從實例看Windows API程序設計

作者: 劉雨楠、譚章熹

來源：www.clearcase/" target="_blank" >ccidnet.com

用戶在使用VC++開發應用程序時，主要有兩種方法：調用Windows提供的API函數(Application Programming Interface)和直接使用Microsoft提供的MFC類庫(Microsoft Foundation Class)。與MFC相比，API更貼近操作系統，也是每一個Windows程序員必須掌握的。

本文將以一個類似Windows的計算器程序為例，簡述Windows API程序設計的方法和一些基本技巧。

思路和算法
1、首先構造輸入和輸出界面
首先構造輸入和輸出界面。在主窗口中，用CreateWindow( )函數來創建按鈕和編輯框等子窗口控件。這樣，用戶可通過按鈕進行輸入，并通過編輯框顯示計算結果。
2、本程序通過表達式堆棧算法來支持科學計算功能
以字符型數組express[ ]存放整個表達式，并定義void Push(char)和void Pop(void)來實現向數據堆棧OVS和算符堆棧OPS壓入和彈出一個操作符或數據。
3、為了進行正常的計算，必須保證表達式的合法性
程序一方面要對用戶的輸入加上必要的過濾，例如不允許出現非法表達式，另一方面要對非法運算數據作判斷。
4、用戶點擊“=”完成所有的輸入后，調用void CalculateOperation()函數進行計算
具體實現方法如下：用指針i從express中掃描輸入的表達式，若掃描到數值，則壓入數據棧OVS，若掃描到運算符則判斷其優先級是否大于或等于算符堆棧OPS棧頂的優先級，如果大于其優先級則壓入OPS并掃描下一字符，反之則彈出OVS和OPS棧頂元素進行一次運算，并將結果壓入OVS棧。反復執行此過程，直到完成表達式的計算。

程序主體結構
本程序以WinMain( )函數為入口，并依次進行窗口類的初始化和登記，以及窗口的創建和顯示。在消息循環里，主函數反復調用WinProc( )回調函數(CallBack Function)以處理捕獲的消息。因此全部消息的響應代碼要寫在WinProc( )中，這也是用Windows API編寫程序最核心的部分。

另外，用API設計程序的一大特點就是對任何元素操作都需要通過獲得相應的句柄(Handle)來實現。

程序功能及特色
本程序除一般的科學計算功能外，還有一些擴展功能。

1. 可動態更換背景圖案
類似Winamp播放器有各種各樣的Skin，本程序也可動態更換背景。其核心思路就是在WM_ERASEBKGND消息響應時，不用系統缺省的白色畫刷，而用資源中的位圖來重畫背景。為了提高重畫效率和避免閃爍，開發時一定注意不要把背景重畫代碼放在WM_PAINT消息響應中。

另外為使背景圖案能跟隨窗口尺寸變化，在顯示位圖時，采用StretchBlt函數代替BitBlt函數，這樣在更換背景圖案時，不論資源中的位圖是否與當前窗口的大小相等，都會自動拉伸或收縮以適應窗口的尺寸。具體代碼如下：

case WM_ERASEBKGND:
{
RECT rc;
hdc = (HDC)wParam;
// wParam的值為當前窗口的hDC
SelectObject(hdcmem,hbitmap);
GetClientRect(hwnd,&&rc);
//獲得客戶區域大小
StretchBlt( hdc,0,0,rc.right,rc.bottom,hdcmem,0,0,bm.bmWidth,bm.bmHeight,SRCCOPY );
}
break;
其中，hdc是當前窗口的DC，hdcmem是與當前屏幕兼容的內存鏡像設備句柄。

為了使用方便，在選單中可創建背景子選單。資源文件的代碼如下：

// Menu
MENU MENU DISCARDABLE
BEGIN
POPUP "設置(&&M)"
BEGIN
POPUP "背景(&&B)"
BEGIN
MENUITEM "GREEN", IDM_GREEN
MENUITEM "SNOW", IDM_SNOW
MENUITEM "BUTTERFLY", IDM_BUTTERFLY
MENUITEM "FLOWER", IDM_FLOWER
END
END
END
// Bitmap
SNOW BITMAP MOVEABLE PURE "snow.bmp"
GREEN BITMAP MOVEABLE PURE "green.bmp"
BUTTERFLY BITMAP MOVEABLE PURE "butterfly.bmp"
FLOWER BITMAP MOVEABLE PURE "flower.bmp"
其中，IDM_GREEN等是與選單項對應的ID（定義在頭文件中），snow.bmp等是位圖文件的文件名。

2. 高級功能與一般功能的切換
Windows中的“計算器”程序，可實現“科學型”與“標準型”的切換。同樣，本程序也設有類似功能。在選單中，點擊“統計計算”，窗口會向外拉出一塊，顯示與統計計算有關的幾個新按鈕，再點擊一次，窗口又會恢復原狀。

為實現此功能，我們首先在響應WM_CREATE消息時，將幾個“統計計算”按鈕事先創建在窗口區域之外，使這幾個按鈕不可見，用戶便不能通過這幾個按鈕進行輸入。當“統計計算”的選單項被選中時，用SetWindowPos( )函數來擴大窗口邊界，使這幾個按鈕變為可見，這樣就等于增加了新的功能。具體代碼如下：

case IDM_STATISTIC:
// IDM_STATISTIC是與“統計計算”選單項對應的ID
{
HMENU hmnu = GetMenu(hwnd);
//獲取選單句柄
RECT rc;
if(statistic==FALSE)
{
CheckMenuItem(hmnu,IDM_STATISTIC,MF_CHECKED);
SetWindowPos(hwnd,0,0,0,600,250,SWP_NOZORDER| SWP_NOMOVE);
//拉大窗口尺寸
statistic=TRUE;
}
else
{
CheckMenuItem(hmnu,IDM_STATISTIC,MF_UNCHECKED);
SetWindowPos(hwnd,0,0,0,500,250,SWP_NOZORDER | SWP_NOMOVE);
//收縮窗口尺寸
statistic=FALSE;
}
GetClientRect(hwnd,&&rc);
InvalidateRect(hwnd,&&rc,TRUE);
UpdateWindow(hwnd);
//重畫當前窗口
}
break;

3. ShellAPI函數的應用
（1）有些程序在選單中點擊“說明”后，應用程序會調出Windows的記事本并打開一個文本文件。我們可以通過調用ShellExecute( )函數實現此功能。具體實現代碼如下：

ShellExecute(NULL,"open","readme.txt",NULL,NULL,SW_SHOWNORMAL);
其中“open”代表執行打開操作，“readme.txt”是要打開的文件名。
　　
（2）一般程序都設有“關于”選項，用來介紹程序的作者。初學者一般使用一個模態或非模態對話框來實現此功能。在本程序中，筆者通過ShellAbout( )函數，使用了Windows中公共的“關于”對話框，就像使用Windows中公共的MessageBox一樣。使用方法如下：

ShellAbout(hwnd,"迷你計算器","制作人：劉雨楠",NULL);
可在第二和第三個參數處點寫對話框的標題和內容。

4. 聲音（WAV）文件的簡單應用
為了使程序更加精致與完美，我們可在程序中加入聲音的播放。這只需在要發聲的位置簡單地加入以下代碼：

PlaySound(TEXT("*.wav"),NULL,SND_FILENAME|SND_ASYNC);
　　
本程序的編制過程充分體現了Windows API程序設計的風格和基本特點，程序應用的各種技巧同樣可用于其他API程序。

原文轉自：http://www.anti-gravitydesign.com