Windows图形界面(GUI)-SDK-C/C++ - 应用程序结构

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入口函数

窗口注册

窗口创建

窗口显示

窗口更新

消息循环

窗口过程

窗口销毁

调试信息

示例代码

入口函数

  • 在Windows应用程序中，WinMain是主函数，作为应用程序的入口点。这与许多其他平台上的main函数类似。
  • 函数原型
  • int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow);
  • 参数解析
    • HINSTANCE hInstance：当前实例的句柄(IMAGEBASE)。
    • HINSTANCE hPrevInstance：在32位Windows应用程序中，这个参数总是为NULL。在早期版本的Windows中，用于标识程序的前一个实例。
    • LPSTR lpCmdLine：指向一个以null终止的字符串，该字符串包含命令行参数。请注意，它不包含程序的名称。
    • int nCmdShow：指定窗口如何显示。

窗口注册

  • 在Windows应用程序中，每个窗口都需要一个窗口类，这个类包含了窗口的属性和一个事件处理函数（窗口过程）。要创建窗口，必须先注册一个窗口类。
  • 函数原型
  • ATOM RegisterClassEx(const WNDCLASSEX *lpwcx);
  • 参数解析
    • lpwcx：指向WNDCLASSEX结构的指针，该结构包含了窗口类的信息。
    • WNDCLASSEX结构定义了窗口的特征，包括背景颜色、光标、图标、菜单名和窗口过程等。
      • cbSize: 指定了结构体的大小，必须设置为 sizeof(WNDCLASSEX)。
      • style: 类型的风格。可以是任何窗口类风格的组合，比如 CS_HREDRAW 和 CS_VREDRAW。
      • lpfnWndProc: 指向窗口过程的指针。这是一个函数指针，指向一个由系统调用以处理窗口消息的函数。
      • cbClsExtra: 指定分配给窗口类结构后面的额外字节数。通常这个值设为0。
      • cbWndExtra: 指定分配给每个窗口实例的额外字节数。例如，可以使用额外的空间存储一个指向窗口数据的指针。
      • hInstance: 一个句柄，标识了包含窗口过程的应用程序实例。
      • hIcon: 一个图标的句柄，这是与窗口类关联的图标。
      • hCursor: 一个光标的句柄，这是与窗口类关联的光标。
      • hbrBackground: 设置窗口背景色的画刷句柄。可以是一个颜色值的句柄，前面加上COLOR_的前缀。
      • lpszMenuName: 指向一个以 null 结束的字符串，该字符串指定类菜单，为资源名称。如果使用类菜单，所有由该类创建的窗口都将使用这个菜单。
      • lpszClassName: 指向一个以 null 结束的字符串或是一个原子，如果此参数是一个原子，则它必须是一个全局原子。
      • hIconSm: 与窗口类关联的小图标的句柄。如果这个成员是 NULL，系统会从 hIcon 成员指定的大图标中提取一个小图标。

窗口创建

  • 注册了窗口类之后，可以用CreateWindowEx函数创建窗口。
  • 函数原型
  • HWND CreateWindowEx(DWORD dwExStyle,LPCSTR lpClassName,LPCSTR lpWindowName,DWORD dwStyle,int X,int Y,int nWidth,int nHeight,HWND hWndParent,HMENU hMenu,HINSTANCE hInstance,LPVOID lpParam
);
  • 函数参数
    • dwExStyle: 扩展窗口样式。这些样式控制各种扩展的窗口特征，例如带有边界阴影的窗口或者无边框的窗口等。
    • lpClassName: 注册的窗口类名。这可以是一个指向以 null 结尾的字符串的指针，或一个由 RegisterClassEx 函数返回的原子。
    • lpWindowName: 窗口的标题文字。如果窗口是一个控件，这个参数是一个指向以 null 结尾的字符串的指针，表示控件的文本。
    • dwStyle: 窗口的风格。这些风格控制着窗口的一般外观和行为。
    • X: 窗口创建时水平位置的坐标。如果参数是 CW_USEDEFAULT，系统会选择窗口的默认位置。
    • Y: 窗口创建时垂直位置的坐标。如果参数是 CW_USEDEFAULT，系统会选择窗口的默认位置。
    • nWidth: 窗口的宽度。如果设置为 CW_USEDEFAULT，系统会选择窗口的默认宽度。
    • nHeight: 窗口的高度。如果设置为 CW_USEDEFAULT，系统会选择窗口的默认高度。
    • hWndParent: 父窗口句柄。如果没有父窗口，此参数应为 NULL。弹出窗口和消息框将使用此参数指定的窗口作为它们的所有者。
    • hMenu: 窗口菜单句柄或子窗口标识符。如果是一个子窗口，此参数是一个菜单的句柄；如果是顶层窗口，此参数指定窗口的菜单；如果是子窗口，此参数是子窗口的标识符。
    • hInstance: 拥有窗口过程的应用程序的实例句柄。
    • lpParam: 指向一个值的指针，该值将被传递给窗口通过 WM_CREATE 消息。如果不需要传递值，此参数可以为 NULL。

窗口显示

  • ShowWindow函数设置窗口的显示状态。在一个窗口被创建后，它不会自动显示；必须调用此函数来控制窗口的显示。
  • 函数原型
  • BOOL ShowWindow(HWND hWnd,int  nCmdShow
);
  • 函数参数
    • hWnd：窗口句柄，标识要设置显示状态的窗口。
    • nCmdShow：指定窗口如何被显示。常用参数包括：
      • SW_SHOW：显示窗口。
      • SW_HIDE：隐藏窗口，活动状态给另一个窗口。
      • SW_MINIMIZE：最小化窗口，活动状态给另一个窗口。
      • SW_RESTORE：激活并显示窗口。如果窗口最小化或最大化，系统会将其恢复到原始尺寸和位置。
      • SW_SHOWMAXIMIZED：激活窗口并将其最大化。
      • SW_SHOWMINIMIZED：激活窗口并将其最小化。
      • SW_SHOWMINNOACTIVE：窗口最小化，类似SW_SHOWMINIMIZED，但窗口不被激活。

窗口更新

  • UpdateWindow函数用于更新客户区的无效区域，即发送一个WM_PAINT消息给窗口过程，如果客户区没有无效区域，则不发送消息。
  • 函数原型
  • BOOL UpdateWindow(HWND hWnd
);
  • 函数参数
    • hWnd：窗口句柄，标识要更新的窗口。
    • 该函数通常在ShowWindow后调用，以便立即更新窗口的客户区而无需等待WM_PAINT消息的正常排队。

消息循环

  • Windows应用程序是事件驱动的。在WinMain中，程序必须不断检查和处理消息。这就是所谓的消息循环或消息处理机制。每个GUI应用程序都有一个消息队列，Windows操作系统使用它来存储对该应用程序的所有输入（如鼠标点击、键盘输入等）。
  • 示例代码
  • while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
{TranslateMessage(&msg);DispatchMessage(&msg);
}
  • 函数解析
    • GetMessage从消息队列检索消息。如果没有消息，它会等待，直到有消息为止。如果返回0，意味着接收到WM_QUIT消息，循环会结束。
    • TranslateMessage将虚拟键消息转换为字符消息。
    • DispatchMessage将消息发送到窗口程序。

窗口过程

  • 窗口过程是一个函数，它处理发送到窗口的消息。每个窗口都有一个与之关联的窗口过程。当事件发生（比如用户点击按钮），Windows会将相应的消息发送到窗口过程。窗口过程根据消息的类型执行相应的操作，并返回结果。
  • LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);
    • HWND hwnd: 窗口的句柄。
    • UINT uMsg: 消息的标识。
    • WPARAM wParam: 消息特定的附加信息。
    • LPARAM lParam: 消息特定的附加信息。
    • // 实现窗口过程函数
LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) 
{return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
}

窗口销毁

  • 窗口的销毁 通常通过调用DestroyWindow函数来完成。当窗口被销毁后，Windows会发送WM_DESTROY消息给窗口过程，窗口过程可以在接收到此消息时执行清理操作。

调试信息

  • OutputDebugStringA 函数是 Windows API 中的一个函数，它用于将一个字符串输出到调试器。
#include <windows.h>
#include <stdio.h>int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) 
{char buffer[256];int value1 = 42;int value2 = 100;// 使用 sprintf 格式化字符串sprintf_s(buffer, sizeof(buffer), "Value 1: %d, Value 2: %d\n", value1, value2);// 输出格式化后的字符串到调试器OutputDebugStringA(buffer);return 0;
}

示例代码

#include <Windows.h>LRESULT CALLBACK MainWindowProc (HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);INT WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{// 注册窗口WNDCLASSEX wndclass = { 0 };wndclass.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);wndclass.style = NULL;wndclass.lpfnWndProc = MainWindowProc;wndclass.cbClsExtra = NULL;wndclass.cbWndExtra = NULL;wndclass.hInstance = hInstance;wndclass.hIcon = NULL;wndclass.hCursor = NULL;wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)COLOR_WINDOW;wndclass.lpszMenuName = NULL;wndclass.lpszClassName = TEXT("0xCC");wndclass.hIconSm = NULL;if (!RegisterClassEx(&wndclass)){MessageBox(NULL, TEXT("RegisterClassEx Failed"), TEXT("Error"), MB_OK);return 1;}// 创建窗口HWND hwnd = CreateWindowEx(WS_EX_CLIENTEDGE,TEXT("0xCC"),TEXT("CreateWindowEx"),WS_OVERLAPPEDWINDOW,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,960,540,NULL,NULL,hInstance,NULL);if (hwnd == NULL){MessageBox(NULL, TEXT("CreateWindowEx Failed"), TEXT("Error"), MB_OK);return 1;}// 显示窗口ShowWindow(hwnd, SW_SHOWDEFAULT);// 更新窗口UpdateWindow(hwnd);// 消息处理MSG msg = { 0 };while (GetMessage(&msg, 0, 0, 0)){TranslateMessage(&msg);DispatchMessage(&msg);}return 0;
}// 窗口过程
LRESULT CALLBACK MainWindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{switch (uMsg){case WM_CREATE:{MoveWindow(hwnd, 0, 0, 500, 500, FALSE);CREATESTRUCT* Cs = (CREATESTRUCT*)lParam;break;}case WM_DESTROY:{PostQuitMessage(0);break;}case WM_SIZE:{TCHAR szBuffer[0xFF] = { 0 };wsprintf(szBuffer, TEXT("WM_SIZE -> %d %d\r\n"), HIWORD(lParam), LOWORD(lParam));OutputDebugString(szBuffer);break;}case WM_MOVE:{TCHAR szBuffer[0xFF] = { 0 };wsprintf(szBuffer, TEXT("WM_MOVE -> %d %d\r\n"), HIWORD(lParam), LOWORD(lParam));OutputDebugString(szBuffer);break;}case WM_LBUTTONDOWN:{TCHAR szBuffer[0xFF] = { 0 };wsprintf(szBuffer, TEXT("WM_LBUTTONDOWN -> %d %d\r\n"), HIWORD(lParam), LOWORD(lParam));OutputDebugString(szBuffer);break;}case WM_KEYDOWN:{TCHAR szBuffer[0xFF] = { 0 };wsprintf(szBuffer, TEXT("WM_KEYDOWN -> %d\r\n"), wParam);OutputDebugString(szBuffer);break;}default:return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);}}

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