Win CE開發(fā)特性及忠告 | |||||
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作者:
leo整理
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來源:
blueidea.com
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時間:
2004年7月5日 14:26
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最近一段時間,移動設(shè)備開發(fā)越來越多的成為了程序員社區(qū)的話題。移動設(shè)備主要包括智能手機(jī)和PDA,是嵌入式開發(fā)中很重要的一個方向。在智能手機(jī)領(lǐng)域被大多數(shù)手機(jī)廠商支持的J2ME無疑是領(lǐng)頭羊,微軟CE平臺的SmartPhone也逐漸成為關(guān)注焦點(diǎn)。一直不溫不火的PDA市場,也在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域有所收獲,Pocket PC由于其開發(fā)與Windows平臺的一致性而得到了開發(fā)人員的青睞。
在長期關(guān)注程序員論壇的過程中,我發(fā)現(xiàn)由于Windows CE開發(fā)的獨(dú)特性,加之多個版本并存、缺乏中文參考資料,所以論壇上充斥著大量相同的入門問題。我希望在這里能夠?yàn)閯傓D(zhuǎn)入Windows CE開發(fā)的程序員明晰一些概念,將現(xiàn)有的Windows CE版本與開發(fā)工具之間的關(guān)系給大家解釋清楚。 Windows CE與平臺開發(fā) Windows CE是微軟為嵌入式設(shè)備打造的操作系統(tǒng),而嵌入式設(shè)備可謂多種多樣,這就要求CE操作系統(tǒng)必須是可定制的,所以微軟將Windows CE設(shè)計(jì)為模塊化的操作系統(tǒng)。說簡單點(diǎn),我們可以把Windows CE想像成一盒積木,你可以用積木搭建出任何物體,但不一定要把所有的積木都用上。 Windows CE搭建出來的物體就是平臺,是適應(yīng)某種有固定標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式設(shè)備的操作系統(tǒng)子集,最著名的平臺就是Pocket PC了,是提供給沒有鍵盤的掌上電腦使用的平臺。由于平臺和硬件的一致性,所以有時候我們也用平臺的名稱來稱呼整個系統(tǒng)——硬件與操作系統(tǒng)的總和。 我們也可以自己開發(fā)平臺,開發(fā)工具是微軟提供的Platform Builder,Platform Builder的版本號是和Windows CE的版本號一致的。 更多程序員關(guān)心的是應(yīng)用程序的開發(fā),而應(yīng)用程序開發(fā)是針對特定平臺的,我們在開發(fā)之前必須安裝目標(biāo)平臺的SDK,才能夠開發(fā)出適應(yīng)目標(biāo)平臺的開發(fā)工具。 Windows CE開發(fā)環(huán)境綜述 初學(xué)者另外一個比較糊涂的概念是版本的問題,現(xiàn)在市面上能夠見到Windows CE的兩代產(chǎn)品,它們的內(nèi)核分別基于Windows CE 3.0和Windows CE.NET(即4.0)。 微軟將今年剛面世的Pocket PC 2003和Smart Phone 2003統(tǒng)稱為Windows Mobile 2003,我們大多數(shù)時候還是習(xí)慣地沿用老稱謂。 而市面上經(jīng)常見到的Pocket PC 2002是基于Windows CE 3.0的平臺,而Pocket PC 2003則是基于Windows CE.NET的平臺,需要注意的是,Pocket PC 2003的內(nèi)核是Windows CE.NET 4.2。而SmartPhone2003也是基于Windows CE.NET的。SmartPhone的最初版本是2002,基于Windows CE 3.0的,但是微軟沒有推出SmartPhone2002的中文版。 清晰了平臺與CE之間的關(guān)系,解釋平臺與開發(fā)工具之間的關(guān)系就很容易了。微軟提供給應(yīng)用程序開發(fā)者的工具包括:Embedded Visual Tools 3.0,其中包括Embedded Visual C++ 3.0和Embedded Visual Basic 3.0;Embedded Visual C++ 4.0和Visual Studio.NET。 開發(fā)工具的版本號是與Windows CE的版本號對應(yīng)的。EVC3.0和EVB3.0是用來開發(fā)基于Windows CE 3.0平臺的應(yīng)用程序的,比較常見的平臺有:Pocket PC 2002、Pocket PC 2000、Palm-size PC、HPC。而EVC4.0是用來開發(fā)Windows CE.NET平臺的程序的,主要包括Pocket PC 2003和SmartPhone 2003。 Visual Studio.NET針對嵌入式設(shè)備開發(fā)需要SDE的支持,而VS.NET 2003中包括了SDE,不需要另外安裝。Visual Studio.NET開發(fā)的程序需要目標(biāo)平臺支持.NET Compact Framework。現(xiàn)在支持.NET Compact Framework的平臺有Pocket PC 2002和Pocket PC 2003。這里需要注意的是SmartPhone 2003是不支持.NET Compact Framework的。 EVB開發(fā)入門 微軟已經(jīng)宣布EVB不再支持Windows CE.NET,所以EVB的最終版本是3.0。但由于EVB的易上手性和快速開發(fā)的特點(diǎn),在VS.NET橫空出世之前,它成為Windows CE平臺上快速開發(fā)的不二之選。現(xiàn)在EVB仍然適合Windows CE 3.0平臺上小型應(yīng)用程序的快速開發(fā)。如果您不是專職的Windows CE程序員,而只是需要在Windows CE平臺上開發(fā)整個系統(tǒng)的一部分,那么EVB可以讓您用很短的時間開發(fā)出您想要的程序。 EVB的開發(fā)環(huán)境的搭建也是十分簡單,您可以從微軟的網(wǎng)站上下載EVT 2002,其中包含了EVC 3.0、EVB 3.0和Pocket PC 2002 SDK和SmartPhone 2002 SDK。按照提示將EVB和Pocket PC 2002 SDK安裝好后就可以進(jìn)行開發(fā)了。SDK中包含模擬器,在沒有實(shí)際設(shè)備的情況下,可以利用模擬器來調(diào)試程序。 這里需要注意的是,開發(fā)環(huán)境和模擬器之間是通過網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議進(jìn)行通訊的,所以開發(fā)所用的計(jì)算機(jī)上必須有一個活動的網(wǎng)絡(luò)連接。如果沒有,可以安裝微軟的虛擬網(wǎng)卡。
EVB的開發(fā)環(huán)境與VB類似,因?yàn)閃indows CE應(yīng)用程序需要在模擬器或者實(shí)際設(shè)備上調(diào)試,所以我們必須選擇程序的輸出目標(biāo)。如果您選擇了Emulation,在您按下運(yùn)行(或F5)后,EVB將自動啟動模擬器,并把程序下載到模擬器中。 由于新的Windows CE.NET將不再支持EVB,微軟建議EVB程序員使用VB.NET開發(fā)新的程序,而對于原有的EVB程序也給出了遷移路徑,關(guān)于這方面的論述,您可以參考MSDN文章《Moving from eMbedded Visual Basic to Visual Basic .NET》。 EVC開發(fā)入門 無論是Win32平臺還是WinCE平臺,Visual C++都是一個強(qiáng)大的開發(fā)工具。而EVC也是WinCE上的主流開發(fā)工具。EVC支持MFC類庫的子集,可以給開發(fā)者提供最強(qiáng)大的支持,也使Win32平臺上的VC程序員可以很容易地遷移到WinCE平臺上。但由于MFC類庫需要一個DLL,所以對某些存儲空間有限的嵌入式設(shè)備來說,這是個很大的負(fù)擔(dān),所以SmartPhone就不支持MFC。
說這么多,讓我們來創(chuàng)建一個EVC的工程。是不是和VC很像,需要提醒大家注意的是,由于嵌入式設(shè)備支持的CPU種類很多,我們在選擇創(chuàng)建工程類型的同時,也要把該工程所支持的CPU類型選擇好。創(chuàng)建工程的過程和VC是一樣的。當(dāng)然不同的平臺支持的工程類型是不同的,比如Pocket PC 2003有支持MFC和API的兩種工程,而SmartPhone 2003則只有支持API的一種工程。
EVC中比VC環(huán)境中多了一行下拉菜單的選項(xiàng),分別用來選擇:工程、SDK、CPU類型和輸出設(shè)備。以Pocket PC為例,在實(shí)際設(shè)備上調(diào)試應(yīng)該選擇Win32(WCE ARMV4)Debug ,而在模擬器上則需要選擇Win32(WCE emulator)Debug。 VS.net開發(fā)入門 又來到我們的.NET時間了,我怎么說又?最近大家都被JAVA和.NET搞得頭昏腦脹了吧?不管大家怎么吵,.NET Compact Framework對于手中缺少開發(fā)利器的嵌入式程序員無疑是一大福音。Visual Studio .NET 2003完全支持對移動設(shè)備的開發(fā),好了,讓我們開始一段奇幻的.NET之旅吧。
打開VS.net 2003,選File - New – Project,就打開了上面的界面。讓我們來建立一個Visual C#的工程,然后選擇Smart Device Application,然后OK。
你在這里要選擇目標(biāo)設(shè)備:Pocket PC、SmartPhone、Windows CE(指的是其他平臺),下面則是選擇創(chuàng)建的工程類型,我們選擇“Windows Application”,左邊是選擇的平臺所支持的模擬器。最后點(diǎn)擊OK,我們就可以進(jìn)入VS.NET的主界面了。 選擇輸出設(shè)備的情況和EVB十分類似,只需要選擇輸出設(shè)備,而不用選擇CPU類型。當(dāng)然了,因?yàn)?NET是運(yùn)行在虛擬機(jī)上的了。在CPU類型眾多的嵌入式領(lǐng)域,.NET和JAVA才能真正發(fā)揮自己的強(qiáng)項(xiàng)。
當(dāng)然,我們也可以選擇VB.NET作為開發(fā)智能設(shè)備的語言,情況和C#完全一樣。目前智能設(shè)備開發(fā)只支持C# 和VB.NET。愛好C++的程序員可能還要等上一段時間。 Windows CE 開發(fā)的忠告 可以說當(dāng)我們花了大部分時間將已有的應(yīng)用程序移植到Microsoft Windows CE中。一般說來,這個計(jì)劃不是太難。我們起步于Microsoft Win32代碼,當(dāng)然Windows CE是基于Win32應(yīng)用程序接口(API)的。有利的是,我們的應(yīng)用程序(即Raima 數(shù)據(jù)管理器)有方便的使用接口,并包含一個大約由150個子函數(shù)組成的庫,這些函數(shù)都是由C語言寫成,可以用來創(chuàng)建、管理和訪問數(shù)據(jù)庫。 按建立應(yīng)用程序的方式來說,我們原以為將它移植到Windows CE中是一項(xiàng)相對簡單的C語言編程練習(xí)。然而,我們不久便遇到好些困難。從粗心大意的錯誤開始,比如在基于Windows NT 的Windows CE仿真器上使用Microsoft Windows NT庫,接著又違背Windows CE的編程戒律,如"千萬不要給Unicode(國際標(biāo)準(zhǔn)組織10646標(biāo)準(zhǔn))字符分配奇數(shù)內(nèi)存地址"。 大約有百分之九十的問題或多或少地與Unicode有關(guān)。盡管Unicode編程不難,但是,當(dāng)給單字節(jié)字符編寫代碼時,很容易出錯(我有過許多次錯誤)。 下面這些忠告是根據(jù)我們在Windows CE上編寫Raima 數(shù)據(jù)管理器的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的,但我相信,在做任何其它Windows CE程序之前,它們都值得借鑒。畢竟大多數(shù)Windows開發(fā)者,當(dāng)他們創(chuàng)建第一個Windows CE應(yīng)用程序時,真正運(yùn)用的是已掌握的Win32知識。 不要在仿真器上使用Windows NT庫 這里所討論的第一個錯誤實(shí)在太愚蠢了,但我還是陷了進(jìn)去,也許你也會。當(dāng)用Microsoft VC++(5.0版)創(chuàng)建一個Windows CE程序時,你會發(fā)現(xiàn),包含路徑(include)、 庫路徑(library)、及可執(zhí)行程序路徑被自動調(diào)整以匹配反應(yīng)目標(biāo)環(huán)境的選擇。因此,比如說為Windows CE模擬器建立應(yīng)用程序時,你會發(fā)現(xiàn),include路徑?jīng)]有指向Win32的包含文件(在VC目錄下),而是指向Windows CE包含文件(在WCE目錄下)。千萬別去修改。 由于Windows CE在Windows NT下運(yùn)行,所以仿真器上運(yùn)行的程序能夠調(diào)用任一Windows NT動態(tài)鏈接庫(DLL)中的函數(shù),即使這個DLL不是模擬器的成員也一樣。顯然,這不是很好的事,因?yàn)橄嗤暮瘮?shù)也許在手持PC(H/PC)或Windows CE設(shè)備上不可用,而你的軟件最終要能在這些設(shè)備上運(yùn)行。 第一次將非Unicode應(yīng)用程序裝入Windows CE仿真器時,你會發(fā)現(xiàn),許多正在使用的函數(shù)它都不支持,例如美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ANSI)定義的字符函數(shù)strcpy()。這也許引誘你去鏈接Windows NT 運(yùn)行時間庫,以便能解決所有問題。 如果你是剛開始用Windows CE編程,可能你能用的包含文件和庫文件是明顯的。答案就是,你不要采用那些在寫普通Win32或非Windows CE程序時使用的包含文件和庫文件。 不要混淆TCHARs和bytes 如果你正在Windows CE上寫非Unicode應(yīng)用程序,你或許要將所有的字符串從單個字符(chars)轉(zhuǎn)換為寬字符(widechars)(例如,C變量類型whcar_t)。幾乎所有Windows CE支持的Win32和運(yùn)行時間庫函數(shù)都要求寬字符變量。Windows 95不支持Unicode,然而,為了使程序代碼具有可移植性,你要盡可能采用tchar.h中定義的TCHAR類型,不要直接使用wchar_t。 TCHAR是定義為wchar_t還是char,取決于預(yù)處理器的符號UNICODE是否定義。同樣,所有有關(guān)字符串處理函數(shù)的宏,如_tcsncpy宏,它是定義為Unicode函數(shù)wcsncpy還是定義為ANSI函數(shù)strncpy,取決于UNICODE是否定義。 在現(xiàn)存的Windows應(yīng)用程序中,有些代碼也許暗示字符長為單字節(jié)。這在給字符串分配內(nèi)存時經(jīng)常用到,例如:
在這段代碼中,分配的內(nèi)存塊應(yīng)該寫作(MAXFILELEN * sizeof(char)),但是大多數(shù)程序員喜歡將它簡化為MAXFILELEN,因?yàn)閷τ谒械钠脚_來說sizeof(char)的值等于1。然而,當(dāng)你用TCHARS代替多個字符時,很容易忘記這種固有的概念,于是將代碼編寫成下面的形式:
這是不行的。它馬上會導(dǎo)致出錯。這里的錯誤在于malloc函數(shù)中指定變量大小為bytes,然而_tcsncpy函數(shù)中使用的第三個變量卻指定為TCHARs而不是bytes。當(dāng)UNICODE被定義時,一個TCHAR等于兩個字節(jié)數(shù)(bytes)。 上述代碼段應(yīng)該改寫為:
不要將Unicode 字符串放入奇數(shù)內(nèi)存地址 在Intel系列處理器上,你可以在一奇數(shù)內(nèi)存地址儲存任何變量或數(shù)組,不會導(dǎo)致任何致命的錯誤影響。但在H/PC上,這一點(diǎn)不一定能行 ? 你必須對大于一個字節(jié)的數(shù)據(jù)類型小心謹(jǐn)慎,包括定義為無符號短型(unsigned short) 的wchar_t。當(dāng)你設(shè)法訪問它們的時候,將它們置于奇地址會導(dǎo)致溢出。 編輯器經(jīng)常在這些問題上提醒你。你無法管理堆棧變量地址,并且編輯器會檢查確定這些地址與變量類型是否相匹配。同樣,運(yùn)行時間庫必須保證從堆中分配的內(nèi)存總是滿足一個word邊界 ,所以你一般不必?fù)?dān)心那兩點(diǎn)。但是,如果應(yīng)用程序含有用memcpy()函數(shù)拷貝內(nèi)存區(qū)域的代碼,或者使用了某種類型的指針?biāo)阈g(shù)以確定內(nèi)存地址,問題也許就出現(xiàn)了。考慮下面的例子:
這段代碼是從堆中分配內(nèi)存并復(fù)制一個字符串,在字符串的開頭留一個HEADER_SIZE的大小。假設(shè)UNICODE定義了,那么該字符串就是一個widechar字符串。如果HEADER_SIZE是一個偶數(shù),這段代碼就會正常工作,但如果HEADER_SIZE為奇數(shù),這段代碼就會出錯,因?yàn)閝指向的地址也將為奇數(shù)。 注意,當(dāng)你在Intel系列處理器中的Windows CE仿真器上測試這段代碼時,這個問題是不會發(fā)生的。 在這個例子中,只要確保HEADER_SIZE為偶數(shù),你就可以避免問題的發(fā)生。然而,在某些情況下你也許不能這么做。例如,如果程序是從一臺式PC輸入數(shù)據(jù),你也許不得不采用事先定義過的二進(jìn)制格式,盡管它對H/PC不適合。在這種情況下,你必須采用函數(shù),這些函數(shù)用字符指針控制字符串而不是TCHAR指針。如果你知道字符串的長度,就可以用memcpy()復(fù)制字符串。因此,采用逐個字節(jié)分析Unicode字符串的函數(shù)也許足以確定字符串在widechars中的長度。 在ANSI和Unicode字符串之間進(jìn)行翻譯 如果你的Windows CE應(yīng)用程序接口于臺式PC,也許你必須操作PC機(jī)中的ANSI字符串?dāng)?shù)據(jù)(例如,char字符串)。即使你在程序中只用到Unicode字符串,這都是事實(shí)。 你不能在Windows CE上處理一個ANSI字符串,因?yàn)闆]有操縱它們的庫函數(shù)。最好的解決辦法是將ANSI字符串轉(zhuǎn)換成Unicode字符串用到H/PC上,然后再將Unicode字符串轉(zhuǎn)換回ANSI字符串用到PC上。為了完成這些轉(zhuǎn)換,可采用MultiByteToWideChar()和WideCharToMultiByte () Win32 API 函數(shù)。 對于Windows CE 1.0的字符串轉(zhuǎn)換,劈開(hack) 在Windows CE 1.0 版本中,這些Win32API函數(shù)還沒有完成。所以如果你想既要支持CE 1.0又能支持CE 2.0,就必須采用其它函數(shù)。將ANSI字符串轉(zhuǎn)換成Unicode字符串可以用wsprintf(),其中第一個參數(shù)采用一widechar字符串,并且認(rèn)識"%S"(大寫),意思是一個字符串。由于沒有wsscanf() 和 wsprintfA(),你必須想別的辦法將Unicode字符串轉(zhuǎn)換回ANSI字符串。由于Windows CE 1.0不在國家語言支持(NLS)中,你也許得求助于hack,如下所示:
這種適合于Windows CE 1.0的實(shí)現(xiàn)辦法比使用wsprintf()函數(shù)要容易,因?yàn)槭褂脀sprintf()函數(shù)更難以限制目標(biāo)指針?biāo)赶虻淖址拈L度。 選擇正確的字符串比較函數(shù) 如果你要分類Unicode標(biāo)準(zhǔn)字符串,你會有以下幾個函數(shù)可供選擇:
wcscmp(), wcsncmp(), wcsicmp(), 和wcsnicmp() 第二類函數(shù)使用現(xiàn)有的當(dāng)?shù)卦O(shè)置(current locale settings)(系統(tǒng)設(shè)置,除非你在字符串比較函數(shù)之前調(diào)用了wsetlocale()函數(shù))來比較兩個字符串。這些函數(shù)也能正確分類外文字符。如果當(dāng)?shù)氐淖址?C"("C" locale)被選定,這些函數(shù)與第一類函數(shù)就具有了相同的功能。 第三類函數(shù)是Win32函數(shù)CompareString()。這個函數(shù)類似于第二類函數(shù),但是它允許你指定當(dāng)?shù)卦O(shè)置(the locale)作為一個參數(shù),而不是使用現(xiàn)有的當(dāng)?shù)卦O(shè)置(current locale settings)。CompareString()函數(shù)允許你選擇性地指定兩個字符串的長度。你可以將第二個參數(shù)設(shè)置為NORM_IGNORECASE,從而使函數(shù)比較字符串時不比較大小寫。 通常,即使不將第二個參數(shù)設(shè)置為NORM_IGNORECASE,CompareString()函數(shù)也不用來區(qū)分大小寫。我們經(jīng)常用wcsncoll()函數(shù)來區(qū)分大小寫,除非使用當(dāng)?shù)氐淖址?C"("C" locale)。所以,在我們的代碼中,不使用CompareString()函數(shù)來區(qū)分大小寫,而用wcsncoll()函數(shù)來區(qū)分大小寫 不要使用相對路徑 與Windows NT不一樣,Windows CE沒有當(dāng)前目錄這個概念,因此,任何路徑只是相對于根目錄而言的。如果你的軟件給文件或目錄使用相對路徑,那么你很可能把它們移到別的地方了。例如,路徑".\abc"在Windows CE中被當(dāng)作"\abc"看待。 移走了對calloc()和 time()函數(shù)的調(diào)用 C運(yùn)行庫中的calloc()函數(shù)不能使用,但是malloc()函數(shù)可以代替calloc()函數(shù)。并且不要忘記,calloc()函數(shù)初始化時分配的內(nèi)存為零,而malloc()函數(shù)不一樣。同樣,time()函數(shù)也不能使用,但你可以使用Win32函數(shù)GetSystemTime()函數(shù)代替time()函數(shù)。 經(jīng)過以上的警告后,你會高興地學(xué)習(xí)最后令你驚訝的兩點(diǎn)忠告。 不需要改變Win32 輸入/輸出(I/O)文件的調(diào)用 Win32的輸入輸出函數(shù),Windows CE也支持。允許你象訪問Win32文件系統(tǒng)那樣訪問對象。CreateFile()函數(shù)在Windows CE中不能辯認(rèn)標(biāo)志FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS,但是這個標(biāo)志僅用作可選的磁盤訪問,并且不影響函數(shù)調(diào)用的功能。 不要擔(dān)心字節(jié)的狀態(tài) 當(dāng)我們把應(yīng)用程序?qū)懭隬indows CE時,有了一個美好的發(fā)現(xiàn),那就是Windows CE的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)類型的字節(jié)狀態(tài)與Intel結(jié)構(gòu)的字節(jié)狀態(tài)一樣,在所有的處理器上,Windows CE均支持。 幾乎象所有的數(shù)據(jù)庫引擎一樣,Raima數(shù)據(jù)庫管理器在數(shù)據(jù)庫文件中以二進(jìn)制形式保存數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這就意味一個記錄無論何時寫入數(shù)據(jù)庫或從數(shù)據(jù)庫讀出,均被當(dāng)作一系列的字節(jié)來處理,不管它域的內(nèi)容。只要數(shù)據(jù)庫文件不要傳給別的任何系統(tǒng),數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的字節(jié)狀態(tài)問題就解決了。如果數(shù)據(jù)庫文件被一個來自原始系統(tǒng)且?guī)в胁煌止?jié)狀態(tài)的處理器訪問,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)將被誤解。 無論何時,當(dāng)你在擁有不同處理器的機(jī)器上傳輸文件時,就會出現(xiàn)這個問題。在這個問題上,值得高興的是所有類型的處理器都使用相同的字節(jié)狀態(tài)。 在使用Windows CE時,這些忠告應(yīng)該引起你足夠的重視,避免學(xué)習(xí)時走彎路。 |