2.控制台入门

一、前言

对于操作系统来说,用户界面一般分为两个类型:命令行接口(CLI)、图形用户接口(GUI)。

对于初学者来说,控制台(即黑窗口)是最早接触,同时也是最利于学习知识点的,其更正规的叫法为“终端”。

虽然大多数情况,我们只需要使用其输入与显示功能即可。

但有时候我们可能也需要对控制台进行更加高级的操作,比如改变标题,改变颜色,改变大小等。

那么这个时候,你就需要对了解一些控制台的api了。

控制台的全部可使用API函数可以点击这里查看。

二、窗口标题

使用的函数有:

其定义分别如下,更详细的定义可点击链接跳转官网查看。

BOOL WINAPI SetConsoleTitleA(
  _In_ LPCTSTR lpConsoleTitle //填标题
);
DWORD WINAPI GetConsoleTitle(
  _Out_ LPTSTR lpConsoleTitle, //获取标题的缓存区
  _In_  DWORD  nSize //该缓存区的大小
);

使用方式:

#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	char buf[0xFF];
	GetConsoleTitleA(buf,0xFF); //获取原标题
	cout << buf << endl;

	SetConsoleTitleA("test"); //设置一个新标题

	GetConsoleTitleA(buf, 0xFF);//获取新标题
	cout << buf << endl;
}

效果如下:

image-20240324221841456

只不过由于我目前使用的是自行安装的PowerShell代替了原本的控制台,所以这里看不出来效果,但从其输出来看,该api是成功执行了的。

三、窗口大小

主要使用的函数有:

简单梳理一下三者之间的关系:

GetStdHandle用于获取控制台的句柄,

句柄可以理解为控制台的标志,我们可以通过这个标志用其它函数来找到它、更改它。

SetConsoleScreenBufferSize用于设置控制台缓存区的大小,就相当于一个二维数组,控制台显示内容的方式就是将该二维数组的内容映射到屏幕上。

SetConsoleWindowInfo用于设置控制台大小,必须要小于控制台缓存区的大小(如果控制台比缓存区还大了,那就没东西显示了,很好理解)。

其函数原型为:

HANDLE WINAPI GetStdHandle(
  _In_ DWORD nStdHandle //获取指定的句柄,输出:STD_OUTPUT_HANDLE,输入:STD_INPUT_HANDLE,错误:STD_ERROR_HANDLE,具体要哪种句柄,看实际需要
);
BOOL WINAPI SetConsoleWindowInfo(
HANDLE     hConsoleOutput,  //标准输出句柄
BOOL       bAbsolute, //是否以全局窗口
SMALL_RECT *lpConsoleWindow //要设置的大小
);
BOOL WINAPI SetConsoleScreenBufferSize(
HANDLE hConsoleOutput, //标准输出句柄
COORD  dwSize //要设置的大小
);

使用:

#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
bool SetSize(int width, int height)
{
	HANDLE hOutput=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); //获取输出句柄
	SMALL_RECT wrt = { 0, 0, width - 1, height - 1 }; //设置宽高
	bool ret = SetConsoleWindowInfo(hOutput, TRUE, &wrt); // 设置窗体尺寸
	if (!ret) return false;
	COORD coord = { width, height };
	ret = SetConsoleScreenBufferSize(hOutput, coord); // 设置缓冲尺寸
	return ret;
}
int main() {
	SetSize(50,40);
}

由于我目前使用的并不是电脑自带的控制台,所以看不出效果,这里就不演示了。

但如果将其编译为可执行文件后双击运行、让程序卡住,其实也是能够看到效果的,因为这种情况下它就会调用系统自带的控制台。

四、光标隐藏

用到的函数有:

函数原型:

BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(
 HANDLE          hConsoleOutput, //标准输出句柄
PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo //包含光标信息的结构体
);
BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo(
 HANDLE    hConsoleOutput, //标准输出句柄
CONSOLE_CURSOR_INFO *lpConsoleCursorInfo  //包含光标信息的结构体
);

光标信息结构体:

typedef struct _CONSOLE_CURSOR_INFO {
    DWORD  dwSize; //光标大小 值可取1-100之间
    BOOL   bVisible; //光标是否可见
} CONSOLE_CURSOR_INFO, *PCONSOLE_CURSOR_INFO;

如果只想隐藏或显示光标,则先获取现有光标的属性,然后将是否显示光标的属性bVisible更改,最后再设置回去。

当然如果都想更改,可不调用GetConsoleCursorInfo函数,手动设置dwSizebVisible然后传入SetConsoleCursorInfo函数。

使用:

#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	HANDLE hOutput=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
	CONSOLE_CURSOR_INFO cInfo{};
	GetConsoleCursorInfo(hOutput, &cInfo); //获取现有光标信息
	cInfo.bVisible = false; //false为隐藏窗口,true为显示窗口
	SetConsoleCursorInfo(hOutput, &cInfo);  //重新设置光标信息
}

此时控制台上就不再有光标显示:

image-20240324222647562

五、光标位置

用到的函数:SetConsoleCursorPosition

函数原型为:

BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition(
HANDLE hConsoleOutput, //标准输出句柄
COORD  dwCursorPosition //要设置的位置信息
);

使用:

#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
	COORD coo;
	coo.X = 10;
	coo.Y = 10;
	SetConsoleCursorPosition(hOutput, coo);
}

六、固定窗口尺寸

这里用到了三个函数:

函数原型为:

HWND GetConsoleWindow();//返回控制台窗口的句柄
LONG_PTR GetWindowLongPtrA(
HWND hWnd, //窗口句柄
int  nIndex //要获取的窗口属性类别,这里我们需要窗口样式GWL_STYLE
);
LONG_PTR SetWindowLongPtrA(
  [in] HWND     hWnd, //窗口句柄
  [in] int      nIndex,//要设置的窗口属性类别,这里我们需要设置窗口样式GWL_STYLE
  [in] LONG_PTR dwNewLong //要设置的值
);

使用为逻辑:先获取控制台窗口样式,然后去除掉可更改,可最大,可最小化的属性,然后再设置回去

代码:

#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	HWND hWnd=GetConsoleWindow(); //获取窗口句柄
	LONG_PTR sty=GetWindowLongPtrA(hWnd, GWL_STYLE); //获取窗口样式
	sty = sty & ~WS_SIZEBOX & ~WS_MAXIMIZEBOX & ~WS_MINIMIZEBOX; //去除可变化大小,最大,最小化按钮,~是取反,&是与,这是位运算相关的知识了
	SetWindowLongPtrA(hWnd, GWL_STYLE, sty); //设置窗体不可更改大小,不可最大化
}

其效果为窗口右上角的最大最小按钮消失,且不可改变窗口的大小。

七、字体颜色

用到的函数:

函数原型:

BOOL WINAPI SetConsoleTextAttribute(
HANDLE hConsoleOutput, //标准输出句柄
WORD   wAttributes //要设置的文本属性,包括字体颜色,字体背景颜色等属性
);

可选择属性,用|符号组合:

image-20240324223238515

使用:

#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); //获取标准输出句柄
	SetConsoleTextAttribute(hOutput,FOREGROUND_BLUE|BACKGROUND_GREEN|COMMON_LVB_UNDERSCORE); //设置文本颜色蓝色,背景色绿色,有下划线
	cout << "this is a test!";
}

此时效果为:

image-20240324223318639

可以看到已经变成蓝色字,绿色背景,下划线样式未显示可能和我这个终端有关。

八、窗口背景

官方文档中,我没有找到可以改变整个窗口背景颜色的API,但是可以采用批处理命令实现。

该方法可同时改变背景色和文字颜色,官方文档为:

image-20240324223629256

使用方法:

#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	system("color 0C"); //设置背景为黑色,字体为淡红色
	cout << "this is a test!";
}

system可以用来执行批处理命令:

image-20240324223721816

九、控制台

我们可以使用

  • FreeConsole:释放控制台,一旦调用了该函数,当前控制台就无法接收到结果了。
  • AllocConsole:分配控制台,允许我们重新分配一个控制台。

首先是释放:

image-20240324224159587

当使用了该函数,所有输出结果就接收不到了。

然后可以重新分配一个控制台:

#include<Windows.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	FreeConsole(); //分离原有的控制台
	cout << "this is a test";
	AllocConsole(); //分配一个新的控制台
	cout << "this is a test llllllllllllllll";
}

其正常效果是会又出现了一个新的控制台,并将结果输出到了新控制台上。

但由于我使用了PowerShell的原因,新窗口一闪而逝,所以这里就不演示效果了。

作者:余识
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