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C语言图形界面开发

区块链 2024-07-30 17:39:26

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在 Windows 平台上使用 C 语言进行图形界面开发，通常需要依赖于某种 GUI 库或框架。常见的选择有 Win32 API、GTK、Qt 等。在本次讲解中，我们将使用 Win32 API 进行一个简单的 C 语言图形界面开发示例。Win32 API 是微软提供的一套用于 Windows 应用程序开发的原生 API，它提供了创建和管理窗口、处理事件、绘图等功能。

开发环境设置

在开始之前，需要确保您的开发环境已经准备好，包括：

Windows 操作系统
C 编译器（如 MinGW 或 Microsoft Visual Studio）

我们将使用 MinGW GCC 进行编译。

Win32 API 简介

Win32 API 是用于开发 Windows 应用程序的底层 API，使用它可以直接访问 Windows 操作系统的核心功能。

基本概念

窗口：Windows 应用程序的基本显示单元。
消息循环：Windows 使用消息机制处理事件，如键盘输入、鼠标移动等。
消息处理：通过编写回调函数处理各种消息。

创建一个基本窗口

以下是使用 Win32 API 创建一个简单窗口的完整代码示例及详细解释。

示例代码

#include <windows.h>

// 定义窗口过程函数的原型
LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

// WinMain 是 Windows 应用程序的入口点
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nShowCmd) {
    // 定义并初始化窗口类结构体
    const char CLASS_NAME[]  = "Sample Window Class";
  
    WNDCLASS wc = {0}; // 初始化 WNDCLASS 结构体

    wc.lpfnWndProc   = WindowProc;      // 窗口过程函数指针
    wc.hInstance     = hInstance;       // 当前应用程序实例句柄
    wc.lpszClassName = CLASS_NAME;      // 窗口类名称
    wc.hCursor       = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);  // 光标样式
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);     // 背景颜色

    // 注册窗口类
    RegisterClass(&wc);

    // 创建窗口
    HWND hwnd = CreateWindowEx(
        0,                              // 可选的窗口扩展样式
        CLASS_NAME,                     // 窗口类名
        "C Language Windows GUI",       // 窗口标题
        WS_OVERLAPPEDWINDOW,            // 窗口风格

        // 窗口位置和大小
        CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,

        NULL,       // 父窗口句柄
        NULL,       // 菜单句柄
        hInstance,  // 应用程序实例句柄
        NULL        // 传递给窗口的附加应用程序数据
    );

    // 检查窗口是否创建成功
    if (hwnd == NULL) {
        return 0;
    }

    // 显示窗口
    ShowWindow(hwnd, nShowCmd);

    // 进入消息循环
    MSG msg;
    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
        TranslateMessage(&msg); // 翻译消息
        DispatchMessage(&msg);  // 分发消息到窗口过程
    }

    return 0;
}

// 窗口过程函数
LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (uMsg) {
        case WM_DESTROY:  // 处理窗口销毁消息
            PostQuitMessage(0);
            return 0;

        case WM_PAINT:  // 处理窗口重绘消息
            {
                PAINTSTRUCT ps;
                HDC hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);

                // 绘制文本
                TextOut(hdc, 10, 10, "Hello, Windows!", 15);

                EndPaint(hwnd, &ps);
            }
            return 0;

        default:
            return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
    }
}

代码详细解释

包含头文件
```
#include <windows.h>
```
- windows.h 是包含所有 Windows API 函数和宏定义的头文件。
窗口过程函数
```
LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);
```
- WindowProc 是一个回调函数，用于处理窗口的各种消息。它的参数包括：
  - HWND hwnd：窗口的句柄。
  - UINT uMsg：消息标识符。
  - WPARAM wParam 和 LPARAM lParam：附加的消息信息。
应用程序入口点
```
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nShowCmd) {
    ...
}
```
- WinMain 是 Windows 应用程序的入口函数。
- HINSTANCE hInstance：当前应用程序实例的句柄。
- HINSTANCE hPrevInstance：前一个实例的句柄（已废弃，通常为 NULL）。
- LPSTR lpCmdLine：命令行参数。
- int nShowCmd：显示窗口的方式。

定义窗口类

const char CLASS_NAME[]  = "Sample Window Class";

WNDCLASS wc = {0};

wc.lpfnWndProc   = WindowProc;
wc.hInstance     = hInstance;
wc.lpszClassName = CLASS_NAME;
wc.hCursor       = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wc.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);

RegisterClass(&wc);

WNDCLASS 结构体用于定义窗口类。
- lpfnWndProc：指向窗口过程函数的指针。
- hInstance：应用程序实例的句柄。
- lpszClassName：窗口类名称。
- hCursor：光标样式。
- hbrBackground：窗口背景画刷。
RegisterClass 注册窗口类。

创建窗口
```
HWND hwnd = CreateWindowEx(
    0,
    CLASS_NAME,
    "C Language Windows GUI",
    WS_OVERLAPPEDWINDOW,
    CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,
    NULL,
    NULL,
    hInstance,
    NULL
);
```
- CreateWindowEx 函数用于创建窗口。
  - 0：扩展窗口样式。
  - CLASS_NAME：窗口类名。
  - "C Language Windows GUI"：窗口标题。
  - WS_OVERLAPPEDWINDOW：窗口风格。
  - CW_USEDEFAULT：窗口位置和大小。
  - NULL：父窗口句柄。
  - NULL：菜单句柄。
  - hInstance：应用程序实例句柄。
  - NULL：附加应用程序数据。
显示窗口
```
ShowWindow(hwnd, nShowCmd);
```
- ShowWindow 函数用于显示窗口。
消息循环
```
MSG msg;
while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
    TranslateMessage(&msg);
    DispatchMessage(&msg);
}
```
- GetMessage 函数用于从消息队列中检索消息。
- TranslateMessage 函数用于翻译键盘消息。
- DispatchMessage 函数用于将消息分派到窗口过程。

窗口过程函数

LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (uMsg) {
        case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage(0);
            return 0;

        case WM_PAINT:
            {
                PAINTSTRUCT ps;
                HDC hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);
                TextOut(hdc, 10, 10, "Hello, Windows!", 15);
                EndPaint(hwnd, &ps);
            }
            return 0;

        default:
            return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
    }
}