讀這本書？《MicrosoftWindowsCE程序設(shè)計(jì)》是為任何一個(gè)要為WindowsCE設(shè)計(jì)應(yīng)用程序的人而編寫的。對(duì)那些使用WindowsCE的為特定的應(yīng)用程序編寫嵌入系統(tǒng)的程序員和對(duì)將現(xiàn)有的Windows應(yīng)用程序進(jìn)行移植或編寫全新程序的程序員來說，都可以使用本書來使他們的任務(wù)變得更加容易。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的程序員來說，可能不像Windows程序員那樣熟悉Win32API，他們可以通過閱讀本書的第一部分來熟悉Windows編程。這一部分與CharlesPetzold著《Windows程序設(shè)計(jì)》（第5版）（北京大學(xué)出版社，1999）不同，它不是一個(gè)全面的指南，它只為讀者提供了閱讀其他章節(jié)的基本信息。同樣，它可以幫助嵌入式系統(tǒng)程序員開發(fā)復(fù)雜程度一般但具備很好的使用性的WindowsCE程序。有經(jīng)驗(yàn)的Windows程序員可以用本書學(xué)習(xí)WindowsCE、WindowsNT和Windows98中所用Win32API的不同之處。熟悉Win32編程的程序員會(huì)認(rèn)識(shí)到Windows98API和WindowsNTAPI的細(xì)微區(qū)別。WindowsCE和它的兩個(gè)兄弟之間的區(qū)別就大多了。Win－dowsCE的小體積就意味著它不支持Win32模塊中重復(fù)的API，甚至根本就不支持某些Win32API。另一方面，由于WindowsCE的獨(dú)特設(shè)置，它將Win32API功能擴(kuò)展到了在書中包含的一些領(lǐng)域中。本書的編寫方法是通過實(shí)例來進(jìn)行教學(xué)。在本書中，我寫了很多WindowsCE示例程序，每個(gè)程序的源代碼都打印出來了。程序的源代碼和編譯好的程序（這些程序可以用于WindowsCE支持的多種處理器）包括在與本書配套的光盤中。本書中的所有例子都直接寫為API形式，這就是所謂的“Petzold”編程方法。由于本書的目的是讓讀者學(xué)會(huì)編寫WindowsCE程序，所以在示例中將避免使用像MFC這樣的類庫，使用這樣的類庫會(huì)使編寫WindowsCE程序的獨(dú)特本質(zhì)變得模糊不清。一些人也許會(huì)說，WindowsCE中MFC的實(shí)用性消除了對(duì)WindowsAPI的直接了解。我相信相反的想法是正確的。對(duì)WindowsAPI的了解會(huì)使對(duì)MFC的使用更加有效。同樣，我相信對(duì)操作系統(tǒng)的深刻了解也能大幅度簡(jiǎn)化應(yīng)用程序的調(diào)試。關(guān)于MFC一個(gè)簡(jiǎn)單的事實(shí)是，WindowsCE系統(tǒng)不是最好的用于像MFC那樣的通用目的類庫的平臺(tái)。WindowsCE設(shè)備的較慢的處理器和小的內(nèi)存容量會(huì)讓使用MFC充滿問題。絕大多數(shù)WindowsCE系統(tǒng)在它們的R0M中不包含MFC類庫。這就意味著MFC和MFC所需要的OLE32DLL必須被下載到系統(tǒng)中，掌上PC的第一版甚至不支持MFC。有人說，在WindowsCE中也可以使用MFC。如果您為某個(gè)已知的在R0M中應(yīng)該有MFC和OLE32DLL的系統(tǒng)寫了一個(gè)客戶程序，那么，您就可以使用MFC。對(duì)于這些特定的應(yīng)用程序，您也許要使用MFC，但這僅限于您知道目標(biāo)環(huán)境，并且系統(tǒng)已經(jīng)為完成工作而配置了適量的內(nèi)存。WindowsCE開發(fā)工具閱讀本書的讀者應(yīng)該了解C語言，并且至少要對(duì)Microsoft的Windows比較熟悉。所有的代碼都是用Microsoft的VisualC＋＋5.0和WindowsNT4.0下用于WindowsCE的Win－dowsCEVisualC＋＋完成的。要編譯本書中的示例程序，您需要在標(biāo)準(zhǔn)的IBM兼容PC上運(yùn)行的MicrosoftVisualC＋＋5.0（它是集成開發(fā)環(huán)境（IDE）DevStudio的一部分）。您同樣需要MicrosoftVisualC＋＋forWindowsCE，它不是一個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品，而是VisualC＋＋5.0的一個(gè)附加項(xiàng)，VisualC＋＋5.0編譯器合并了一些組件，用這些組件能生成用于WindowsCE支持的不同CPU的代碼。通過普通零售渠道買不到VisualC＋＋forWindowsCE，但您可以在Microsoft的Web站點(diǎn)上直接獲取訂購信息。最后，您需要一個(gè)用于WindowsCE的平臺(tái)SDK。這些平臺(tái)SDK提供了用于每個(gè)WindowsCE平臺(tái)的自定義包含文件，這些平臺(tái)SDK可以從Microsoft的Web站點(diǎn)免費(fèi)獲得。為了方便起見，在寫本書的時(shí)候，我將這個(gè)平臺(tái)SDK包含在與本書配套的光盤中。盡管開發(fā)WindowsCE程序不是絕對(duì)需要WindowsNT4.0，但我強(qiáng)烈建議用它作為開發(fā)環(huán)境。雖然可以通過Windows98編譯和下載WindowsCE程序，但是集成開發(fā)環(huán)境（IDE）的很多特性，例如，WindowsCE仿真和遠(yuǎn)程調(diào)試在Windows98中就不支持。除了一些在工具菜單中列出的新工具外，WindowsCE的VisualC＋＋沒有改變VisualC＋＋的外觀，安裝用于WindowsCE的VisualC＋＋也不會(huì)妨礙您為其他Windows操作系統(tǒng)編寫程序。在安裝了用于WindowsCE的VisualC＋＋以后，在您創(chuàng)建新Win32程序時(shí)，它就會(huì)在平臺(tái)列表中添加新的WindowsCE目標(biāo)，例如WCEMIP、WCESH和WCEx86Em。同樣，WindowsCEMFCAppWizard也將被添加到新工程列表中來幫助創(chuàng)建用于WindowsCE的MFC程序。 標(biāo)系統(tǒng)您不需要用WindowsCE目標(biāo)設(shè)備來體驗(yàn)本書中的示例程序。對(duì)于不同的平臺(tái)SDK，這里有一個(gè)WindowsCE仿真器，這個(gè)仿真器允許您在WindowsNT下進(jìn)行基本的WindowsCE程序的測(cè)試工作。當(dāng)您想進(jìn)行最初的調(diào)試工作以確保程序能啟動(dòng)、創(chuàng)建適當(dāng)?shù)拇翱?、?duì)菜單選擇進(jìn)行了反應(yīng)等時(shí)，這個(gè)仿真器是非常好用的。然而，這個(gè)仿真器也有一些局限性，并且這里沒有進(jìn)行替換以便讓目標(biāo)WindowsCE系統(tǒng)來對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行最終的調(diào)試和測(cè)試。在決定用什么WindowsCE硬件進(jìn)行測(cè)試時(shí)，您應(yīng)該考慮一些因素。首先要考慮的就是，如果該程序?qū)⑹且粋€(gè)商業(yè)產(chǎn)品，那么您至少要為每個(gè)目標(biāo)CP購買一個(gè)系統(tǒng)。您要對(duì)每個(gè)目標(biāo)CPU進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)楸M管源代碼可能相同，但是可執(zhí)行文件在大小上可能會(huì)有不同，這樣對(duì)每個(gè)目標(biāo)CPU的內(nèi)存分配情況也會(huì)不同。絕大多數(shù)程序都是專為手持PC或掌上PC所設(shè)計(jì)的，而不是同時(shí)為它們?cè)O(shè)計(jì)的。雖然手持PC和掌上PC的基本操作系統(tǒng)都是WindowsCE，但其內(nèi)部的硬件卻差別很大。掌上PC對(duì)內(nèi)存有嚴(yán)格的限制，它的屏幕很小，面向的對(duì)象不同，沒有鍵盤，而這對(duì)于手持PC和HandheldPCPro都是不能接受的。掌上PC的其他一些局限，如不能打印和沒有TrueType字體支持，這也使它的系統(tǒng)環(huán)境與手持PC有所不同。在本書中，我演示的程序能在手持PC、HandheldPCPro或掌上PC上運(yùn)行。目的是讓這里的課程對(duì)于所有平臺(tái)都適用。然而，在某些情況下，不同的屏幕尺寸意味著示例 程序會(huì)在某個(gè)特定的系統(tǒng)下運(yùn)行得更好。此時(shí)我會(huì)指出它們的區(qū)別以及它們存在的原因。例如，某些控件可能只存在于某一個(gè)平臺(tái)上，或者存在于其他平臺(tái)上。兩個(gè)平臺(tái)的外殼——手持PC或掌上PC——也不同，并且需要單獨(dú)講述。最后，WindowsCE中的一個(gè)小的特性集在小一些的掌上PC平臺(tái)上是不支持的。光盤上有什么？配套光盤中包含了本書所有示例的源代碼。我同時(shí)也為MicrosoftDevStudio提供了工程文件，這樣您就可以打開預(yù)先配置的工程。除非另有說明，示例都與WindowsCE2.0兼容，這樣它們就可以在現(xiàn)有的大多數(shù)WindowsCE系統(tǒng)上運(yùn)行。第十三章“外殼編程——第二部分”包含了為WindowsCE2.01編譯的示例程序，所以它們?cè)诂F(xiàn)在的手持PC上不能執(zhí)行。還有一些例子，例如，第十二章中的控制臺(tái)程序，它們是專為HAndheldPCPro和其他在WindowsCE2.10下運(yùn)行的設(shè)備編寫的。當(dāng)您為一個(gè)特定平臺(tái)編譯程序時(shí)，要記住這也許與以前的WindowsCE不兼容。例如，Microsoft將WindowsCE2.0的靜態(tài)鏈接庫中的一些C庫支持轉(zhuǎn)移到了用于WindowsCE2.01的操作系統(tǒng)，即掌上PC。這雖然減小了可執(zhí)行程序的大小，但是使得掌上PC編譯的代碼將不能在一個(gè)運(yùn)行WindowsCE2.0的手持PC上運(yùn)行。然而，您仍可以為運(yùn)行WindowsCE2.0的手持PC編寫代碼，然后讓它在掌上PC中運(yùn)行。除了示例程序以外，光盤上還有一些WindowsCE程序員感興趣的文件夾。手持PC和掌上PC的平臺(tái)SDK已經(jīng)包含在這張光盤上了。但遺憾的是，在本書出版時(shí)，HandheldPCPro的SDK還沒有完成，像其他SDK平臺(tái)一樣，它也可以從Microsoft的Web站點(diǎn)上免費(fèi)獲得。請(qǐng)仔細(xì)閱讀光盤上的Readme文件，了解光盤上還有什么其他最新信息。其他資源盡管我試圖讓本書成為一本能包括WindowsCE編程方方面面的書籍，但是，一本書不可能包含所有的內(nèi)容。JohnMurray編寫的《InsideWindowsCE》是本書很好的補(bǔ)充，在書中，它介紹了WindowsCE的來歷，了解這些信息對(duì)于理解為什么WindowsCE被設(shè)計(jì)成這樣是很重要的。一旦您了解了為什么，就會(huì)很容易地推斷出解決問題的方式和時(shí)間。Munay的書很了不起，這不僅因?yàn)槟梢詫W(xué)到有關(guān)WindowsCE的知識(shí)，而且因?yàn)樗且槐驹⒔逃跇返臅?。要了解更多有關(guān)Windows編程的信息，在這里我向您推薦一本經(jīng)典的書籍，CharlesPetzold著《Windows程序設(shè)計(jì)》（第5版）（北京大學(xué)出版社，1999）。這本書是迄今為止學(xué)習(xí)Windows編程最好的書。CharlesPetzold用大量的示例說明了如何解決那些盡管常見但卻有一定難度的Windows問題。如果要學(xué)習(xí)更多有關(guān)Win32核心API的內(nèi)容，我向您推薦JeffRichter著《AdvancedWindows》。Jeff在這本書中涵蓋了極其詳細(xì)的與過程、線程和內(nèi)存管理有關(guān)的內(nèi)容。如果要學(xué)習(xí)更多有關(guān)MFC編程的內(nèi)容，沒有比JeffPros－ise的《ProgrammingWindows95withMFC》更好的書了。這本書是“Petzold”風(fēng)格的MFC編程方面的書，它是MFC程序員的基礎(chǔ)讀物。信息反饋盡管我盡量使本書中的內(nèi)容更加準(zhǔn)確，但是您還是會(huì)發(fā)現(xiàn)一些錯(cuò)誤。如果您發(fā)現(xiàn)了本書的問題或?qū)Ρ緯乱话娴母倪M(jìn)有很好的建議，請(qǐng)把您的想法發(fā)至CEBook＠DelValle.com。我不能保證會(huì)答復(fù)所有的建議，但是我會(huì)閱讀每一條建議。DougBolingTahoe，加利福尼亞1998年8月

　　作為美國《個(gè)人電腦》的資深編輯和《MICROSOFTINTERACTIVEDEVELOPER》的專欄作家，DOUGLASBOLING以其敏銳的洞察力聞名于計(jì)算機(jī)界。他是一個(gè)電子工程師，同時(shí)又是一個(gè)作家和顧問，DOUGLAS在WINDOWSCE以及其他的程序設(shè)計(jì)方面都有獨(dú)到的體會(huì)和見解，并經(jīng)常在主要的專業(yè)開發(fā)者會(huì)議上發(fā)表論文。