Visual C++中创建WPF项目的方法

C++/CLI下创建WPF项目的方法

Visual C++中创建WPF项目的方法

由于WPF不仅仅支持C#/VB开发，还支持其他语言，比如: C++、F#等开发，于是大白我最近花了点时间摸索了一下，本文主要介绍C++/CLI下创建WPF项目的方法。

我使用的开发环境是: Win10 x64 + Visual Studio 2019 (16.6.1版本)。

今天我们需要使用C++/CLI，算是C++的一个子集吧。

要能正常使用C++/CLI，首先需要确保你安装了C++/CLI build套件(见下图)，同时还需要确保你安装好了Visual C++相应版本的运行库。

进入控制面板，找到 Visual Studio 2019，右击”修改”，然后切换到”独立组件”(Individual components)这个选项卡。

如果没安装，勾选后安装一下即可。

接下来我们可以创建项目了，建议选用模板 CLR Empty Project (.NET Framework)，解决方案和项目名可以都用CppWpfDemo。

这时一个空项目就创建完成了。

此时查看 Project的属性，Configration Properties -> “C/C++” -> “All Options”，输入 “common”进行搜索，确保选中的是 Common Language Runtime Suppor(/clr).

接下来我们鼠标右击项目下的文件夹”Resource Files”，点”Add” -> “new item”，类型选”Component Class”，可使用默认的名字MyComponent。

此时，MyComponent.cpp中的代码如下:

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#include "MyComponent.h"

为了正确引用到 WPF 中的各种库，我们还需要加入 WPF中 3 个核心的 dll，操作方法是:

右键点击项目中的 References，然后点 Add Reference，勾选上:

• PresentationCore
• PresentationFramework
• WindowsBase

接下来，进行了一番倒腾，我改成了这个，做成了一个简单的界面:

此时 MyComponent.cpp的内容如下:

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#include "MyComponent.h"

using namespace CppWpfDemo;
using namespace System::Windows;
using namespace System::Windows::Controls;
using namespace System::Windows::Media;

[System::STAThreadAttribute]
int main(array<System::String^>^ args)
{
	Application^ app = gcnew Application();
	Window^ window = gcnew Window();
	window->Title = "C++/CLI WPF demo";

	TextBlock^ tb = gcnew TextBlock();
	tb->Text = "Hello WPF";

	// Add root Grid
	Grid^ rootGrid = gcnew Grid();
	rootGrid->Width = 120;
	rootGrid->Height = 120;
	RowDefinition^ myRowDef1 = gcnew RowDefinition();
	rootGrid->RowDefinitions->Add(myRowDef1);

	DataGrid^ grid = gcnew DataGrid();
	grid->Background = Brushes::LightBlue;
	grid->Width = 80;
	grid->Height = 100;

	// Define the Canvas
	Canvas^ mainCanvas = gcnew Canvas();
	mainCanvas->Children->Add(tb);
	mainCanvas->Children->Add(grid);

	Canvas::SetTop(tb, 20);
	Canvas::SetLeft(tb, 20);

	Canvas::SetTop(grid, 50);
	Canvas::SetLeft(grid, 20);

	rootGrid->Children->Add(mainCanvas);
	Grid::SetRow(mainCanvas, 0);

	window->Content = rootGrid;
	app->Run(window);

	return 0;
}

代码中的[STAThread]是需要的，表示Single Thread Apartment(单线程单元)，等价于[System::STAThread] 或 ` [System::STAThreadAttribute]`，更多相关介绍见文末。

还有个朋友说需要在项目属性中设置”Entry Point”的值为”main”，测试过了填与不填没影响，建议别填。

接下来，可以build了。

如果出现VCRUNTIME140.dll missing的问题，安装一下Visual C++ Redistributable for Visual Studio 2015 和 Microsoft Visual C++ 2015 Redistributable Update 3 RC 可以解决，x64和x86的运行库都需要安装。

如果还不行，

• 下载 VCRUNTIME140.DLL
• 以管理员权限复制这个 dll 到 C:\Windows\System32
• 检查该 dll 的文件读写权限是否为只读，如果是只读，去掉前面的勾勾.

此时按F5(或 Ctrl + F5)，运行结果如下:

美中不足的是后面一直有个命令行窗口。

启动时如何设置才能只显示WPF界面?

那么问题来了，F5启动时如何设置才能只显示WPF界面? 网上找了下解决方案，发现将目前用的 int main()改为int WINAPI WinMain() 可以解决，要能使用WinMain()则需要引入windows.h头文件。

当把 #include windows.h加到#include "MyComponent.h"下一行时，发现如下错误:

原因在于命令空间冲突，使得 Window的引用出现起义。

解决方法是: 将 #include windows.h放在代码的第一行。

此时，此时 MyComponent.cpp的内容如下:

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#include "windows.h"
#include "MyComponent.h"

using namespace System::Windows;
using namespace System::Windows::Controls;
using namespace System::Windows::Media;

[STAThread]
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
	LPSTR lpCmd, int nCmd)
{
	Application^ app = gcnew Application();
	Window^ window = gcnew Window();
	window->Title = "C++/CLI WPF demo";

	TextBlock^ tb = gcnew TextBlock();
	tb->Text = "Hello WPF";

	// Add root Grid
	Grid^ rootGrid = gcnew Grid();
	rootGrid->Width = 120;
	rootGrid->Height = 120;
	RowDefinition^ myRowDef1 = gcnew RowDefinition();
	rootGrid->RowDefinitions->Add(myRowDef1);

	DataGrid^ grid = gcnew DataGrid();
	grid->Background = Brushes::LightBlue;
	grid->Width = 80;
	grid->Height = 100;

	// Define the Canvas
	Canvas^ mainCanvas = gcnew Canvas();
	mainCanvas->Children->Add(tb);
	mainCanvas->Children->Add(grid);

	Canvas::SetTop(tb, 20);
	Canvas::SetLeft(tb, 20);

	Canvas::SetTop(grid, 50);
	Canvas::SetLeft(grid, 20);

	rootGrid->Children->Add(mainCanvas);
	Grid::SetRow(mainCanvas, 0);

	window->Content = rootGrid;
	app->Run(window);

	return 0;
}

而运行结果为:

大白今天躺坑完毕，总算解决了问题，先酱~

第一个版本代码已上传到 github: https://github.com/yanglr/CppWpfDemo/tree/master/CppWpfDemo/CppWpfDemo.

线程化与“套间”(单元)

STAThreadAttribute 类：指示应用程序的 COM 线程模型是单线程单元 (STA)。

一个进程加载了一个COM的DLL文件后，该DLL可能定义并使用了一些可修改的全局变量或访问共享资源。该进程内的多个线程如何并发访问该DLL并保证是线程安全的，这就是“套间”（apartment）技术需要解决的问题。

COM对象与创建或调用COM对象的线程可以按两种策略来实现并发安全：

• 按照单线程执行方式写COM对象的代码，完全不考虑并发执行问题。这样的每个COM对象只能由一个线程执行，该线程通过Windows消息队列实现多线程访问该COM对象被串行化从而并发安全。这种策略称作单线程套间（Single-Threaded Apartment，STA）。
• COM对象的代码自身实现了并发控制（通过Windows互斥原语，如互斥锁、临界区、事件、信号量等）。因此实际上多线程可以直接调用该COM对象的方法，这是并发安全的。这种策略称作多线程套间（Multi-Threaded Apartment，MTA）。

COM的并发安全的具体实现，提出了套间（apartment）概念。每一种套间类型表示在一个进程内部是多线程情况下，如何同步对COM对象的调用。套间是一个逻辑容器，收纳遵循相同线程访问规则的COM对象与COM线程（创建了COM对象的线程或者调用了COM对象的方法的线程）。套间本质上只是一个逻辑概念而非物理实体，没有句柄类型可以引用它，更没有可调用的API操纵它。套间有两种：

• 单线程套间（Single-Threaded Apartment，STA）：每个进程可以有多个STA套间。每个STA套间只能有一个线程。每个STA性质的COM对象只能属于一个STA套间。一个STA套间可以有零个或多个STA属性的COM对象，这些COM对象的方法只能由该套间的唯一线程执行。STA套间的线程可以直接调用该套间的COM对象的方法。如果STA套间的COM对象被套间外的线程或进程调用，那么该套间的线程必须实现Windows消息队列与消息循环处理机制，其他线程必须通过marshalling与unmarshalling机制，通过给该STA套间的线程发送Windows消息来调用COM对象。每个STA性质的线程自动形成一个STA套间，这个套间容纳了该线程及其创建的所有STA性质COM对象。MTA性质的线程创建STA性质的COM对象时，系统自动把该COM对象放在default STA套间内，由该套间的STA线程来执行该COM对象的方法。每个进程至多有一个default STA套间，该套间与套间内线程是自动生成的。
• 多线程套间（Multi-Threaded Apartment，MTA）：每个进程至多有一个MTA套间。所有MTA性质的线程都属于MTA套间。所有MTA性质的COM对象也都属于这个MTA套间。STA性质的线程创建MTA性质的COM对象时，系统自动创建一些线程以执行这些MTA性质的COM对象，这些线程也属于MTA套间，系统返回安整后的COM对象的描述给STA性质的线程。

一个COM对象只能存在于一个套间。COM对象一经创建就确定所属套间，并且直到销毁它一直存在于这个套间。COM对象有4种套间模式：单线程套间（Single Threading Apartment，STA），多线程套间（MTA），线程中立套间（Thread Neutral Apartment，NA），以及Both(STA+MTA)。详见下表。COM对象的套间类型写在Windows注册表相关条目中。

一个COM线程从创建到结束都属于同一个套间。COM线程只有两种套间模式：STA或MTA。[13]线程必须通过调用CoInitializeEx()函数并且设定参数为COINIT_APARTMENTTHREADED或者COINIT_MULTITHREADED，来指明该线程的套间模式。调用了CoInitializeEx()函数的线程即已进入套间，直到线程调用CoUninitialize()函数或者自身终止，才会离开套间。COM为每个STA的线程自动创建了一个隐藏窗口，其Windows class是”OleMainThreadWndClass” 。跨套间调用这个STA套间内的COM对象，实际上是向这个隐藏窗口发送了一条窗口消息，通过消息循环与分派，该窗口过程收到这条窗口消息并调用相应的COM对象的接口方法。

线程与属于同一套间的对象遵循相同的线程访问规则，可以直接执行方法调用而不需COM的辅助。线程跨套间边界去调用COM对象，传递的指针需要marshalling。如果通过标准的COM的API来调用，可以自动完成安整。例如，把一个COM接口指针作为参数传递给另外一个套间的COM对象的proxy的情形。但如果软件编程者跨套间传递接口指针而没有使用标准COM机制，就需要手工完成安整（通过CoMarshalInterThreadInterfaceInStream函数）与反安整（通过CoGetInterfaceAndReleaseStream函数获取COM接口的proxy）。例如，把COM接口指针作为线程启动时的参数传递的情形。

跨进程的调用COM对象类似于同一进程内跨套间的调用COM对象。

Object Linking & Embedding (OLE，对象链接与嵌入技术)提供了如下几种套间:

参考:

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BB%84%E4%BB%B6%E5%AF%B9%E8%B1%A1%E6%A8%A1%E5%9E%8B#%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E5%8C%96%E4%B8%8E%E2%80%9C%E5%A5%97%E9%97%B4%E2%80%9D

https://docs.microsoft.com/zh-CN/dotnet/api/system.stathreadattribute

https://stackoverflow.com/questions/1293402/why-does-wpf-require-a-stathread-attribute-to-be-applied-to-the-main-method

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