windows编程 08GDI编程1绘图.docx
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第8章GDI编程1-绘图
GDI（GraphicsDeviceInterface，图形设备接口）是Windows操作系统的传统图形子系统，负责与设备无关的图形绘制，Win32API为应用程序提供了丰富的绘图函数和功能，MFC对它们进行了C++类封装，参见图8-1。
Windows应用程序
MFC
Win32API
执行程序
用户界面（User）
图形子系统（GDI）
设备驱动程序
内核（Kernel）
图形驱动程序
硬件抽象层（HAL）
计算机硬件
图8-1GDI与Windows操作系统（其中彩色部分为操作系统）
传统GDI是随Windows1.0于1985年11月推出的，新式GDI+则是随WindowsXP于2001年10月推出的GDI的改进版，增加了α混色、渐变画刷、样条曲线、矩阵变换、图像处理、持久路径等新功能。
随WindowsVista及.NET框架3.0微软于2006年11月又推出了基于DirectX和.NET框架的全新图形子系统WPF（WindowsPresentationFoundation，视窗显示/展现基础），它统一了桌面和浏览器等客户端应用程序的图形界面，采用XAML声明式编程，将用户界面的设计和编程彻底分离开来，是Windows的下一代GUI显示系统。
本书从第8章到第11章，将详细讨论如何使用GDI进行传统的Windows图形编程，包括绘图、文字、图像、动画、图标、图元文件和打印等内容。
GDI+是建立在GDI之上的，计划在第14章中简单介绍。
WPF则是以.NET框架为基础的，准备在第18章中再加以讨论。
在MFC应用程序中，绘图一般在视图类的（屏幕/打印机）绘图消息响应函数OnDraw中进行，例如：
voidCDrawView:
:
OnDraw（CDC*/*pDC*/）{
CDrawDoc*pDoc=GetDocument（）;
ASSERT_VALID（pDoc）;
if（!
pDoc）
return;
//TODO:
在此处为本机数据添加绘制代码
}
每次需要重绘窗口时（如程序启动、窗口大小改变、全部或部分窗口重现、程序员调用函数RedrawWindow或Invalidate/UpdateWindow），应用程序框架都会调用此CWnd消息响应成员函数（的覆盖）来绘制窗口客户区。
在Windows中，绘图一般在框架窗口的客户区（对应于视图类C*View）进行，使用的是封装在MFC的设备上下文（Device-Context，DC）类CDC中的各种绘图函数。
在绘图前，一般需先得到客户区大小和CDC对象、设置绘图颜色，然后再根据文档数据或用户操作来绘制各种图形。
8.1几何对象的结构和类
图8-2GDI几何对象的结构与类
为了使用绘图函数，应该先了解绘图所用到的几种表示几何对象的结构和类，包括点、大小和矩形，其中常用的是点和矩形。
这些结构和类被分别定义在头文件windef.h和afxwin.h中。
MFC中的几何对象类都是独立的类（不是CObject的派生类），是对API中对应结构的C++封装，参见图8-2。
8.1.1点
点（point）在API中的结构为POINT，对应的MFC类为CPoint。
1．点结构POINT
API中的点数据结构POINT用来表示一点的x、y坐标：
typedefstructtagPOINT{LONGx;LONGy;}POINT;
其中，类型LONG（32位整数）的定义为：
typedeflongLONG;
2．点类CPoint
MFC中的点类CPoint为一个没有基类的独立类，封装了POINT结构，有成员变量x和y，其构造函数有5种：
CPoint（）;//默认
CPoint（intinitX,intinitY）;//常用
CPoint（POINTinitPt）;
CPoint（SIZEinitSize）;
CPoint（LPARAMdwPoint）;//低字设为x、高字设为y
CPoint类还定义了4个平移和设置的成员函数：
voidOffset（intxOffset,intyOffset）;
voidOffset（POINTpoint）;
voidOffset（SIZEsize）;
voidSetPoint（intX,intY）;
另外，CPoint类还重载了+、-、+=、-=、==、!
=等运算符来支持CPoint对象和CPoint、POINT、SIZE对象之间的运算。
8.1.2大小
大小（size，尺寸）在API中的结构为SIZE，在MFC中的类为CSize。
1．大小结构SIZE
大小结构SIZE用来表示矩形的宽cx和高cy：
typedefstructtagSIZE{LONGcx;LONGcy;}SIZE;
2．大小类CSize
MFC中的大小类CSize也为一个没有基类的独立类，封装了SIZE结构，有成员变量cx和cy，其构造函数也有5种：
CSize（）;
CSize（intinitCX,intinitCY）;
CSize（SIZEinitSize）;
CSize（POINTinitPt）;
CSize（DWORDdwSize）;//低字设为cx、高字设为cy
CSizet类也重载了+、-、+=、-=、==、!
=等运算符来支持CSize对象和CSize、POINT、SIZE、RECT对象之间的运算。
8.1.3矩形
矩形（rectangle）在API中的结构为RECT，在MFC中的类为CRect。
1．矩形结构RECT
API中的矩形结构RECT定义了矩形的左上角与右下角的坐标：
typedefstructtagRECT{LONGleft;LONGtop;LONGright;LONGbottom;}RECT;
2．矩形类CRect
MFC中的矩形类CRect也为一个没有基类的独立类，封装了RECT结构，有成员变量left、top、right和bottom，其构造函数有6种：
CRect（）;//默认
CRect（intl,intt,intr,intb）;//常用
CRect（constRECT&srcRect）;
CRect（LPCRECTlpSrcRect）;
CRect（POINTpoint,SIZEsize）;
CRect（POINTtopLeft,POINTbottomRight）;
CRect类重载了=，+、-，+=、-=，==、!
=，&、|，&=、|=等运算符来支持CRect对象和CRect、POINT、SIZE、RECT对象之间的运算。
还定义了转换符LPCRECT和LPRECT来自动完成CRect对象到矩形结构和类指针LPCRECT和LPRECT的转换。
CRect类中常用的属性和成员函数有：
intWidth（）const;
intHeight（）const;
CSizeSize（）const;
CPoint&TopLeft（）;
CPoint&BottomRight（）;
CPointCenterPoint（）const;
voidSwapLeftRight（）;
BOOLIsRectEmpty（）const;
BOOLPtInRect（POINTpoint）const;
voidSetRect（intx1,inty1,intx2,inty2）;
voidSetRect（POINTtopLeft,POINTbottomRight）;
voidOffsetRect（intx,inty）;
voidMoveToXY（intx,inty）;
3．判断点是否在矩形中
有时需要判断某点（如鼠标位置）是否在某一矩形区域（如控件）中，这可以调用CRect类的PtInRect函数来做：
BOOLPtInRect（POINTpoint）const;
该函数当点point在其矩形区域内时，返回真。
注意，该矩形区域不包括矩形的右边界和底边界。
例如：
CRectrect（10,10,371,267）;
voidCDrawView:
:
OnLButtonUp（UINTnFlags,CPointpoint）
{
//TODO:
在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
if（rect.PtInRect（point））......
CView:
:
OnLButtonUp（nFlags,point）;
}
8.2客户区大小和DC
在绘图前，一般需先获得客户区大小和设备上下文DC。
8.2.1获得客户区大小
绘图一般都是在框架窗口的客户区（对应于视图类）进行，而客户区的大小在运行时可由用户动态改变，为了使绘制的图形能随窗口大小自动改变，需先得到当前客户区大小的数据（宽w和高h）。
获取客户区大小的方法有如下两种：
1．在消息响应函数OnSize中获得
可利用属性窗口的消息页，为视图类添加WM_SIZE消息的响应函数OnSize。
该函数会在窗口第一次显示或窗口大小被改变时被系统调用。
其输入参数中的cx和cy就是当前客户区的宽和高，可将它们赋值给类变量（如m_iW和m_iH）供绘图时使用。
例如：
voidCDrawView:
:
OnSize（UINTnType,intcx,intcy）{
CView:
:
OnSize（nType,cx,cy）;
//TODO:
在此处添加消息处理程序代码
m_iW=cx;m_iH=cy;
}
其中，nType的值为：
●SIZE_MAXIMIZED（窗口已被最大化）
●SIZE_MINIMIZED（窗口已被最小化）
●SIZE_RESTORED（窗口已被改变大小）
●SIZE_MAXHIDE（其他窗口被最大化）
●SIZE_MAXSHOW（其他窗口从最大化还原）
2．调用成员函数GetClientRect得到
也可在绘图前，定义一个矩形结构变量rect，然后再调用CWnd类的成员函数GetClientRect来得到当前客户区矩形的数据，该函数的原型为：
voidGetClientRect（LPRECTlpRect）const;
其中，矩形结构的右（right）与底（bottom）就是客户区的宽与高（其左left与顶top都为0）。
例如：
RECTrect;
GetClientRect（&rect）;
intw=rect.right,h=rect.bottom;
8.2.2DC
在Windows中，绘图使用的是封装在MFC的DC（Device-Context,设备上下文/绘图环境）类CDC中各种绘图函数。
1．CDC类
图8-3DC类
CDC是CObject的直接派生类，CDC类自己也有若干派生类，其中包括：
窗口客户区DC所对应的CClientDC类、OnPaint和OnDraw消息响应函数的输入参数中使用的CPaintDC类、图元文件对应的CMetaFileDC类和整个窗口所对应的CWindowDC类，参见图8-3。
在MFC绘图中，一般直接使用CDC类即可。
CDC类中有许多成员函数，可以用来设置各种绘图环境、属性和参数，以及绘制各种图形和图像等，将在后面陆续加以介绍。
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