【读书笔记】《Windows游戏编程之从零开始》（一）
Windows编程入门
- HelloVisualStudio这个项目介绍了，Windows程序的“心脏”——WinMain函数，以及MessageBox函数的详细用法。
- FirstBlood!这个项目介绍了，PlaySound函数，以及如何连接库文件。
- GameCore这个项目详细介绍如何完整的创建一个窗口，后面两部分都会这个窗口框架。】
HelloVisualStudio
这个项目就是认识一下Win32窗口程序，最终效果如下图，嗯，就是启动了一个MessageBox函数。
关键词：WinMain，MessageBox
完整代码在此(因为代码较短我就直接贴出来了，后面代码较多的时候我就放一些主要的函数就行了)
#include
int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nShowCmd )
{
MessageBox(NULL,L"你好，Visual Studio! ", L"消息窗口",0);
return 0;
}
- HelloVisualStudio源代码目录
下面就开始对WinMain函数进行介绍，在MSDN中查到它有如下原型
int WINAPI WinMain(_In_ HINSTACE hInstance, _In_ HINSTANCE hPrevInstance, _In_ LPSTR lpCmdLine, _In_ int nCmdShow);
首先介绍一下WINAPI(其实不用管)，这个就是_stdcall，只是为了让我们清楚知道这里的_stdcall表示的是一种调用约定，它让编译器知道了应当以Windows兼容的方式来产生机器指令。
同理，_In_ 表示可以理解是一个宏，表示是一个输入参数，_Out_ 是一个输出参数，_In_opt_ 表示输入、可选的(optional)。
函数的第一个参数，HINSTANCE类型的hInstance，它表示该程序当前运行的实例句柄（其实就是一个ID号）。HINSTANCE 是“句柄型”数据类型。相当于装入到了内存的资源的ID。HINSTANCE对应的资源是instance.句柄实际上是一个 无符号长整数。但它是“句柄型”，所以你不能把它当成真的无符号长整数，拿来派别的用处，例如，不能拿来做四则运算。
第二个参数，HINSTANCE类型的hPrevInstance，他表示当前实例的前一个实例的句柄。MSDN中表示在Win32环境下，这个参数总是取NULL。
第三个参数，LPSTR类型的lpCmdLine，lp表示这个参数是一个指针，cmd表示command。例如，在Windows7操作系统下的E盘有一个交ForTheDream.txt的文件，我们用鼠标双击这个文件时将启动记事本程序(notepad.exe)。此时系统会将E:\ForTheDream.txt作为命令行的参数传递给记事本程序的WinMain函数，记事本程序在得到这个文件的文件路径后，就会在窗口中正确显示这个文件的内容。
第四个参数，int类型的nCmdShow，指定程序窗口应该如何显示，是最大化，最小化，还是隐藏等等。可以参照DOTA2客户端可以选择窗口化还是全屏，这个信息是写在本地的配置的文件，启动后，系统会将配置文件的参数传递给WinMain函数。
下面介绍一下，示例程序中用于显示出“你好，Visual Studio!”消息窗口的那句代码的函数原型，另外提一句，这些函数原型都可以在MSDN的官方文档上查到，所以我们要养成多查文档的好习惯。
int WINAPI MessageBox(_In_opt_ HWND hWnd, _In_opt_ LPCTSTR lpText,_In_opt_ LPCTSTR lpCaption,_In_ UINT uType);
-
第一个参数，HWND类型的hWnd，h 是类型描述，表示句柄(handle)， Wnd 是变量对象描述，表示窗口，所以hWnd 表示窗口句柄，表示我们显示的消息框所属的窗口的句柄。 在Windows应用中，窗口都是通过窗口句柄(HWND)来标识的。我们要对某个窗口进行操作的话，首先就是要得到这个窗口的句柄。HANDLE（句柄）是Windows操作系统中的一个概念。在Windows程序中，有各种各样的资源（窗口、图标、光标等），系统在创建这些资源时会为它们分配内存，并返回标示这些资源的标示号，即句柄。
句柄指的是一个核心对象在某一个进程中的唯一索引，而不是指针。
上古时期的程序员, 肯定都知道Handle对象, 一般中文翻译成句柄. 一般的Handle在实现上, 都是一个整数, 而这个整数可以理解为一个指针, 指针指向的地址呢, 又保存了另外一个指针. 之所以这么搞, 是因为这样搞可以让真实的对象可以挪动。
考虑一个一个对象A, 保存在Handle里面, 由于某种原因, 我需要把这个对象A从原来的位置移走, 那么移走之后的对象叫对象B, 那我只需要修改一下Handle里面的指针, 就可以保证正确性, 然后在用户看来, 还是同一个对象, 因为Handle没有改变。
正是因为Handle这种特性, 所以可以基于Handle做一个GC系统. miloyip翻译的那本游戏编程的书里面也讲过, 之前在主机上有人用Handle来管理内存。 -
第二个参数，LPCTSTR类型的lpText，它是一个以NULL结尾的字符串，表示所要显示的消息的内容。
L"你好，Visual Studio! "其中L表示我们要把字符串"你好，Visual Studio! "转化为宽字符版。因为在Visual Studio中默认使用的是Unicode字符集。否则就会有不能将参数从const char[15]转换为LPCWSTR的错误。 -
第三个参数，LPCTSTR类型的lpCaption，它也是一个以NULL结尾的字符串，在其中填我们要显示的消息框的标题的内容。
-
第四个参数，UINT类型的uType，表示我们消息窗口需要什么样的样式。这里我们看到是0，其实它对应
#define MB_OK 0x00000000L
消息框带有唯一一个按钮：OK。需要注意的是，MB_OK是系统默认的MessageBox样式。
是不是对上面神奇的命名格式表示不解，我在这里就直接贴出一些，常用的命名规范，但注意我们可以遵守，但不要墨守成规。
命名规则(适用于C++与Java)：
| 描述 | 实例 |
|---|---|
| 类名混合使用大小写，首字母大写 | ClassName |
| 类型定义，包括枚举和typedef，混合使用大小写，首字母大写 | TypeName |
| 枚举类型除了混合使用大小写外，总以复数形式表示 | EnumeratedTypes |
| 局部变量除了混合使用大小写外，且首字母小写，其名字应该与底层数据类型无关，而且应该反映该变量所代表的事物 | localVariable |
| 子程序参数的格式混合使用大小写，且首字母大写，其名字应该与底层数据类型无关，而且应该反映该变量所代表的事物 | RoutineParameter |
| 对类的多个子程序可见(且只对该类可见)的成员变量名用m_前缀 | m_ClassVariable |
| 全局变量名用g_前缀 | g_GlobalVariable |
| 具名常量全部大写 | CONSTANT |
| 宏全部大写，单词间用分割符"_"隔开 | SCREEN_WIDTH |
| 枚举类型成员名用能反映其基础类型的。单数形式的前缀——例如，Color_Red，Color_Blue | Base_EnumberatedType |
匈牙利命名法中常用的小写字母的前缀，如下表:
| 前缀写法 | 类型 | 描述 | 实例 |
|---|---|---|---|
| ch | char | 8位字符 | chGrade |
| ch | TCHAR | 如果_UNICODE定义，则为16位字符 | chName |
| b | BOOL | 布尔值 | bEnable |
| n | int | 整形（其大小依赖于操作系统） | nLength |
| n | UINT | 无符号值（其大小依赖于操作系统） | nHeight |
| w | WORD | 16位无符号值 | wPos |
| l | LONG | 32位有符号整型 | lOffset |
| dw | DWORD | 32位无符号整型 | dwRange |
| p | * | 指针 | pDoc |
| lp | FAR* | 远指针 | lpszName |
| lpsz | LPSTR | 32位字符串指针 | lpszName |
| lpsz | LPCSTR | 32位常量字符串指针 | lpszName |
| lpsz | LPCTSTR | 如果_UNICODE定义，则为32位常量字符串指针 | lpszName |
| h | handle | Windows对象句柄 | hWnd |
| lpfn | callback | 指向CALLBACK函数的远指针 | lpfnName |
在Windows程序中，有各种各样的资源，比如窗口、图标、光标等。系统创建这些资源时会为它们分配内存，并返回标识这些资源的标识号。这些标识号就是句柄。handle
关键字字符组合表格如下：
| 描述内容 | 使用的关键字母组合 |
|---|---|
| 最大值 | Max |
| 最小值 | Min |
| 初始化 | Init |
| 临时变量 | T(或Temp) |
| 源对象 | Src |
| 目标对象 | Dest |
FirstBlood!
一个播放Dota中拿下第一个人头时“Firstblood！”音效的实例程序。
关键词：PlaySound，链接
#include
#pragma comment(lib,"winmm.lib")
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow)
{
PlaySound(L"FirstBlood.wav",NULL,SND_FILENAME | SND_ASYNC); //播放音效
//显示一个消息框
MessageBox(NULL,L"First blood! 你好，游戏开发的世界，我们来征服你了！",L"First blood! 消息窗口",0);
return 0;
}
- FirstBlood!源代码目录
一般高级语言程序编译的过程：预处理、编译、汇编、链接。作者在P51提到的“如果要使用PlaySound函数的话，必须在编译之前链接winmm.lib库文件。这里我觉得措辞应该改为在程序中声明。
可以在MSDN中查到PlaySound函数的定义如下：
BOOL PlaySound(LPCTSTR pszSound, HMODULE hmod, DWORD fdwSound);
具体的参数名，上面的表格都有提到，这里就不做过多的介绍了。
GameCore
窗口代码，后面学习GDI和DirectX游戏编程时所用的基本框架
关键词：
1、Windows窗口程序的书写思路——WinMain函数，窗口创建四部曲、消息循环、窗口类的注销、窗口过程函数
2、窗口创建四部曲：窗口类的设计、窗口类的注册、窗口的正式创建、窗口的显示与更新
【1】窗口创建四部曲之一：开始设计一个完整的窗口类
WNDCLASSEX wndClass = { 0 }; //用WINDCLASSEX定义一个窗口类
wndClass.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX); //设置结构体的字节数大小
wndClass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW; //设置窗口的样式
wndClass.lpfnWndProc = WndProc; //设置指向窗口过程函数的指针
wndClass.cbClsExtra = 0; //窗口类的附加内存，取0就可以了
wndClass.cbWndExtra = 0; //窗口的附加内存，依然取0就可以了
wndClass.hInstance = hInstance; //指定包含窗口过程的程序的实例句柄
wndClass.hIcon = (HICON)::LoadImage(NULL,L"icon.ico",IMAGE_ICON,0,0,LR_DEFAULTSIZE|LR_LOADFROMFILE); //本地加载自定义ico图标
wndClass.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW); //指定窗口类的光标句柄
wndClass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(GRAY_BRUSH); //为hbrBackground成员指定一个灰色画刷句柄
wndClass.lpszMenuName = NULL; //用一个以空终止的字符串，指定菜单资源的名字
wndClass.lpszClassName = L"ForTheDreamOfGameDevelop"; //用一个以空终止的字符串，指定窗口类的名字。
这里就是创建一个WNDCLASSEX类，然后填好的各项属性。唯一要注意的是：
wndClass.lpfnWndProc = WndProc; //设置指向窗口过程函数的指针
这里先介绍一下，针对Windows的消息处理机制，窗口过程函数被调用的过程：
- 第一步：在设计窗口类的时候，将窗口过程函数的地址赋值给lpfnWndProc成员变量。
- 第二步：调用Regsiter(&Wndclass)注册窗口类，那么系统就有了我们所编写的窗口过程函数的地址。
- 第三步：当应用程序接收到某一窗口的消息时，调用DispatchMessage(&msg)将消息回传给系统。系统则利用先前注册窗口类时得到的函数指针，调用窗口过程函数对消息进行处理。
【2】窗口创建四部曲之二：注册窗口类
if( !RegisterClassEx(&wndClass))
return -1;
【3】窗口创建四部曲之三：正式创建窗口
得到窗口句柄，具体函数定义可以在MSDN查到。
HWND hwnd = CreateWindow(L"ForTheDreamOfGameDevelop",WINDOW_TITLE, //创建窗口函数CreateWindow
WS_OVERLAPPEDWINDOW,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,WINDOW_WIDTH,
WINDOW_HEIGHT,NULL,NULL,hInstance,NULL);
【4】窗口创建四步曲之四：窗口的移动、显示与更新
MoveWindow(hwnd,250,80,WINDOW_WIDTH,WINDOW_HEIGHT,true);
ShowWindow(hwnd,nShowCmd); //调用ShowWindow函数来显示窗口
UpdateWindow(hwnd); //对窗口进行更新，就像我们买了房子要装修一样
UpdateWindow间WM_PAINT消息直接发送给了窗口过程函数进行处理，而没有放到我们前面所说的消息队列里。
【5】消息循环过程
MSG msg = {0}; //定义并初始化msg
while(msg.message != WM_QUIT) //使用while循环，如果消息不是WM_QUIT，就继续循环
{
if(PeekMessage(&msg,0,0,0,PM_REMOVE)) //查看应用程序消息队列，有消息时将队列中的消息派发出去
{
TranslateMessage(&msg); //将虚拟键消息转换为字符消息
DispatchMessage(&msg); //分发一个消息给窗口程序
}
}
无论应用程序消息队列是否有消息，PeekMessage函数都立即返回，程序的得以继续执行后面的语句（无消息则执行其他指令，有消息时一般要将消息派发出去，在执行其他指令）
而GetMessage函数只有在消息队列中有消息时才返回，队列中无消息就会一直等，知道下一个消息出现时才返回。
【6】窗口类的注销
UnregisterClass(L"ForTheDreamOfGameDevelop",wndClass.hInstance); //程序准备结束，注销窗口类
Windows程序的“中枢神经”——窗口过程函数
描述：窗口过程函数WndProc，对窗口消息进行处理。其中函数名可以随意取，只要后面的参数匹配就OK了。
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch(message) //switch语句开始
{
case WM_PAINT: //若是客户区重绘消息
ValidateRect(hwnd,NULL); //更新客户区的显示
break;
case WM_KEYDOWN:
if(wParam == VK_ESCAPE) //如果按下的键是ESC
DestroyWindow(hwnd); //销毁窗口，并发送一条WM_DESTROY消息
break;
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage(0); //向系统表明有个线程有终止请求。用来响应WM_DESTROY消息
break; //跳出该switch语句
default: //若上述case条件都不符合
return DefWindowProcW(hwnd,message,wParam,lParam); //调用默认的窗口过程
}
return 0;
}
下面是整个项目的完整代码：
//------------------------------【程序说明】-----------------------------
// 程序名称：GameCore
// 2018年3月Creat by XY
// 描述：用代码勾勒出游戏开发所需的程序框架
//-----------------------------------------------------------------------
//------------------------------【头文件包含部分】-----------------------
//描述：包含程序所依赖的头文件
//-----------------------------------------------------------------------
#include
//------------------------------【宏定义部分】---------------------------
//描述：定义一些辅助宏
//-----------------------------------------------------------------------
#define WINDOW_WIDTH 800
#define WINDOW_HEIGHT 600
#define WINDOW_TITLE L"【致我们永不熄灭的游戏开发梦想】程序核心框架" //为窗口标题定义的宏
//------------------------------【全局函数声明部分】---------------------
//描述：全局函数声明，防止“未声明的标识”系列错误
//-----------------------------------------------------------------------
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lparam); //窗口过程函数
//------------------------------【WinMain（）函数】-----------------------
//描述：Windows应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始
//------------------------------------------------------------------------
int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nShowCmd )
{
//【1】窗口创建四部曲之一：开始设计一个完整的窗口类
WNDCLASSEX wndClass = { 0 }; //用WINDCLASSEX定义一个窗口类
wndClass.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX); //设置结构体的字节数大小
wndClass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW; //设置窗口的样式
wndClass.lpfnWndProc = WndProc; //设置指向窗口过程函数的指针
wndClass.cbClsExtra = 0; //窗口类的附加内存，取0就可以了
wndClass.cbWndExtra = 0; //窗口的附加内存，依然取0就可以了
wndClass.hInstance = hInstance; //指定包含窗口过程的程序的实例句柄
wndClass.hIcon = (HICON)::LoadImage(NULL,L"icon.ico",IMAGE_ICON,0,0,LR_DEFAULTSIZE|LR_LOADFROMFILE); //本地加载自定义ico图标
wndClass.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW); //指定窗口类的光标句柄
wndClass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(GRAY_BRUSH); //为hbrBackground成员指定一个灰色画刷句柄
wndClass.lpszMenuName = NULL; //用一个以空终止的字符串，指定菜单资源的名字
wndClass.lpszClassName = L"ForTheDreamOfGameDevelop"; //用一个以空终止的字符串，指定窗口类的名字。
//【2】窗口创建四部曲之二：注册窗口类
if( !RegisterClassEx(&wndClass))
return -1;
//【3】窗口创建四部曲之三：正式创建窗口
HWND hwnd = CreateWindow(L"ForTheDreamOfGameDevelop",WINDOW_TITLE, //创建窗口函数CreateWindow
WS_OVERLAPPEDWINDOW,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,WINDOW_WIDTH,
WINDOW_HEIGHT,NULL,NULL,hInstance,NULL);
//【4】窗口创建四步曲之四：窗口的移动、显示与更新
//调整窗口显示时的位置，使窗口左上角位于(250,80)处
MoveWindow(hwnd,250,80,WINDOW_WIDTH,WINDOW_HEIGHT,true);
ShowWindow(hwnd,nShowCmd); //调用ShowWindow函数来显示窗口
UpdateWindow(hwnd); //对窗口进行更新，就像我们买了房子要装修一样
//【5】消息循环过程
MSG msg = {0}; //定义并初始化msg
while(msg.message != WM_QUIT) //使用while循环，如果消息不是WM_QUIT，就继续循环
{
if(PeekMessage(&msg,0,0,0,PM_REMOVE)) //查看应用程序消息队列，有消息时将队列中的消息派发出去
{
TranslateMessage(&msg); //将虚拟键消息转换为字符消息
DispatchMessage(&msg); //分发一个消息给窗口程序
}
}
//【6】窗口类的注销
UnregisterClass(L"ForTheDreamOfGameDevelop",wndClass.hInstance); //程序准备结束，注销窗口类
return 0;
}
//---------------------------------【WndProc()函数】-------------------------------------
//描述：窗口过程函数WndProc，对窗口消息进行处理
//---------------------------------------------------------------------------------------
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch(message) //switch语句开始
{
case WM_PAINT: //若是客户区重绘消息
ValidateRect(hwnd,NULL); //更新客户区的显示
break;
case WM_KEYDOWN:
if(wParam == VK_ESCAPE) //如果按下的键是ESC
DestroyWindow(hwnd); //销毁窗口，并发送一条WM_DESTROY消息
break;
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage(0); //向系统表明有个线程有终止请求。用来响应WM_DESTROY消息
break; //跳出该switch语句
default: //若上述case条件都不符合
return DefWindowProcW(hwnd,message,wParam,lParam); //调用默认的窗口过程
}
return 0;
}
- GameCore源代码目录
现在我们就有了一个窗口组件了，后面的学习都要在这个窗口组件上进行。RUA~