Win32 编程基础入门及实例
Win32 API（应用程序编程接口）是用于开发 Windows 操作系统应用程序的核心接口集。尽管现代 Windows 开发已经有了许多更高级的框架和库，如 .NET Framework、WPF、UWP 等，但 Win32 API 仍然是这些技术的基础，并且在需要高性能、低级别系统访问的场景中依然不可替代。本文将介绍 Win32 编程的基础知识，并通过实例展示如何开发 Win32 应用程序。
1. Win32 编程概述
1.1 什么是 Win32 API
Win32 API 是 Windows 操作系统提供的一组 C 语言函数和数据结构，用于开发 Windows 应用程序。它包括以下几个主要部分：
用户界面：窗口管理、消息处理、对话框、控件等
图形设备接口 (GDI)：绘图、颜色管理、字体等
系统服务：文件操作、内存管理、进程和线程等
网络：Socket 编程、网络协议等
安全：访问控制、加密等
1.2 Win32 应用程序的基本结构
一个典型的 Win32 应用程序通常包含以下几个核心部分：
WinMain 函数：应用程序入口点
窗口过程 (Window Procedure)：处理窗口消息
消息循环：从消息队列获取和分派消息
资源：图标、菜单、对话框等
1.3 开发环境搭建
开发 Win32 应用程序需要以下工具：
Visual Studio：微软官方 IDE，提供完整的 Win32 开发支持
Windows SDK：包含头文件、库文件、工具和文档
2. 创建第一个 Win32 应用程序
2.1 最小化的 Win32 程序
我们先来看一个简单的 Win32 程序框架：
cpp
#include <windows.h>
// 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);
// 在窗口中心绘制文本
RECT rect;
GetClientRect(hwnd, &rect);
DrawText(hdc, L"Hello, Win32!", -1, &rect,
DT_SINGLELINE | DT_CENTER | DT_VCENTER);
EndPaint(hwnd, &ps);
}
return 0;
}
return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
}
// 程序入口点
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) {
// 注册窗口类
const wchar_t CLASS_NAME[] = L"Sample Window Class";
WNDCLASS wc = {};
wc.lpfnWndProc = WindowProc;
wc.hInstance = hInstance;
wc.lpszClassName = CLASS_NAME;
wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wc.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);
RegisterClass(&wc);
// 创建窗口
HWND hwnd = CreateWindowEx(
0, // 扩展样式
CLASS_NAME, // 窗口类名
L"My First Win32 Window", // 窗口标题
WS_OVERLAPPEDWINDOW, // 窗口样式
// 位置和大小
CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, 800, 600,
NULL, // 父窗口
NULL, // 菜单
hInstance, // 实例句柄
NULL // 额外参数
);
if (hwnd == NULL) {
return 0;
}
// 显示窗口
ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
// 消息循环
MSG msg = {};
while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
return (int)msg.wParam;
}
2.2 关键部分解析
2.2.1 窗口过程 (WindowProc)
窗口过程是一个回调函数，Windows 系统通过它向应用程序发送消息。每个窗口都有一个关联的窗口过程，用于处理该窗口接收到的所有消息。
cpp
LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
参数说明：
hwnd：窗口句柄，标识消息的目标窗口
uMsg：消息标识符（如 WM_PAINT、WM_DESTROY 等）
wParam 和 lParam：消息特定的参数
2.2.2 WinMain 函数
WinMain 是 Windows 应用程序的入口点，相当于控制台程序中的 main 函数。
cpp
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
参数说明：
hInstance：当前应用程序实例的句柄
hPrevInstance：在现代 Windows 中总是 NULL（历史遗留参数）
lpCmdLine：命令行参数
nCmdShow：窗口的显示方式（最大化、最小化等）
2.2.3 消息循环
消息循环负责从系统消息队列获取消息并分派给适当的窗口过程：
cpp
MSG msg = {};
while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
每个 Win32 应用程序必须有这样一个消息循环，用于处理系统发送的输入、绘图等消息。
3. Win32 应用程序的基础组件
3.1 窗口和消息处理
Windows 操作系统是以消息驱动的，各种用户交互和系统事件都会生成消息，发送到相应的窗口过程进行处理。
3.1.1 常见窗口消息
以下是一些常见的窗口消息：
cpp
case WM_CREATE: // 窗口创建
// 初始化窗口
return 0;
case WM_CLOSE: // 窗口关闭
// 询问用户是否确定关闭
if (MessageBox(hwnd, L"确定要关闭窗口吗？", L"提示", MB_OKCANCEL) == IDOK) {
DestroyWindow(hwnd);
}
return 0;
case WM_DESTROY: // 窗口销毁
PostQuitMessage(0);
return 0;
case WM_PAINT: // 窗口需要重绘
{
PAINTSTRUCT ps;
HDC hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);
// 绘制代码
EndPaint(hwnd, &ps);
}
return 0;
case WM_COMMAND: // 菜单、按钮等命令
// 菜单ID通过LOWORD(wParam)获取
switch (LOWORD(wParam)) {
case ID_FILE_EXIT:
DestroyWindow(hwnd);
return 0;
}
break;
case WM_SIZE: // 窗口大小改变
// 新窗口宽度和高度
int width = LOWORD(lParam);
int height = HIWORD(lParam);
// 处理窗口大小改变
return 0;
3.1.2 子类化控件
子类化是一种重写控件默认行为的技术，通过替换控件的窗口过程来实现：
cpp
// 原始按钮窗口过程
WNDPROC g_OldButtonProc = NULL;
// 新的按钮窗口过程
LRESULT CALLBACK NewButtonProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
switch (uMsg) {
case WM_LBUTTONDOWN:
// 自定义处理左键按下
MessageBox(NULL, L"按钮被点击！", L"子类化示例", MB_OK);
break;
}
// 调用原始窗口过程处理其他消息
return CallWindowProc(g_OldButtonProc, hwnd, uMsg, wParam, lParam);
}
// 在创建按钮后子类化
HWND hwndButton = CreateWindow(
L"BUTTON", L"点击我", WS_CHILD | WS_VISIBLE | BS_PUSHBUTTON,
50, 50, 100, 30, hwndParent, (HMENU)ID_BUTTON, hInstance, NULL
);
// 保存原始窗口过程并设置新的窗口过程
g_OldButtonProc = (WNDPROC)SetWindowLongPtr(hwndButton, GWLP_WNDPROC, (LONG_PTR)NewButtonProc);
3.2 GDI 绘图基础
GDI (Graphics Device Interface) 是 Windows 中的绘图子系统，提供了在窗口或设备上绘制图形和文本的功能。
3.2.1 基本绘图
cpp
case WM_PAINT:
{
PAINTSTRUCT ps;
HDC hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);
// 设置绘图模式和颜色
SetBkMode(hdc, TRANSPARENT);
SetTextColor(hdc, RGB(0, 0, 255)); // 蓝色文本
// 创建画笔和画刷
HPEN hPen = CreatePen(PS_SOLID, 2, RGB(255, 0, 0)); // 红色画笔
HBRUSH hBrush = CreateSolidBrush(RGB(0, 255, 0)); // 绿色画刷
// 保存原画笔和画刷
HPEN hOldPen = (HPEN)SelectObject(hdc, hPen);
HBRUSH hOldBrush = (HBRUSH)SelectObject(hdc, hBrush);
// 绘制矩形
Rectangle(hdc, 50, 50, 200, 150);
// 绘制椭圆
Ellipse(hdc, 250, 50, 400, 150);
// 绘制线条
MoveToEx(hdc, 50, 200, NULL);
LineTo(hdc, 400, 200);
// 恢复原画笔和画刷
SelectObject(hdc, hOldPen);
SelectObject(hdc, hOldBrush);
// 释放资源
DeleteObject(hPen);
DeleteObject(hBrush);
// 绘制文本
RECT rect = {50, 250, 400, 300};
DrawText(hdc, L"Hello, GDI!", -1, &rect, DT_CENTER);
EndPaint(hwnd, &ps);
return 0;
}
3.2.2 双缓冲绘图
为了避免绘图时闪烁，可以使用双缓冲技术：
cpp
case WM_PAINT:
{
PAINTSTRUCT ps;
HDC hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);
// 获取客户区尺寸
RECT clientRect;
GetClientRect(hwnd, &clientRect);
int width = clientRect.right - clientRect.left;
int height = clientRect.bottom - clientRect.top;
// 创建内存兼容DC和位图
HDC memDC = CreateCompatibleDC(hdc);
HBITMAP memBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdc, width, height);
HBITMAP oldBitmap = (HBITMAP)SelectObject(memDC, memBitmap);
// 在内存DC中绘图
HBRUSH whiteBrush = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
FillRect(memDC, &clientRect, whiteBrush);
// ... 其他绘图代码 ...
// 将内存DC的内容复制到窗口DC
BitBlt(hdc, 0, 0, width, height, memDC, 0, 0, SRCCOPY);
// 清理资源
SelectObject(memDC, oldBitmap);
DeleteObject(memBitmap);
DeleteDC(memDC);
EndPaint(hwnd, &ps);
return 0;
}
3.3 常用控件
Windows 提供了许多预定义的控件，如按钮、编辑框、列表框等。
3.3.1 创建和使用控件
cpp
// 创建按钮
HWND hwndButton = CreateWindow(
L"BUTTON", // 预定义的控件类名
L"点击我", // 按钮文本
WS_CHILD | WS_VISIBLE | BS_PUSHBUTTON, // 样式
50, 50, // 位置 (x,y)
100, 30, // 大小 (width,height)
hwnd, // 父窗口句柄
(HMENU)ID_BUTTON, // 控件ID
hInstance, // 应用程序实例句柄
NULL // 附加数据
);
// 创建静态文本
HWND hwndStatic = CreateWindow(
L"STATIC",
L"这是静态文本",
WS_CHILD | WS_VISIBLE | SS_LEFT,
50, 100, 200, 20,
hwnd, (HMENU)ID_STATIC, hInstance, NULL
);
// 创建编辑框
HWND hwndEdit = CreateWindow(
L"EDIT",
L"",
WS_CHILD | WS_VISIBLE | WS_BORDER | ES_AUTOHSCROLL,
50, 150, 200, 25,
hwnd, (HMENU)ID_EDIT, hInstance, NULL
);
// 创建复选框
HWND hwndCheckbox = CreateWindow(
L"BUTTON",
L"复选框",
WS_CHILD | WS_VISIBLE | BS_AUTOCHECKBOX,
50, 200, 100, 30,
hwnd, (HMENU)ID_CHECKBOX, hInstance, NULL
);
// 设置控件文本
SetWindowText(hwndStatic, L"新的静态文本");
// 获取控件文本
wchar_t buffer[256];
GetWindowText(hwndEdit, buffer, 256);
// 发送消息到控件
SendMessage(hwndCheckbox, BM_SETCHECK, BST_CHECKED, 0);
3.3.2 控件消息处理
cpp
case WM_COMMAND:
switch (LOWORD(wParam)) {
case ID_BUTTON:
if (HIWORD(wParam) == BN_CLICKED) {
// 按钮被点击
MessageBox(hwnd, L"按钮被点击了！", L"提示", MB_OK);
}
break;
case ID_EDIT:
if (HIWORD(wParam) == EN_CHANGE) {
// 编辑框内容变化
wchar_t buffer[256];
GetWindowText((HWND)lParam, buffer, 256);
// 处理编辑框内容
}
break;
case ID_CHECKBOX:
if (HIWORD(wParam) == BN_CLICKED) {
// 复选框状态改变
BOOL checked = (SendMessage((HWND)lParam, BM_GETCHECK, 0, 0) == BST_CHECKED);
// 处理复选框状态
}
break;
}
break;
3.4 菜单和对话框
3.4.1 创建和使用菜单
cpp
// 创建菜单
HMENU hMenu = CreateMenu();
HMENU hSubMenu = CreatePopupMenu();
// 添加菜单项
AppendMenu(hSubMenu, MF_STRING, ID_FILE_NEW, L"新建(&N)");
AppendMenu(hSubMenu, MF_STRING, ID_FILE_OPEN, L"打开(&O)");
AppendMenu(hSubMenu, MF_SEPARATOR, 0, NULL);
AppendMenu(hSubMenu, MF_STRING, ID_FILE_EXIT, L"退出(&X)");
// 添加子菜单到主菜单
AppendMenu(hMenu, MF_POPUP, (UINT_PTR)hSubMenu, L"文件(&F)");
// 设置窗口菜单
SetMenu(hwnd, hMenu);
// 处理菜单命令
case WM_COMMAND:
switch (LOWORD(wParam)) {
case ID_FILE_NEW:
// 处理"新建"菜单
break;
case ID_FILE_OPEN:
// 显示打开文件对话框
{
wchar_t filename[MAX_PATH] = {0};
OPENFILENAME ofn = {0};
ofn.lStructSize = sizeof(ofn);
ofn.hwndOwner = hwnd;
ofn.lpstrFilter = L"文本文件(*.txt)*.txt所有文件(*.*)*.*";
ofn.lpstrFile = filename;
ofn.nMaxFile = MAX_PATH;
ofn.Flags = OFN_EXPLORER | OFN_FILEMUSTEXIST | OFN_HIDEREADONLY;
if (GetOpenFileName(&ofn)) {
// 处理选中的文件
}
}
break;
case ID_FILE_EXIT:
DestroyWindow(hwnd);
break;
}
break;
3.4.2 创建模态对话框
首先在资源脚本 (.rc) 文件中定义对话框模板：
apache
// 在 Resource.rc 文件中
IDD_DIALOG1 DIALOGEX 0, 0, 309, 176
STYLE DS_SETFONT | DS_MODALFRAME | DS_FIXEDSYS | WS_POPUP | WS_CAPTION | WS_SYSMENU
CAPTION "示例对话框"
FONT 8, "MS Shell Dlg", 400, 0, 0x1
BEGIN
DEFPUSHBUTTON "确定",IDOK,198,155,50,14
PUSHBUTTON "取消",IDCANCEL,252,155,50,14
EDITTEXT IDC_EDIT1,84,23,140,14,ES_AUTOHSCROLL
LTEXT "请输入姓名：",IDC_STATIC,20,25,57,8
END
然后创建对话框过程函数：
cpp
// 对话框过程函数
INT_PTR CALLBACK DialogProc(HWND hwndDlg, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
switch (uMsg) {
case WM_INITDIALOG:
// 初始化对话框
return TRUE;
case WM_COMMAND:
switch (LOWORD(wParam)) {
case IDOK:
{
// 获取编辑框文本
wchar_t buffer[256];
GetDlgItemText(hwndDlg, IDC_EDIT1, buffer, 256);
// 处理输入的文本
MessageBox(hwndDlg, buffer, L"你输入的是", MB_OK);
// 关闭对话框并返回IDOK
EndDialog(hwndDlg, IDOK);
return TRUE;
}
case IDCANCEL:
// 关闭对话框并返回IDCANCEL
EndDialog(hwndDlg, IDCANCEL);
return TRUE;
}
break;
}
return FALSE;
}
// 在需要显示对话框的地方调用
INT_PTR result = DialogBox(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDD_DIALOG1), hwnd, DialogProc);
if (result == IDOK) {
// 用户点击了确定
} else if (result == IDCANCEL) {
// 用户点击了取消
}
3.4.3 创建非模态对话框
cpp
HWND g_hwndDialog = NULL;
// 显示非模态对话框
void ShowModelessDialog(HWND hwndParent) {
if (g_hwndDialog == NULL) {
g_hwndDialog = CreateDialog(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDD_DIALOG1), hwndParent, DialogProc);
ShowWindow(g_hwndDialog, SW_SHOW);
} else {
// 对话框已经存在，激活它
SetForegroundWindow(g_hwndDialog);
}
}
// 非模态对话框过程函数
INT_PTR CALLBACK DialogProc(HWND hwndDlg, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
switch (uMsg) {
case WM_INITDIALOG:
return TRUE;
case WM_COMMAND:
switch (LOWORD(wParam)) {
case IDOK:
{
wchar_t buffer[256];
GetDlgItemText(hwndDlg, IDC_EDIT1, buffer, 256);
MessageBox(hwndDlg, buffer, L"你输入的是", MB_OK);
// 关闭对话框，但不调用EndDialog
DestroyWindow(hwndDlg);
return TRUE;
}
case IDCANCEL:
DestroyWindow(hwndDlg);
return TRUE;
}
break;
case WM_DESTROY:
g_hwndDialog = NULL; // 重置对话框句柄
return TRUE;
}
return FALSE;
}
4. 进阶主题
4.1 多线程编程
Win32 API 提供了创建和管理线程的函数：
cpp
// 线程函数
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParameter) {
// 线程代码
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 处理数据
Sleep(1000); // 休眠1秒
}
return 0; // 线程返回值
}
// 创建线程
DWORD threadId;
HANDLE hThread = CreateThread(
NULL, // 默认安全属性
0, // 默认堆栈大小
ThreadProc, // 线程函数
NULL, // 传递给线程函数的参数
0, // 立即运行线程
&threadId // 接收线程ID
);
if (hThread == NULL) {
// 创建线程失败
}
// 等待线程结束
WaitForSingleObject(hThread, INFINITE);
// 获取线程返回值
DWORD exitCode;
GetExitCodeThread(hThread, &exitCode);
// 关闭线程句柄
CloseHandle(hThread);
4.1.1 线程同步
cpp
// 创建互斥体
HANDLE hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
// 在线程中使用互斥体
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParameter) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
// 等待获取互斥体
WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE);
// 临界区代码（访问共享资源）
// 释放互斥体
ReleaseMutex(hMutex);
Sleep(100);
}
return 0;
}
// 其他同步对象
HANDLE hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL); // 手动重置事件
HANDLE hSemaphore = CreateSemaphore(NULL, 2, 2, NULL); // 信号量（初始计数2，最大计数2）
CRITICAL_SECTION criticalSection; // 临界区
// 初始化临界区
InitializeCriticalSection(&criticalSection);
// 使用临界区
EnterCriticalSection(&criticalSection);
// 访问共享资源
LeaveCriticalSection(&criticalSection);
// 删除临界区
DeleteCriticalSection(&criticalSection);
4.2 文件和注册表操作
4.2.1 文件操作
cpp
// 创建或打开文件
HANDLE hFile = CreateFile(
L"example.txt", // 文件名
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // 访问模式
0, // 共享模式（0表示独占）
NULL, // 安全属性
CREATE_ALWAYS, // 创建处理
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, // 文件属性
NULL // 模板文件句柄
);
if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) {
// 打开文件失败
}
// 写入文件
const char* data = "Hello, Win32!";
DWORD bytesWritten;
WriteFile(
hFile, // 文件句柄
data, // 要写入的数据缓冲区
strlen(data), // 要写入的字节数
&bytesWritten, // 接收实际写入的字节数
NULL // 重叠结构（用于异步I/O）
);
// 移动文件指针到开头
SetFilePointer(hFile, 0, NULL, FILE_BEGIN);
// 读取文件
char buffer[100];
DWORD bytesRead;
ReadFile(
hFile, // 文件句柄
buffer, // 接收数据的缓冲区
sizeof(buffer), // 要读取的字节数
&bytesRead, // 接收实际读取的字节数
NULL // 重叠结构
);
// 确保字符串以null结尾
buffer[bytesRead] = '';
// 关闭文件句柄
CloseHandle(hFile);
4.2.2 注册表操作
cpp
// 打开注册表键
HKEY hKey;
LONG result = RegOpenKeyEx(
HKEY_CURRENT_USER, // 注册表根键
L"Software\MyApp", // 子键路径
0, // 保留，必须为0
KEY_READ | KEY_WRITE, // 访问权限
&hKey // 接收键句柄
);
if (result != ERROR_SUCCESS) {
// 打开失败，尝试创建
result = RegCreateKeyEx(
HKEY_CURRENT_USER,
L"Software\MyApp",
0,
NULL,
REG_OPTION_NON_VOLATILE,
KEY_READ | KEY_WRITE,
NULL,
&hKey,
NULL
);
if (result != ERROR_SUCCESS) {
// 创建失败
}
}
// 写入字符串值
result = RegSetValueEx(
hKey, // 键句柄
L"StringValue", // 值名称
0, // 保留，必须为0
REG_SZ, // 数据类型
(BYTE*)L"Hello World", // 数据
sizeof(L"Hello World") // 数据大小（包括结尾null）
);
// 写入DWORD值
DWORD dwValue = 12345;
result = RegSetValueEx(
hKey,
L"DWordValue",
0,
REG_DWORD,
(BYTE*)&dwValue,
sizeof(dwValue)
);
// 读取字符串值
wchar_t szBuffer[256];
DWORD dwBufferSize = sizeof(szBuffer);
DWORD dwType;
result = RegQueryValueEx(
hKey,
L"StringValue",
NULL,
&dwType,
(BYTE*)szBuffer,
&dwBufferSize
);
if (result == ERROR_SUCCESS && dwType == REG_SZ) {
// 使用szBuffer
}
// 读取DWORD值
DWORD dwReadValue;
DWORD dwValueSize = sizeof(dwReadValue);
result = RegQueryValueEx(
hKey,
L"DWordValue",
NULL,
&dwType,
(BYTE*)&dwReadValue,
&dwValueSize
);
if (result == ERROR_SUCCESS && dwType == REG_DWORD) {
// 使用dwReadValue
}
// 删除值
RegDeleteValue(hKey, L"StringValue");
// 关闭注册表键
RegCloseKey(hKey);
// 删除整个键（包括所有子键和值）
RegDeleteKey(HKEY_CURRENT_USER, L"Software\MyApp");
4.3 资源使用
4.3.1 图标和光标
cpp
// 加载图标
HICON hIcon = LoadIcon(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDI_MYICON));
HICON hSmallIcon = (HICON)LoadImage(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDI_MYICON),
IMAGE_ICON, 16, 16, LR_DEFAULTCOLOR);
// 设置窗口图标
SendMessage(hwnd, WM_SETICON, ICON_BIG, (LPARAM)hIcon);
SendMessage(hwnd, WM_SETICON, ICON_SMALL, (LPARAM)hSmallIcon);
// 加载光标
HCURSOR hCursor = LoadCursor(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDC_MYCURSOR));
// 设置窗口类光标
wc.hCursor = hCursor;
// 动态改变光标
SetCursor(hCursor);
4.3.2 位图操作
cpp
// 加载位图
HBITMAP hBitmap = LoadBitmap(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDB_MYBITMAP));
case WM_PAINT:
{
PAINTSTRUCT ps;
HDC hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);
// 创建内存DC
HDC memDC = CreateCompatibleDC(hdc);
// 选择位图到内存DC
HBITMAP oldBitmap = (HBITMAP)SelectObject(memDC, hBitmap);
// 获取位图信息
BITMAP bm;
GetObject(hBitmap, sizeof(BITMAP), &bm);
// 绘制位图
BitBlt(hdc, 10, 10, bm.bmWidth, bm.bmHeight, memDC, 0, 0, SRCCOPY);
// 或者使用透明绘制
TransparentBlt(hdc, 10, 10, bm.bmWidth, bm.bmHeight,
memDC, 0, 0, bm.bmWidth, bm.bmHeight, RGB(255, 0, 255));
// 恢复原位图并清理资源
SelectObject(memDC, oldBitmap);
DeleteDC(memDC);
EndPaint(hwnd, &ps);
return 0;
}
4.3.3 字符串资源
cpp
// 在资源文件中定义字符串
// STRINGTABLE
// BEGIN
// IDS_APP_TITLE "My Application"
// IDS_HELLO "Hello, World!"
// END
// 加载字符串资源
wchar_t buffer[256];
LoadString(hInstance, IDS_HELLO, buffer, 256);
5. 实例项目：简单的绘图应用
下面我们将创建一个简单的绘图应用，演示 Win32 编程的核心概念。
5.1 完整源代码
cpp
#include <windows.h>
#include <vector>
// 绘图点
struct Point {
int x;
int y;
};
// 绘图线条
struct Line {
std::vector<Point> points;
COLORREF color;
int thickness;
};
// 全局变量
std::vector<Line> g_lines; // 所有绘制的线条
bool g_isDrawing = false; // 是否正在绘制
COLORREF g_currentColor = RGB(0, 0, 0); // 当前颜色
int g_currentThickness = 2; // 当前线条粗细
// 窗口过程
LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);
// 绘制所有线条
void DrawLines(HDC hdc) {
for (const auto& line : g_lines) {
if (line.points.empty()) continue;
// 创建画笔
HPEN hPen = CreatePen(PS_SOLID, line.thickness, line.color);
HPEN hOldPen = (HPEN)SelectObject(hdc, hPen);
// 移动到起点
MoveToEx(hdc, line.points[0].x, line.points[0].y, NULL);
// 连接所有点
for (size_t i = 1; i < line.points.size(); i++) {
LineTo(hdc, line.points[i].x, line.points[i].y);
}
// 清理资源
SelectObject(hdc, hOldPen);
DeleteObject(hPen);
}
}
// WinMain函数 - 应用程序入口点
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) {
// 注册窗口类
WNDCLASS wc = {};
wc.lpfnWndProc = WindowProc;
wc.hInstance = hInstance;
wc.lpszClassName = L"DrawingApp";
wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_CROSS); // 使用十字光标
wc.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);
RegisterClass(&wc);
// 创建菜单
HMENU hMenu = CreateMenu();
HMENU hColorMenu = CreatePopupMenu();
AppendMenu(hColorMenu, MF_STRING, 1001, L"黑色");
AppendMenu(hColorMenu, MF_STRING, 1002, L"红色");
AppendMenu(hColorMenu, MF_STRING, 1003, L"绿色");
AppendMenu(hColorMenu, MF_STRING, 1004, L"蓝色");
AppendMenu(hMenu, MF_POPUP, (UINT_PTR)hColorMenu, L"颜色");
AppendMenu(hMenu, MF_STRING, 1005, L"清除画布");
// 创建窗口
HWND hwnd = CreateWindowEx(
0,
L"DrawingApp",
L"简单绘图应用",
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, 800, 600,
NULL, hMenu, hInstance, NULL
);
if (hwnd == NULL) {
return 0;
}
// 显示窗口
ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
// 消息循环
MSG msg = {};
while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
return (int)msg.wParam;
}
// 窗口过程函数
LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
switch (uMsg) {
case WM_COMMAND:
{
int wmId = LOWORD(wParam);
switch (wmId) {
case 1001: // 黑色
g_currentColor = RGB(0, 0, 0);
break;
case 1002: // 红色
g_currentColor = RGB(255, 0, 0);
break;
case 1003: // 绿色
g_currentColor = RGB(0, 255, 0);
break;
case 1004: // 蓝色
g_currentColor = RGB(0, 0, 255);
break;
case 1005: // 清除画布
g_lines.clear();
InvalidateRect(hwnd, NULL, TRUE);
break;
}
}
break;
case WM_LBUTTONDOWN:
{
// 开始绘制
g_isDrawing = true;
// 创建新线条
Line newLine;
newLine.color = g_currentColor;
newLine.thickness = g_currentThickness;
// 添加起始点
Point pt;
pt.x = GET_X_LPARAM(lParam);
pt.y = GET_Y_LPARAM(lParam);
newLine.points.push_back(pt);
g_lines.push_back(newLine);
}
break;
case WM_MOUSEMOVE:
if (g_isDrawing && !g_lines.empty()) {
// 添加新点
Point pt;
pt.x = GET_X_LPARAM(lParam);
pt.y = GET_Y_LPARAM(lParam);
g_lines.back().points.push_back(pt);
// 仅重绘需要更新的区域
RECT updateRect;
auto& lastPt = g_lines.back().points[g_lines.back().points.size() - 2];
// 计算重绘矩形，考虑线条粗细
int offset = g_currentThickness + 2;
updateRect.left = min(lastPt.x, pt.x) - offset;
updateRect.top = min(lastPt.y, pt.y) - offset;
updateRect.right = max(lastPt.x, pt.x) + offset;
updateRect.bottom = max(lastPt.y, pt.y) + offset;
InvalidateRect(hwnd, &updateRect, FALSE);
}
break;
case WM_LBUTTONUP:
// 结束绘制
g_isDrawing = false;
break;
case WM_PAINT:
{
PAINTSTRUCT ps;
HDC hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);
// 使用双缓冲绘制
RECT clientRect;
GetClientRect(hwnd, &clientRect);
int width = clientRect.right - clientRect.left;
int height = clientRect.bottom - clientRect.top;
HDC memDC = CreateCompatibleDC(hdc);
HBITMAP memBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdc, width, height);
HBITMAP oldBitmap = (HBITMAP)SelectObject(memDC, memBitmap);
// 清除背景
HBRUSH whiteBrush = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
FillRect(memDC, &clientRect, whiteBrush);
// 绘制所有线条
DrawLines(memDC);
// 复制到屏幕
BitBlt(hdc, 0, 0, width, height, memDC, 0, 0, SRCCOPY);
// 清理资源
SelectObject(memDC, oldBitmap);
DeleteObject(memBitmap);
DeleteDC(memDC);
EndPaint(hwnd, &ps);
}
break;
case WM_DESTROY:
PostQuitMessage(0);
break;
default:
return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
}
return 0;
}
5.2 主要功能
此简单绘图应用程序实现了以下功能：
用鼠标绘制自由曲线
选择绘图颜色（黑、红、绿、蓝）
清除画布
使用双缓冲消除闪烁
5.3 功能增强
可以考虑添加以下功能进一步增强应用程序：
保存和打开绘图文件
添加更多绘图工具（直线、矩形、椭圆等）
调整线条粗细
添加文本输入工具
实现撤销/重做功能
6. 总结与最佳实践
6.1 Win32 编程最佳实践
资源管理
总是配对创建和释放资源（GDI对象、句柄等）
使用 RAII（资源获取即初始化）模式管理资源生命周期
UI 响应性
避免在主线程中执行耗时操作
使用多线程处理复杂计算和I/O操作
绘图优化
使用双缓冲避免闪烁
仅重绘需要更新的区域
代码组织
将消息处理分解为小函数
使用面向对象的方法组织代码（即使使用C语言）
错误处理
检查API调用的返回值
使用 GetLastError() 获取详细错误信息
国际化
使用 Unicode 字符集（wchar_t）
从资源加载字符串，便于本地化
6.2 进一步学习资源
书籍
“Programming Windows” by Charles Petzold
“Windows Via C/C++” by Jeffrey Richter
在线资源
Microsoft Win32 API 文档
MSDN 示例代码库
Windows 开发者中心
开源项目
ReactOS（开源Windows实现）
Wine（Windows API兼容层）
6.3 现代替代方案
虽然 Win32 API 仍然是 Windows 开发的基础，但对于许多应用程序类型，以下现代框架可能是更好的选择：
WPF (Windows Presentation Foundation)
基于 .NET 的现代 UI 框架
使用 XAML 描述界面
强大的数据绑定和样式系统
UWP (Universal Windows Platform)
跨 Windows 设备的现代应用平台
更安全的沙盒环境
响应式设计和触摸优化
Win32 的 C++ 包装器
C++/WinRT
ATL (Active Template Library)
MFC (Microsoft Foundation Classes)
跨平台框架
Qt
Electron
Flutter for Windows
Win32 API 的优势在于直接访问底层 Windows 功能、最佳性能和最小依赖性，适合系统级编程和对性能有极高要求的应用程序。
Win32 编程虽然看起来复杂，但掌握其核心概念后，可以为您的 Windows 开发技能打下坚实的基础。无论您选择使用哪种现代框架，理解底层的 Win32 机制都会对深入理解 Windows 平台的工作原理大有帮助。
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