[Win32]Win32窗口

Win32 - 窗口

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前言

对于广大的玩家而言，Windows是一个不错的平台选择。特别是DirectX12展现的卓越性能使得大多大型游戏由其开发。但DX12只能在Win上运行，所以学习Win32API是必要的。

流程图

创建项目

VS

Create a new Project > Windows Desktop Application

MinGW

myWin32App:
    g++ win32_window.cpp -o myWin32App -g -Wall -lgdi32 #-mwindow

• 一定要链接gdi32

• 如果以main为入口点，不想要黑框框就加上-mwindow选项

Win32API字符串

Typedef	定义
CHAR	char
PSTR 或 LPSTR	char*
PCSTR 或 LPCSTR	const char*
PWSTR 或 LPWSTR	wchar_t*
PCWSTR 或 LPCWSTR	const wchar_t*

Unicode 和 ANSI 函数

当 Microsoft 为Windows引入 Unicode 支持时，它通过提供两组并行 API（一个用于 ANSI 字符串，另 一个用于 Unicode 字符串）来缓解转换。 例如，有两个函数用于设置窗口标题栏的文本：

 SetWindowTextW(); // Unicode function with wide-character string.
 SetWindowTextA(); // ANSI function.

在内部，ANSI 版本将字符串转换为 Unicode。 Windows标头还定义了一个宏，该宏在定义预处理器符号 UNICODE或 ANSI 版本时解析为 Unicode 版本。
----Microsoft Docs

为了适应国际化编程，我们将使用Unicode编码。

#ifdef UNICODE
#define SetWindowText  SetWindowTextW
#else
#define SetWindowText  SetWindowTextA
#endif

定义UNICODE以后，我们就不必为用W还是A担心了。但要注意，入口点仍是wWinMain。

TCHAR

在c++中L“xxx”是定义宽字符，其对应类型是wchar_t。

在中对其做了定义:

/****/
typedef wchar_t WCHAR;
typedef WCHAR TCHAR, *PTCHAR;

#define TEXT(quote) __TEXT(quote)
#define __TEXT(quote) L##quote

宏	Unicode	ANSI
TCHAR	wchar_t	char
TEXT (“x”)	L"x"	"x"

WinMain：Win32 Application入口点函数

每个完整的C++程序都有自己的入口点函数，例如最常用的C++ Console入口点main。

Win32api 有自己的入口点函数WinMain 或wWinMain，他和C++ Console看起来如下：

int main(int argc,char* argv[]);//Console entry-point function.
int WINAPI wWinMain(HINSTANCE hInstance, 
    HINSTANCE hPrevInstance, 
    PWSTR pCmdLine, 
    int nCmdShow);//Win32 Application entry-point function.

我们下面来解释下参数:

• hInstance 称为“实例句柄”。用于标识可执行文件。 某些Windows函数需要实例句柄。
• hPrevInstance 没有意义。 它在 16 位Windows中使用，但现在始终为零。我们不管他。
• pCmdLine 包含命令行参数。就像Console中的argv一样.
• nCmdShow 是一个标志，指示主应用程序窗口是最小化、最大化还是正常显示。

Console下创建窗口

如果你不想用WinMain作为入口点而用main其实也可以，其实很多库，比如GLFW就是可以让你在console下创建win32窗口的。

我们可以通过获取Console的窗口句柄然后通过GetWindowLong获得实例句柄创建Win32窗口，具体代码看起来如下：

HWND hConWnd = GetConsoleWindow();
HINSTANCE hInstance = (HINSTANCE)GetWindowLong(hConWnd, GWLP_HINSTANCE);

窗口类

窗口类是一个属性集，是Windows编程中用于创建窗口的模板。每一个窗口类都有一个WndProc，负责处理发送该类窗口的所有消息。

下面让我们来看一个例子：

// Register the window class.
const wchar_t CLASS_NAME[]  = L"Sample Window Class";

WNDCLASS wc = { };

wc.lpfnWndProc   = WindowProc;
wc.hInstance     = hInstance;
wc.lpszClassName = CLASS_NAME;

• lpfnWndProc 是指向名为 窗口过程 或“window proc”的应用程序定义函数的指针。窗口过程定义窗口的大部分行为。 稍后我们将详细检查窗口过程。 目前，只需将此视为转发引用。
• hInstance是应用程序实例的句柄。 从 wWinMain 的 hInstance 参数获取此值。
• lpszClassName 是标识窗口类的字符串。

类名是当前进程的本地名称，因此该名称仅在进程内唯一。 但是，标准Windows控件也有类。 如果使用这些控件中的任何一个，则必须选取与控件类名不冲突的类名。 例如，按钮控件的窗口类名为“Button”。

以上3个成员是必须要有的，还有一些其他的成员：

typedef struct tagWNDCLASSW {
    UINT        style;
    WNDPROC     lpfnWndProc;
    int         cbClsExtra;
    int         cbWndExtra;
    HINSTANCE   hInstance;
    HICON       hIcon;
    HCURSOR     hCursor;
    HBRUSH      hbrBackground;
    LPCWSTR     lpszMenuName;
    LPCWSTR     lpszClassName;
} WNDCLASSW, *PWNDCLASSW, NEAR *NPWNDCLASSW, FAR *LPWNDCLASSW;
#ifdef UNICODE
typedef WNDCLASSW WNDCLASS;
//...
#endif

这些我们以后再讲，有兴趣可以参见

WNDCLASSW (winuser.h) - Win32 apps | Microsoft Docs

注册窗口类

将WNDCLASS结构的地址传递给RegisterClass函数。 此函数向操作系统注册窗口类。

RegisterClass(&wc);

创建窗口

创建窗口我们可以调用CreateWindow或CreateWindowEx第二个会多一个扩展参数。

我们一般用第二个：

HWND hwnd = CreateWindowEx(
    0,                              // Optional window styles.
    CLASS_NAME,                     // Window class
    L"My Application",    // Window text
    WS_OVERLAPPEDWINDOW,            // Window style

    // Size and position
    CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,

    NULL,       // Parent window    
    NULL,       // Menu
    hInstance,  // Instance handle
    NULL        // Additional application data
    );

if (hwnd == NULL)
{
    return 0;
}

• 第一个参数允许为窗口指定一些可选行为 (例如透明窗口) 。 对于默认行为，此参数设置为零。CreateWindowEx也是多于此处。
• CLASS_NAME 是窗口类的名称。我们已经定义过了。
• 标题。 如果窗口具有标题栏，则文本将显示在标题栏中。
• 窗口样式是一组标志，用于定义窗口的一些外观。 常量WS_OVERLAPPEDWINDOW 实际上是几个标志与按位 OR 组合。 这些标志一起为窗口提供标题栏、边框、系统菜单，以及 最小化 和 最大化 按钮。 此标志集是顶级应用程序窗口最常见的样式。
• 对于位置和大小，常量CW_USEDEFAULT 表示使用默认值。
• 下一个参数设置新窗口的父窗口或所有者窗口。 如果要创建子窗口，请设置父窗口。 对于顶级窗口，请将此窗口设置为 NULL。
• 对于应用程序窗口，下一个参数定义窗口的菜单。 此示例不使用菜单，因此该值为 NULL。
• hInstance 是前面所述的实例句柄。
• 最后一个参数是指向 void 类型任意数据的指针 *。 可以使用此值将数据结构传递给窗口过程。 我们先不管他。

最后我们要让窗口可见：

ShowWindow(hwnd, nCmdShow);

这样窗口就完成创建了。

窗口消息

一个程序有交互，我们需要获取这些交互：

MSG msg;
GetMessage(&msg, NULL, 0, 0);

GetMessage可以从消息队列中拉取这些消息，我们并不用担心窗口会无响应。消息队列是另一线程中的。

GetMessage 的第一个参数是 MSG结构的地址。 如果函数成功，它将用有关消息的信息填充 MSG 结构。 这包括目标窗口和消息代码。 其他三个参数允许筛选从队列获取的消息。 几乎所有情况下，都将这些参数设置为零。

尽管MSG结构包含有关消息的信息，但几乎永远不会直接检查此结构。 而是将它直接传递给另外两个函数。

TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg);

TranslateMessage函数与键盘输入相关。

DispatchMessage 函数告知操作系统调用窗口过程，该窗口是消息的目标。 换句话说，操作系统在其窗口表中查找窗口句柄，查找与窗口关联的函数指针，并调用该函数。

例如，假设用户按下鼠标左键。 这会导致事件链：

1. 操作系统在消息队列上放置WM_LBUTTONDOWN消息。
2. 程序调用GetMessage函数。
3. GetMessage从队列中拉取 WM_LBUTTONDOWN消息，并填充 MSG结构。
4. 程序调用 TranslateMessage和DispatchMessage函数。
5. 在 DispatchMessage中，操作系统调用窗口过程。
6. 窗口过程可以响应消息或忽略它。

同时GetMessage又接收着退出消息WM_QUIT,GetMessage就会返回0。代码如下：

MSG msg = { };
while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0) > 0)//Main Loop.
{
    TranslateMessage(&msg);
    DispatchMessage(&msg);
}

如果要中途要退出，我们可以用：

PostQuitMessage(0);

窗口过程

DispatchMessage函数会调用消息目标窗口的窗口过程,窗口过程的签名如下：

LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

• hwnd 是窗口的句柄。
• uMsg 是消息代码;例如， WM_SIZE消息指示窗口已调整大小。
• wParam 和 lParam 包含与消息相关的其他数据。 确切的含义取决于消息代码。

然后我们用switch语句去处理WM消息：

LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam){
  switch (uMsg)
  {
      //...
  }
}

默认消息处理

如果不在窗口过程中处理特定消息，请将消息参数直接传递给DefWindowProc函数。 此函数对消息执行默认操作，该操作因消息类型而异。

return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);

绘制窗口

这是一个窗口，它由客户区(工作区) 和 非客户区(非工作区)

• 客户区(Client Area)：中间白色的部分

• 非客户区(Non-client Area)：

  • 标题栏

  • 边框

我们现在只需绘制客户区,下面是将客户区填充白色的一个例子：

case WM_PAINT:
    {
        PAINTSTRUCT ps;
        HDC hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);
        FillRect(hdc, &ps.rcPaint,CreateSolidBrush(RGB(255, 255, 255)));
        EndPaint(hwnd, &ps);
    }
    return 0;

如果要深入研究绘图可以学习 图形设备接口 (GDI) 、GDI+ 或 Direct2D 的内容，其中以上的绘制是 GDI 实现的。

此示例，我们不需要过多了解。

关闭窗口

当用户关闭窗口时，该操作将触发窗口消息序列。窗口会接收到WM_CLOSE。

case WM_CLOSE:
    if (MessageBox(hwnd, L"Really quit?", L"My Application", MB_OKCANCEL) == IDOK)
    {
        DestroyWindow(hwnd);
    }
    return 0;

case WM_DESTROY:
    PostQuitMessage(0);
    return 0;

上面的代码我们用MessageBox创建了个包含“确定”和“取消”按钮的对话框。 如果用户单击 “确定”，程序将调用DestroyWindow。 否则，如果用户单击 “取消”，则会跳过对 DestroyWindow的调用，并且窗口保持打开状态。

当窗口即将被销毁时，它将收到 WM_DESTROY消息。 此消息是在从屏幕中删除窗口后发送的。在主应用程序窗口中，通常通过调用PostQuitMessage来响应WM_DESTROY以退出主循环。

完整代码

win32-window.cpp：wWinMain入口点

win32-window-console.cpp：main入口点

更多源码请克隆 https://github.com/OrbitGW/blog-sources.git

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