图形用户界面若干基础疑问

来来来，挖坑挖坑，思来想去，先把这个坑填掉，不深入研究，只求解惑。–2020年4月29日 11点43分

一直有几个问题，在若干年前就开始疑惑了：

1. 这些图形界面库是怎么画出来的?

• Win32\WTL\ATL\MFC\

• Qt\wxWidgets\FLTK\Nana\

• WinForms\WPF\

• DirectUI\Duilib\

• SWing\

• tkinter\

  windows平台下都调用了win32接口，只是封装了起来而已。

  Win32窗口机制，是windows一系列图形界面的基石。无论你是MFC一层薄薄的封装，还是QT等第三方工具，都是基于对Win32一系列 API的调用。CreateWindow之后，一个基于HWND句柄的空白窗口出现你眼前。虽然此时你什么也不做，但Win32窗口依然不间断的收到各种类型的窗口消息。在这一系列消息中，WM_PAINT消息至关重要，它决定了你程序的最终UI界面。PANIT消息是一个数据结构，提供了绘图关键的HDC设备上下文接口。
  作者：网络芝麻
  链接：https://www.zhihu.com/question/56870169/answer/150731083
  来源：知乎
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2. 项目的实际需求中，只涉及到很少的功能，大部分界面库太厚重了，没用的东西太多，怎样才能做到符合实际需求？

   回到题目上，为什么不用QT/MFC？从专业性上来讲因为公司有实力和资源自主开发一个框架，这样可以不受制于人，并且根据自身业务特点对框架进行针对性的定制和性能优化，而且这也是大公司非常专业的做法。Client开发不像后台开发有很多可靠的开源解决方案，所以造轮子是十分必要的，而且可以造出来比市面上更好的轮子。为什么公司喜欢造轮子，因为造轮子才显得专业：
   作者：tishion
   链接：https://www.zhihu.com/question/67320946/answer/253059396
   来源：知乎
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3. 目前的跨平台库都是以兼容各大平台的接口实现的。那么windows平台下，是否可以摆脱win32 API？

   理论上不可以。除非突破平台限制，直接与硬件驱动对话。

4. 是否可以自定义实现一个简单的界面？

   可以，但它喵的需要时间，连环嵌套坑。这坑基本就等同于windows平台下的win32SDK开发。别想乱七八糟了，反正都是win32的封装。

   如果想开发界面程序，并且有能够深入理解Windows的机制，特别建议用WTL，WTL是微软ATL的那些人开放的一个WindowsGUI程序开发的模板库，无论是迅雷的Blot还是金山的界面库，还有腾讯的界面库，基本上都是在WTL的基础上搭建起来的，WTL解决了一个重要问题，Win32窗口类必须是全局函数，所以用类封装的时候，必须用一些取巧的机制才能顺利的封装窗口类，并且又不失效率，而WTL的thunk机制非常先进，成功的解决了这个问题。在追求效率和开发速度，WTL都做的不错，模板技术的使用使得编译后体积和运行速度远远优于MFC,C#没有Native的时候，WPF开发的程序一旦体积巨大，问题就会暴露出来。Qt，在Windows上体积太大，信号和槽的机制和Windows消息机制存在一定的差异，封装过程的代价还未可知。所以个人看法建议使用WTL，唯一不足是WTL并没有得道官方的正式支持，但代码依然在更新，最近增加了Nuget的支持。
   作者：Charlie
   链接：https://www.zhihu.com/question/24461881/answer/28646451
   来源：知乎
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5. ​tcl/tk中tkinter是怎么运作的？：
   ​tcl/tk：http://www.tcl.tk/
   惭愧，这个问题暂时无法回答，下次来放答案吧（可能没下次了 ）。这简直是个轮回，上次关注tcl是在2010年。my god。

6. ​vtk中的win32窗口从哪里来？
   之前专门找过VTK中的窗口创建，详细说明请移步这里：vtk中的win32窗口

7. ​如何自己封装一套界面库？
   网上的轮子很多了，借过来学习一下是非常值得的，前提是要合理安排时间。
   Win32++：http://win32-framework.sourceforge.net/
   Gaclib：http://www.gaclib.net/

本文不会扩展太大的范围，旨在学习windows绘制窗口的原理，只要自己能回答上面几个问题即可，点到为止。

唉，gui的本质就是一个死循环，根本不存在，万物皆假象，这个时候还提什么gui，会用哪个用哪个罢了！最后给出一个简单的类，假装自己动过手。
win32gui.h：

#pragma once

#include 
#include 
#include 
#pragma comment(lib,"winmm.lib")
#define WINCLASSNAME "win32gui" //应用程序名称
LRESULT WINAPI WndProc( HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam ); //声明窗口函数

class win32gui
{
public:
	win32gui(void);
	~win32gui(void);

	bool RegWnd(UINT Icon=0,UINT cur=0);//注册窗口
	bool CreateWnd(LPCTSTR title,HINSTANCE PrevInst,bool isFull);//创建窗口
	bool Run();//消息循环
	void DeleteWnd();//结束应用程序
private:
	WNDCLASSEX wc;
	MSG m_msg;
	int m_width;
	int m_height;
	HWND m_hWnd;

	HINSTANCE hInstance;
};

win32gui.cpp：

#include "win32gui.h"

win32gui::win32gui(void)
{
	hInstance = GetModuleHandle(NULL);//获取实例句柄
}
win32gui::~win32gui(void)
{
}
//-----------------------------------------------------------------------
//注册窗口
//----------------------------------------------------------------------
bool win32gui::RegWnd(UINT Icon,UINT cur)
{
	// 定义一个Windows类，指定消息的处理函数为MsgProc
	wc.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
	wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
	wc.lpfnWndProc = WndProc;
	wc.cbClsExtra = wc.cbWndExtra = NULL;
	wc.hInstance = hInstance;
	wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(COLOR_WINDOW+1);
	wc.lpszMenuName = NULL;
	wc.lpszClassName = TEXT("win32gui");
	wc.hIcon = wc.hIconSm = LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION); 
	wc.hCursor = LoadCursor(NULL,IDC_ARROW); 
	if(cur)  
		wc.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);     //定义鼠标图标 
	// 注册这个窗口类
	RegisterClassEx( &wc );
	return true;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------
//创建窗口
//-------------------------------------------------------------------------------------------
bool win32gui::CreateWnd(LPCTSTR title,HINSTANCE PrevInst,bool isFull)
{
	if(PrevInst) 
		return false;                  //判断是否已经有相同的应用实体在运行

	// 创建应用程序窗口
	m_hWnd = CreateWindowEx(NULL,
							wc.lpszClassName,
							wc.lpszClassName,
							WS_OVERLAPPEDWINDOW,
							CW_USEDEFAULT,
							CW_USEDEFAULT,
							CW_USEDEFAULT,
							CW_USEDEFAULT,
							NULL,
							NULL,
							wc.hInstance,
							NULL );//创建窗口

	if(!m_hWnd)  
		return false; 
	// 显示窗口
	ShowWindow( m_hWnd, SW_SHOW );
	UpdateWindow( m_hWnd );
	return true;
}
//----------------------------------------------------------------------------------------------
//运行，消息循环
//----------------------------------------------------------------------------------------------
bool win32gui::Run()
{      
	if( m_msg.message != WM_QUIT)
	{
		////进入消息循环
		while(true)
		{
			if(!GetMessage(&m_msg,0,0,0))
				break;
			TranslateMessage(&m_msg);
			DispatchMessage(&m_msg);
		}
		return true;
	}
	else 
		return false; 
}
//-------------------------------------------------------------------------------
// 注销窗口类
//--------------------------------------------------------------------------------
void win32gui::DeleteWnd()
{ 
     UnregisterClass(TEXT("win32gui"), wc.hInstance );
}
//窗口过程回调函数，在这里处理窗口消息
LRESULT WINAPI WndProc( HWND hWnd,UINT uMsg,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
	switch(uMsg)
	{
	case WM_DESTROY:
		PostQuitMessage(NULL);
		break;
	}
	return DefWindowProc(hWnd, uMsg, wParam, lParam);
}

main.cpp:

#include "win32gui.h"
int main()
{
	win32gui *m_gui = new win32gui;
	m_gui->RegWnd();
	m_gui->CreateWnd(TEXT("win32gui"),0,0);
	m_gui->Run();
	return 0;
}

---

参考文献

1. 腾讯QQ为什要自研UI框架，而不用QT/MFC? - 知乎
   https://www.zhihu.com/question/67320946/answer/253059396
2. Gaclib – GPU Accelerated C++ User Interface (vczh)
   http://www.gaclib.net/
3. win32窗口创建之通俗易懂版_运维_DGDDHDHDH的博客-CSDN博客
4. Win32++：http://win32-framework.sourceforge.net/
5. Nana C++ Library - a modern C++ GUI library：http://nanapro.org/en-us/