燕山大学-windows-程序设计-实验报告

Windows 程序设计基于Windows API的简单绘图软件 目录1 .概述22.工作区窗口52.1 hWorkWnd窗口的产生52.2结构体定义52.3 文件中函数定义52.4图形的绘制63.工具条的实现93.1 资源编辑93.2 工具条窗口的产生93.3工具栏按钮效果的实现93.4消息传递114. 调色板的创建124.1窗口产生124.2调色功能实现124.2 消息处理135.保存与打开功能的实现145.1保存与打开窗口145.2保存功能145.3打开功能156.总结161 .概述1.1工程简介及窗口框架 项目中一共建立了四个窗口，其中类名为szWindowClass的窗口是父窗口，工作区窗口（szWorkClass）、工具栏（szToolbarClass）以及调色板（szColorbarClass）是子窗口。工作区窗口主要实现基本的绘图功能，工具栏和调色板分别实现绘图工具和颜色的选择功能。另外，为了方便消息的传递，将工作区窗口的句柄hWorkWnd设为全局变量。 项目中MyDrawProj.cpp文件实现主窗口框架的产生及消息处理，function.h和function.cpp实现基本图形的绘制功能，toolbar.h和 toolbar.cpp完成工具栏的产生和消息处理，color.h 和color.cpp实现调色板功能和消息处理。最后file.h和file.cpp完成图像的保存和打开功能主界面截图：1.2 GDI(Graphic Device Interface)绘图概述图形设备接口（GDI）处理来自windows应用程序的图形函数调用，然后把这些调用传递给合适的设备驱动程序，由设备驱动程序来执行与硬件相关的函数，并产生最后的输出结果。设备描述表（DC）是一种windows数据结构，它包含了与一个设备（如显示器）的绘制属性的相关信息。所有的绘制操作通过一个设备上下文对象进行，该对象封装了实现绘制线条，矩形，椭圆等图形windows API函数。设备上下文可以用来向屏幕，打印机和图元件输入结果。1.3 实现绘图的基本原理实验中通过对API函数的调用实现基本图形的绘制，由于窗口大小发生改变或者客户区无效时发生重绘，故采用双缓冲技术绘图，即在内存中创建一个与屏幕绘图区域一致的对象，先将图形绘制到内存中的这个对象上，再一次性将这个对象上的图形拷贝到屏幕上，这样在保持绘图的同时还可以避免闪烁。工具栏和调色板的选择可通过SendMessage函数将用户的选择传到工作区窗口处理，从而画出不同颜色的不同图形。通过对添加bmp文件头将画布保存为bmp图像实现文件的保存功能，通过把打开的bmp图像拷贝到当前工作区实现打开功能，使用OPENFILENAME结构弹出打开和保存对话框。使用一个比当前工作区大以及背景颜色一样的矩形填充当前工作区，实现对图像的清除功能。1.4相关的基本数据类型和函数1.显示窗口的步骤1.注册窗口类typedef struct WNDCLASSEX UINT cbSize; /结构的大小UINT style; /窗口风格WNDPROC lpfnWndProc; /窗口函数指针，指向消息处理函数int cbClsExtra; int cbWndExtra;HINSTANCE hInstance; /实例句柄HICON hIcon; /图标HCURSOR hCursor; /光标HBRUSH hbrBackground; /背景画刷LPCTSTR lpszMenuName; /菜单LPCTSTR lpszClassName; /窗口类名称HICON hIconSm; /窗口图标 WNDCLASSEX, *PWNDCLASSEX;2.创建窗口HWND CreateWindow(LPCTSTR lpClassName, /窗口类名LPCTSTR lpWindowName, /窗口标题DWORD dwStyle, /指定创建窗口的风格int x, /指定窗口的初始水平位置int y, /指定窗口的初始垂直位置int nWidth，/窗口的宽度int nHeight， /窗口的高度HWND hWndParent, /窗口的父窗口HMENU hMenu， /菜单句柄HANDLE hlnstance，/与窗口相关联的模块实例的句柄LPVOID lpParam）；3.显示窗口ShowWindow（HWND hWnd, int nCmdShow）；hWnd指窗口句柄，nCmdShow指定窗口如何显示，可取SW_HIDE、SW_SHOW等。4.更新客户区UpdateWindow(HWND hWnd);5.进入消息循环WM_CREATE、WM_PAINT、WM_SIZE等消息的处理2.菜单、图标和位图 菜单 LoadMenu（HINSTANCE hlnstance，LPCTSTR lpMenuName）图标 LoadIcon(HINSTANCE hInstance,LPCTSTR lpIconName)位图 LoadImage（HINSTANCE hinst，LPCTSTR lpszName，UINT uType，int cxDesired，int cyDesired，UINT fuLoad）3. 简单GDI绘图函数.直线MoveToEx(HDC hdc,int x,int y, LPPOINTlpPoint);LineTo(HDC hdc,int x,int y);2.矩形Rectangle(HDC hdc,int nLeftRect,int nTopRect, int nRightRect, int nBottomRect)3.椭圆Ellipse(HDC hdc, int nLeftRect, int nTopRect, int nRightRect, int nBottomRect)2.工作区窗口2.1. hWorkWnd窗口的产生 （1）在主窗口的WM_CREATE中初始化窗口 hWorkWnd=CreateWindowEx(WS_EX_TRANSPARENT, szWorkClass, NULL,WS_CHILD ,0, 0, 0,0,hWnd,NULL, hInst, NULL);if(!hWorkWnd)MessageBox(hWnd,_T(创建工作区?失败),NULL,NULL);ShowWindow(hWorkWnd,SW_SHOW);（2）在主窗口WM_SIZE中添加代码使工作区窗口占满客户区SetWindowPos(hWorkWnd,NULL,2,2,LOWORD(lParam)-2*2,HIWORD(lParam)-2*2,SWP_NOACTIVATE | SWP_NOZORDER); SetFocus(hWorkWnd);2.2结构体定义typedef struct tagDRAWSTRUbool bDrawing; /工作区是否在绘图的标志POINT PtStart; /起点POINT PtEnd; /终点POINT PtPrev; /前一个点HPEN hpen; /当前选中的画笔HPEN hOldPen; /返回的画笔DWORD Color; /当前选中的颜色DRAWSTRU ,*PDRAWSTRU;2.3 function文件中函数定义/定义函数指针类型 typedef void (*PDRAWFUN) (PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);/绘制直线void LineMouseUp(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);void LineMouseMove(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);void LineMouseDown(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);/绘制矩形void RectMouseDown(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);void RectMouseMove(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);void RectMouseUp(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);/绘制椭圆void CircleMouseDown(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);void CircleMouseMove(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);void CircleMouseUp(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);/绘制线条void CurveMouseDown(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);void CurveMouseMove(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);void CurveMouseUp(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);/画刷void BrushMouseDown(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);void BrushMouseMove(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam);void BrushMouseUp(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam)；2.4 图形的绘制（1）基本原理鼠标按下时，即产生WM_LBUTTONDOWN消息时记录鼠标按下点的坐标，鼠标移动产生WM_MOUSEMOVE时进行相应绘制，为实现橡皮筋效果需要改变绘图模式，将上一次所画图像用背景色擦掉。鼠标弹起产生WM_LBUTTONUP消息，记录相应坐标绘制图形。 另外，处在屏幕绘图外，还要在Windows内存DC中实现相同操作以保持绘图。（2）主要代码（以绘制矩形）1.鼠标按下操作void RectMouseDown(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam)pDrawStruc-bDrawing=TRUE;pDrawStruc-PtStart.x=LOWORD(lParam);pDrawStruc-PtStart.y=HIWORD(lParam);pDrawStruc-PtEnd=pDrawStruc-PtStart;2.鼠标移动void RectMouseMove(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam)HDC phdc; phdc=GetDC(hWnd); /屏幕DCpDrawStruc-hpen=CreatePen(PS_SOLID ,0,pDrawStruc-Color );/创建画笔pDrawStruc-hOldPen=(HPEN)SelectObject(hdc,pDrawStruc-hpen);/选入设备上下文SelectObject(phdc,pDrawStruc-hpen);if(pDrawStruc-bDrawing)/当前正在绘图SetCapture(hWnd);/捕获鼠标SetROP2(hdc,R2_NOTXORPEN);/改变绘图SelectObject(hdc,GetStockObject(NULL_BRUSH);SetROP2(phdc,R2_NOTXORPEN);SelectObject(phdc,GetStockObject(NULL_BRUSH);/擦掉鼠标上次移动绘制的图形ectangle(hdc,pDrawStruc-PtStart.x,pDrawStruc-PtStart.y,pDrawStruc-PtEnd.x,pDrawStruc-PtEnd.y);Rectangle(phdc,pDrawStruc-PtStart.x,pDrawStruc-PtStart.y,pDrawStruc-PtEnd.x,pDrawStruc-PtEnd.y);/获得新的点pDrawStruc-PtEnd.x=LOWORD(lParam);pDrawStruc-PtEnd.y=HIWORD(lParam); /绘制新的图形 Rectangle(hdc,pDrawStruc-PtStart.x,pDrawStruc-PtStart.y,pDrawStruc-PtEnd.x,pDrawStruc-PtEnd.y);Rectangle(phdc,pDrawStruc-PtStart.x,pDrawStruc-PtStart.y,pDrawStruc-PtEnd.x,pDrawStruc-PtEnd.y);SelectObject (hdc , pDrawStruc-hOldPen);SelectObject (phdc , pDrawStruc-hOldPen);DeleteObject (pDrawStruc-hpen);ReleaseDC(hWnd,phdc); /释放DC3.鼠标弹起void RectMouseUp(PDRAWSTRU pDrawStruc,HWND hWnd,HDC hdc,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam) HDC phdc;phdc=GetDC(hWnd); /获得屏幕DC/创建画笔并选入pDrawStruc-hpen=CreatePen(PS_SOLID ,0,pDrawStruc-Color );pDrawStruc-hOldPen=(HPEN)SelectObject(hdc,pDrawStruc-hpen);SelectObject(phdc,pDrawStruc-hpen);/改变绘图模式SetROP2(hdc,R2_COPYPEN);SelectObject(hdc,GetStockObject(NULL_BRUSH);SetROP2(phdc,R2_COPYPEN);SelectObject(phdc,GetStockObject(NULL_BRUSH);Rectangle(hdc,pDrawStruc-PtStart.x,pDrawStruc-PtStart.y,pDrawStruc-PtEnd.x,pDrawStruc-PtEnd.y);Rectangle(phdc,pDrawStruc-PtStart.x,pDrawStruc-PtStart.y,pDrawStruc-PtEnd.x,pDrawStruc-PtEnd.y);/绘制新的图形pDrawStruc-PtEnd.x=LOWORD(lParam);pDrawStruc-PtEnd.y=HIWORD(lParam);Rectangle(hdc,pDrawStruc-PtStart.x,pDrawStruc-PtStart.y,pDrawStruc-PtEnd.x,pDrawStruc-PtEnd.y);Rectangle(phdc,pDrawStruc-PtStart.x,pDrawStruc-PtStart.y,pDrawStruc-PtEnd.x,pDrawStruc-PtEnd.y);pDrawStruc-bDrawing=false;/鼠标弹起停止绘图SelectObject (hdc , pDrawStruc-hOldPen);SelectObject (phdc , pDrawStruc-hOldPen);DeleteObject (pDrawStruc-hpen);/释放DC和捕获ReleaseCapture();ReleaseDC(hWnd,phdc);注：由于绘制直线和矩形与之相似，不再赘述，绘制连续线条时，只需保存前一个点然后再画便可实现连续效果，另外由于还得再内存画图，故需要在hdc和phdc上执行相同的绘图操作。3.工具条的实现3.1资源编辑 工具栏的每一个图标都对应两个位图，鼠标按下和弹起对应不同的位图从而实现按钮效果，资源列表如下#define IDB_BRUSHDOWN 140#define IDB_CIRCLEDOWN 141#define IDB_LINEDOWN 142#define IDB_PENDOWN 143#define IDB_RECTDOWN 144#define IDB_BRUSHUP 145#define IDB_CIRCLEUP 146#define IDB_LINEUP 147#define IDB_PEN_UP 148#define IDB_RECTUP 1493.2.工具栏窗口的产生 void CreateStandardToolbar(HWND hParent,HINSTANCE hInst)if(!RegistToolbar(hInst) return;HWND hWnd=CreateWindow(szToolbarClass,_T(工具栏),WS_POPUP | WS_CLIPSIBLINGS | WS_CAPTION | WS_SYSMENU ,600, 100, 155, 55,hParent,NULL, hInst, NULL);ShowWindow(hWnd,SW_SHOW);在主窗口的WM_CREATE消息中调用以上函数产生工具栏窗口3.3工具栏按钮效果的实现（1）基本原理初始化时将所有弹起时的位图选入设备描述句柄，并拷贝到窗口对应的矩形区域，当鼠标按下时，在指定位置拷贝新的位图将原位图覆盖即可实现按钮效果（2）结构体和数组BUTTON Buttons = IDB_PENDOWN,IDB_PEN_UP,IDB_LINEDOWN,IDB_LINEUP,IDB_BRUSHDOWN,IDB_BRUSHUP,IDB_CIRCLEDOWN,IDB_CIRCLEUP, IDB_RECTDOWN,IDB_RECTUP; /定义一个Button数组保存按钮位图的IDtypedef struct tagBUTTON INT DownID; /鼠标按下的位图 INT UpID; /鼠标弹起的位图BUTTON,*PBUTTON;（3）实现的部分代码case WM_PAINT:hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);HDC hdcMem;hdcMem=CreateCompatibleDC(hdc);/创建内存兼容DCHBITMAP hbmp,hbmpOld; for(int i=0;i5;i+)if(Statei)hbmpOld=(HBITMAP)SelectObject(hdcMem,LoadBitmap(hInst,MAKEINTRESOURCE(Buttonsi.DownID);BitBlt(hdc,30*i,0,32,32,hdcMem,0,0,SRCCOPY);hbmp=(HBITMAP)SelectObject(hdcMem,hbmpOld);DeleteObject(hbmp);elsehbmpOld=(HBITMAP)SelectObject(hdcMem,LoadBitmap(hInst,MAKEINTRESOURCE(Buttonsi.UpID);BitBlt(hdc,30*i,0,32,32,hdcMem,0,0,SRCCOPY);hbmp=(HBITMAP)SelectObject(hdcMem,hbmpOld);DeleteObject(hbmp);EndPaint(hWnd, &ps);break;注： 将代码放入WM_PAINT消息中，每当有鼠标在按钮位置按下时，指定窗口无效进行重绘，实现动态显示。 State数组标识按钮的状态，Statei=true表示鼠标按下，Statei=false表示鼠标弹起，从而根据State状态选入响应的位图。3.4消息传递（1）实现原理 由鼠标按下的点的位置计算出对应的按钮索引，自定义TOOL_CHANGE消息采用SendMessage将消息和整型的索引值传递给hWorkWnd窗口，由工作区窗口响应做出响应的绘图处理。（2）部分代码case WM_LBUTTONDOWN: index=LOWORD(lParam)/32; for(int i=0;i5;i+) if(i=index) Statei=true; else Statei=false;SendMessage(hWorkWnd,TOOL_CHANGE,index,lParam);InvalidateRect(hWnd,NULL,TRUE);break;工作区窗口的处理：case TOOL_CHANGE: switch(int(wParam) case 0: /连续线条 Down=CurveMouseDown; Move=CurveMouseMove; Up=CurveMouseUp; break; case 1: /画直线Down=LineMouseDown;Move=LineMouseMove;Up=LineMouseUp;break; case 2: /刷子 Down=BrushMouseDown; Move=BrushMouseMove; Up=BrushMouseUp; break; case 3: /画椭圆 Down=CircleMouseDown; Move=CircleMouseMove; Up=CircleMouseUp; break;4.调色板的实现4.1窗口的产生（1）注册调色板窗口类，然后在主窗口的WM_CREATE消息中调用以下函数产生调色板窗口。void CreateColorbar(HWND hParent,HINSTANCE hInst) if(!RegistColorbar(hInst) MessageBox(hParent,_T(注册颜色条失败),NULL,NULL); HWND hWnd=CreateWindow(szColorbarClass, _T(颜色板), WS_BORDER |WS_CAPTION|WS_SYSMENU ,200, 100, 250, 105,hParent,NULL, hInst, NULL);if(!hWnd)MessageBox(hParent,_T(创建颜色条失败),NULL,NULL);ShowWindow(hWnd,SW_SHOW);（2）截图4.2调色功能实现（1）创建颜色数组DWORD Colors= RGB(0,0,0), RGB(0,255,0), RGB(0,0,255), RGB(0,255,255), RGB(255,0,0),RGB(255,0,255),RGB(255,255,0),RGB(255,192,192);（2）实现原理 初始化时，在指定位置绘制不用颜色的矩形，即为颜色板。鼠标单击响应颜色时，由鼠标位置计算出对应颜色数组里的颜色值，把相应颜色选入设备描述表，并且在右侧指定位置画出相应颜色的矩形。（3）部分代码case WM_LBUTTONDOWN:x=LOWORD(lParam);y=HIWORD(lParam);if(x/404&y/402) /在有颜色的区域内处理 index=x/40+y/40*4;/把用户选择的颜色交给工作区窗口处理SendMessage(hWorkWnd,COLOR_CHANGE,index,lParam); HBRUSH hbr1;HBRUSH hbrOld1;hdc=GetDC(hWnd);hbr1 = CreateSolidBrush(Colorsindex);hbrOld1 =(HBRUSH)SelectObject(hdc, hbr1); /右侧绘制相应颜色的矩形Rectangle(hdc, 175, 10, 235, 70);SelectObject(hdc, hbrOld1);DeleteObject(hbr1);ReleaseDC(hWnd,hdc);else break;break;case WM_PAINT:hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);HBRUSH hbr;HBRUSH hbrOld; /绘制不同颜色的矩形for(int i=0;i8;i+)hbr = CreateSolidBrush(Colorsi);hbrOld =(HBRUSH)SelectObject(hdc, hbr);Rectangle(hdc, i%4*40, i/4*40, i%4*40+40, i/4*40+40);if(i=0) Rectangle(hdc, 175, 10, 235, 70);SelectObject(hdc, hbrOld);DeleteObject(hbr);EndPaint(hWnd, &ps);break;4.3消息处理 Color数组设置为全局变量，自定义消息COLOR_CHANGE，工作区窗口收到消息后，在DRAWSTRU数组中改变相应的颜色进行绘图case COLOR_CHANGE:DrawStru.Color=Colors(int)wParam;break;5.保存与打开功能的实现5.1保存与打开窗口（1）实现方式 使用OPENFILENAME结构，GetOpenFileName和GetSaveFileName函数用来初始化打开或保存对话框的信息，获得打开和保存路径，做出相应处理（2）截图（3）部分代码OPENFILENAME sfn;TCHAR szSaveFileMAX_PATH;ZeroMemory(&sfn,sizeof(sfn); /初始化置0sfn.lStructSize = sizeof(sfn);sfn.lpstrFile = szSaveFile;sfn.lpstrFile0 = TEXT(0);sfn.nMaxFile = sizeof(szSaveFil