二、Windows编程GDI—设备内容

读者可能还记得,句柄只不过是一个数值,Windows以它在内部使用对象。程序写作者从Windows取得句柄,然后在其它函数中使用该句柄。设备内容句柄是GDI函数的窗口「通行证」,有了这种设备内容句柄,程序写作者就能自如地在显示区域上绘图,使图形如自己所愿地变得好看或者难看。

设备内容(简称为「DC」)实际上是GDI内部保存的数据结构。设备内容与特定的显示设备(如视讯显示器或打印机)相关。对于视讯显示器,设备内容总是与显示器上的特定窗口相关。

设备内容中的有些值是图形「属性」,这些属性定义了GDI绘图函数工作的细节。例如,对于TextOut,设备内容的属性确定了文字的颜色、文字的背景色、x坐标和y坐标映像到窗口的显示区域的方式,以及显示文字时Windows使用的字体。

当程序需要绘图时,它必须先取得设备内容句柄。在取得了该句柄后,Windows用内定的属性值填入内部设备内容结构。在后面的章节中您会看到,可以通过呼叫不同的GDI函数改变这些默认值。利用其它的GDI函数可以取得这些属性的目前值。当然,还有其它的GDI函数能够在窗口的显示区域真正地绘图。

当程序在显示区域绘图完毕后,它必须释放设备内容句柄。句柄被程序释放后就不再有效,且不能再被使用。程序必须在处理单个消息处理期间取得和释放句柄。除了呼叫CreateDC(函数,在本章暂不讲述)建立的设备内容之外,程序不能在两个消息之间保存其它设备内容句柄。

Windows应用程序一般使用两种方法来取得设备内容句柄,以备在屏幕上绘图。

取得设备内容句柄:方法一

在处理WM_PAINT消息时,使用这种方法。它涉及BeginPaint和EndPaint两个函数,这两个函数需要窗口句柄(作为参数传给窗口消息处理程序)和PAINTSTRUCT结构的变量(在WINUSER.H表头文件中定义)的地址为参数。Windows程序写作者通常把这一结构变量命名为ps并且在窗口消息处理程序中定义它:

PAINTSTRUCT ps ;
        

在处理WM_PAINT消息时,窗口消息处理程序首先呼叫BeginPaint。BeginPaint函数一般在准备绘制时导致无效区域的背景被擦除。该函数也填入ps结构的字段。BeginPaint传回的值是设备内容句柄,这一传回值通常被保存在叫做hdc的变量中。它在窗口消息处理程序中的定义如下:

HDC hdc ;
        

HDC数据型态定义为32位的无正负号整数。然后,程序就可以使用需要设备内容句柄的TextOut等GDI函数。呼叫EndPaint即可释放设备内容句柄。

一般地,处理WM_PAINT消息的形式如下:

caseWM_PAINT:
        
  hdc = BeginPaint (hwnd, &ps) ;
        
         使用GDI函数
        
  EndPaint (hwnd, &ps) ;
        
  return 0 ;
        

在处理WM_PAINT消息时,必须成对地呼叫BeginPaint和EndPaint。如果窗口消息处理程序不处理WM_PAINT消息,则它必须将WM_PAINT消息传递给Windows中DefWindowProc(内定窗口消息处理程序)。DefWindowProc以下列代码处理WM_PAINT消息:

case WM_PAINT:
        
    BeginPaint (hwnd, &ps) ;
        
    EndPaint (hwnd, &ps) ;
        
   return 0 ;
        

这两个BeginPaint和EndPaint呼叫之间中没有任何叙述,仅仅使先前无效区域变为有效。但以下方法是错误的:

case WM_PAINT:
        
    return 0 ;   // WRONG !!!
        

Windows将一个WM_PAINT消息放到消息队列中,是因为显示区域的一部分无效。如果不呼叫BeginPaint和EndPaint(或者ValidateRect),则Windows不会使该区域变为有效。相反,Windows将发送另一个WM_PAINT消息,且一直发送下去。

绘图信息结构

前面提到过,Windows为每个窗口保存一个「绘图信息结构」,这就是PAINTSTRUCT,定义如下:

typedef struct tagPAINTSTRUCT
        
{
        
  HDC           hdc ;
        
    BOOL      fErase ;
        
    RECT      rcPaint ;
        
    BOOL          fRestore ;
        
    BOOL          fIncUpdate ;
        
    BYTE          rgbReserved[32] ;
        
} PAINTSTRUCT ;
        

在程序呼叫BeginPaint时,Windows会适当填入该结构的各个字段值。使用者程序只使用前三个字段,其它字段由Windows内部使用。hdc字段是设备内容句柄。在旧版本的Windows中,BeginPaint的传回值也曾是这个设备内容句柄。在大多数情况下, fErase被标志为FALSE(0),这意味着Windows已经擦除了无效矩形的背景。这最早在BeginPaint函数中发生(如果要在窗口消息处理程序中自己定义一些背景擦除行为,可以自行处理WM_ERASEBKGND消息)。Windows使用WNDCLASS结构的hbrBackground字段指定的画刷来擦除背景,这个WNDCLASS结构是程序在WinMain初始化期间登录窗口类别时使用的。许多Windows程序使用白色画刷。以下叙述设定窗口类别结构字段值:

wndclass.hbrBackground = (HBRUSH) GetStockObject (WHITE_BRUSH) ;
        

不过,如果程序通过呼叫Windows函数InvalidateRect使显示区域中的矩形失效,则该函数的最后一个参数会指定是否擦除背景。如果这个参数为FALSE(即0),则Windows将不会擦除背景,并且在呼叫完BeginPaint后PAINTSTRUCT结构的fErase字段将为TRUE(非零)。

PAINTSTRUCT结构的rcPaint字段是RECT型态的结构。您已经在第三章中看到,RECT结构定义了一个矩形,其四个字段为left、top、right和bottom。PAINTSTRUCT结构的rcPaint字段定义了无效矩形的边界,如图4-1所示。这些值均以图素为单位,并相对于显示区域的左上角。无效矩形是应该重画的区域。

 


PAINTSTRUCT中的rcPaint矩形不仅是无效矩形,它还是一个「剪取」矩形。这意味着Windows将绘图操作限制在剪取矩形内(更确切地说,如果无效矩形区域不为矩形,则Windows将绘图操作限制在这个区域内)。

在处理WM_PAINT消息时,为了在更新的矩形外绘图,可以使用如下呼叫:

InvalidateRect (hwnd, NULL, TRUE) ;
        

该呼叫在BeginPaint呼叫之前进行,它使整个显示区域变为无效,并擦除背景。但是,如果最后一个参数等于FALSE,则不擦除背景,原有的东西将保留在原处。

通常这是Windows程序在无论何时收到WM_PAINT消息而不考虑rcPaint结构的情况下简单地重画整个显示区域最方便的方法。例如,如果在显示区域的显示输出中包括了一个圆,但是只有圆的一部分落到了无效矩形中,它就使仅绘制圆的无效部分变得没有意义。这需要画整个圆。在您使用从BeginPaint传回的设备内容句柄时,Windows不会绘制rcPaint矩形外的任何部分。

第三章的HELLOWIN程序中,我们并不关心处理WM_PAINT消息时的无效矩形。如果文字显示区域恰巧在无效矩形内,则由DrawText恢复之。否则,在处理DrawText呼叫的某个时刻,Windows会确定它无须向显示器上输出。不过,这一决定需要时间。关心程序性能和速度的程序写作者希望在处理WM_PAINT期间使用无效矩形范围,以避免不必要的GDI呼叫。如果绘制时需要存取例如位图这样的磁盘文件,则这就显得尤其重要。

取得设备内容句柄:方法二

虽然最好是在处理WM_PAINT消息处理期间更新整个显示区域,但是您也会发现在处理非WM_PAINT消息处理期间绘制显示区域的某个部分也是非常有用的。或者您需要将设备内容句柄用于其它目的,如取得设备内容的信息。

要得到窗口显示区域的设备内容句柄,可以呼叫GetDC来取得句柄,在使用完后呼叫ReleaseDC:

hdc = GetDC (hwnd) ;
        
使用GDI函数
        
ReleaseDC (hwnd, hdc) ;
        

与BeginPaint和EndPaint一样,GetDC和ReleaseDC函数必须成对地使用。如果在处理某消息时呼叫GetDC,则必须在退出窗口消息处理程序之前呼叫ReleaseDC。不要在一个消息中呼叫GetDC却在另一个消息呼叫ReleaseDC。

与从BeginPaint传回设备内容句柄不同,GetDC传回的设备内容句柄具有一个剪取矩形,它等于整个显示区域。可以在显示区域的某一部分绘图,而不只是在无效矩形上绘图(如果确实存在无效矩形)。与BeginPaint不同,GetDC不会使任何无效区域变为有效。如果需要使整个显示区域有效,可以呼叫

ValidateRect (hwnd, NULL) ;
        

一般可以呼叫GetDC和ReleaseDC来对键盘消息(如在字处理程序中)和鼠标消息(如在画图程序中)作出反应。此时,程序可以立刻根据使用者的键盘或鼠标输入来更新显示区域,而不需要考虑为了窗口的无效区域而使用WM_PAINT消息。不过,一旦确实收到了WM_PAINT消息,程序就必须要收集足够的信息后才能更新显示。

与GetDC相似的函数是GetWindowDC。GetDC传回用于写入窗口显示区域的设备内容句柄,而GetWindowDC传回写入整个窗口的设备内容句柄。例如,您的程序可以使用从GetWindowDC传回的设备内容句柄在窗口的标题列上写入文字。然而,程序同样也应该处理WM_NCPAINT (「非显示区域绘制」)消息。