Windows编程-3.图形界面入门-酷程网

一、前言

上一章简单介绍了一下如何调用win api去操作控制台的行为，本章便更进一步，学习如何使用使用相关api使用操作系统的图形化界面能力。

图形化界面（简称GUI）是普通用户使用最多的一种程序，因为其操作简单、入门迅速，但其对应的就是程序员的工作量会显著增大。

这可以从本章的内容中看出来，本文就是带着大家从零开始、使用win api来创建一个图形化界面程序。

但也无需过于烦恼，本文的主要目的还是带大家见识一下图形化界面的底层原理，正常开发软件，我们一般都是使用一些框架，比如MFC、Qt等，它们封装了这些底层细节，可以让我们非常简单的开发出自己的GUI程序。

二、学习方法

前一章节的win api可能还好，一般也就只有一两个参数，但从本文开始，你可能经常会遇到七八个、乃至超过十个参数的函数。

这对于新手来说是非常痛苦的一件事，因为它全部用的自定义变量、宏。

但这些你不需要过分关注，在VS中，你可以复制下代码后，右键具体的变量类型或函数，如WORD，然后点击速览定义，就可以看到它的实际类型，即C/C++中的如int、short、char等基本数据类型：

或者对于复杂的函数，只需要将鼠标点击到该函数名，按F1即可跳转到官方文档。

当然，你可以直接去浏览器中搜索相关win api函数名，在bing、google搜索引擎中，一般第一条就是官方文档。

同时要尤其注意，这些完全不用专门去记住，因为WIndows自定义的类型太多了，你只需要知道怎样快速的查到信息即可，需要的时候直接查官方文档就可以了。

三、基本步骤

想要从零创建一个窗口，主要需要经历以下三个步骤：

向系统注册一个窗体类
根据窗体类创建窗口
进入消息循环

虽然看起来很简单的，但真正让新手痛苦的是这三个步骤中所使用的大量Win API函数，接下来就开始详细介绍具体各个步骤。

1.创建项目

首先我们需要选择windows桌面向导：

注意，这一步是必须的，如果你不按步骤来，使用控制台项目，那请参考本文最后的解决方案。

随便取一个名字，但尽量用字母英文，否则以后可能会出现奇奇怪怪的错误：

点击创建后，选择如下图所示的内容：

点击确认即可，然后可以按快捷键Ctrl+Shift+A新建一个cpp源文件即可。

注意：过于基础的内容，本文不再赘述，不会的可以参考本站C/C++实战入门到精通系列文章，会介绍的更加详细。

学到这里，相信至少对C/C++基础应该是相当熟悉的，一个最简单的C/C++程序就必须要写上main函数，否则无法编译成功，因为这是控制台程序的入口函数。

这里也一样，当你想写带界面的窗口程序，你就需要将入口函数改为WinMain，函数原型为：

int WINAPI WinMain(
  [in] HINSTANCE hInstance, //当前应用程序的实例
  [in] HINSTANCE hPrevInstance, //这个不用管，想了解的可参考官方文档
  [in] LPSTR     lpCmdLine, //传入的命令行参数
  [in] int       nShowCmd //控制当前应用窗口如何显示
);

官方文档：WinMain。

删除掉前面的宏，改下格式后，代码如下：

在这里插入图片描述

再次强调，不用试图去记忆，这会加重你的学习负载，直接复制即可，各个参数的含义，会在后面具体的代码中用到，用的多了，就自然而然的记住了。

2.注册窗口类

这里主要用到API函数RegisterClassA，函数原型为：

ATOM RegisterClassA(
  [in] const WNDCLASSA *lpWndClass //填入要注册的窗口结构
);

窗口结构WNDCLASSA：

typedef struct tagWNDCLASSA {
  UINT      style;  //设置窗口格式，可参考官方文档，一般设置为水平重画与垂直重画：CS_HREDRAW | CS_VREDRAW
  WNDPROC   lpfnWndProc; //窗口的回调函数，也就是窗口接收到消息后，交给哪个函数处理
  int       cbClsExtra; //为类额外分配内存，一般为0
  int       cbWndExtra; //为窗口额外分配内存，一般为0
  HINSTANCE hInstance; //程序实例，这里就用到了WinMain函数的第一个参数hInstance
  HICON     hIcon; //设置程序图标
  HCURSOR   hCursor; //设置程序光标
  HBRUSH    hbrBackground; //设置程序背景色
  LPCSTR    lpszMenuName; //设置菜单名称
  LPCSTR    lpszClassName; //设置类名称
} WNDCLASSA, *PWNDCLASSA, *NPWNDCLASSA, *LPWNDCLASSA;

使用方法：

#include<Windows.h>
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nShowCmd) {
	WNDCLASS wndcls; //创建一个窗体类
	wndcls.cbClsExtra = 0;//类的额外内存，默认为0即可
	wndcls.cbWndExtra = 0;//窗口的额外内存，默认为0即可
	wndcls.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);//获取画刷句柄（将返回的HGDIOBJ进行强制类型转换）
	wndcls.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_CROSS);//设置光标
	wndcls.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_ERROR);//设置窗体左上角的图标
	wndcls.hInstance = hInstance;//设置窗体所属的应用程序实例
	wndcls.lpfnWndProc = NULL;//设置窗体的回调函数，暂时没写，先设置为NULL，后面补上
	wndcls.lpszClassName = L"test";//设置窗体的类名
	wndcls.lpszMenuName = NULL;//设置窗体的菜单,没有，填NULL
	wndcls.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;//设置窗体风格为水平重画和垂直重画
	RegisterClass(&wndcls);//向操作系统注册窗体
}

在上述代码中，还用到了三个额外的API：

GetStockObject：获取电脑自带的画刷，笔等
LoadCursor：加载光标，也就是我们电脑屏幕上常见的箭头，十字，转圈等图形
LoadIcon：加载图标资源

这三个函数很简单，因为参数很少，不好理解的可能是这些参数应该怎能填？从哪里来？

最稳妥的方法依旧是查看官方文档，比如这里用GetStockObject函数举例，进入官网，就可以看到可填参数有很多：

后面两个函数还多一个程序实例的参数，我都填的NULL，意思就是从系统默认中加载即可，毕竟我们也没有自己做的图标。

3.创建窗口

这里用到的CreateWindowA函数就可以说是一个超级函数了，参数多达11个，函数原型为：

void CreateWindowA(
  [in, optional]  lpClassName,//窗口类名，也就是上面注册窗口类时填的类名
  [in, optional]  lpWindowName, //窗口名，也就是窗口显示时，左上角显示的名称
  [in]            dwStyle, //窗口风格，一般填WS_OVERLAPPEDWINDOW即可，这样创建的窗口就有最大化，最小化等等等等属性。。。
  [in]            x, //窗口最开始被创建在哪里？这里填X坐标，一般默认CW_USEDEFAULT即可
  [in]            y, //窗口最开始被创建在哪里？这里填Y坐标，一般默认CW_USEDEFAULT即可
  [in]            nWidth, //窗口创建的宽度，一般默认CW_USEDEFAULT即可
  [in]            nHeight, //窗口创建的高度，一般默认CW_USEDEFAULT即可
  [in, optional]  hWndParent,//父窗口的句柄，没有，填NULL
  [in, optional]  hMenu, //菜单句柄，没有，填NULL
  [in, optional]  hInstance, //应用程序实例，这里就又用到了WinMain的第一个参数
  [in, optional]  lpParam //额外的数据，挺复杂的，咱们也不需要，填NULL就行了
);

其一般使用方法为：

	//产生一个窗体，并返回该窗体的句柄，第一个参数必须为要创建的窗体的类名，第二个参数为窗体标题名
	HWND hwnd = CreateWindow(L"test", L"我的第一个窗口",
		WS_OVERLAPPEDWINDOW,CW_USEDEFAULT,
		CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,
		NULL, NULL, hInstance, NULL);

此时还没有结束，因为窗口创建后默认隐藏的，所以我们还得让它显示出来：

	ShowWindow(hwnd, SW_SHOWNORMAL);//把窗体显示出来
	UpdateWindow(hwnd);//更新窗体

这两个API函数也很简单，就一两个参数，稍微看一下文档就能明白。

ShowWindow ：显示窗口的方式，我填的SW_SHOWNORMAL，即正常显示，更多可选参数看官方文档就完事了，而前面那个hwnd就是上面创建窗口返回的窗口句柄。
updateWindow：就一个参数，上面创建窗口时返回的窗口句柄，作用就是给窗口发个消息，命令它马上重新画一下窗口。

4.消息循环

消息循环对于一个带界面的程序来说可以是最重要的一环了。

如何理解消息呢？举个简单的例子，就是当你用鼠标拖动一个窗口时，窗口为啥能跟着你的鼠标运动？就是依靠的消息。

当你的鼠标点击窗口时，就会向对应的窗口发送鼠标点击消息，当你鼠标左键点击并移动时，就会向窗体发送鼠标点击和移动的消息。

所谓的消息本质上也就是一个C++中的结构体数据，可以通过相关api拿到，其中包含了消息的类型和其它相关的信息，比如鼠标点击的屏幕坐标等。

消息循环中主要用到了三个API函数：

getMessage：拿到消息
TranslateMessage：翻译消息
DispatchMessageA：派发消息

函数原型：

BOOL GetMessage(
  [out]          LPMSG lpMsg, //拿到的消息
  [in, optional] HWND  hWnd, //拿哪个窗口的消息，一般填NULL，即拿属于该线程所有窗口的消息
  [in]           UINT  wMsgFilterMin, //过滤消息，最小值，一般填0
  [in]           UINT  wMsgFilterMax //过滤消息，最大值，一般填0，当两个均为0，则不进行过滤
);

BOOL TranslateMessage(
  [in] const MSG *lpMsg //翻译消息，如将WMWM_KEYDOWN和WM_KEYUP翻译成一个WM_CHAR消息
);

该函数官方文档的内容中，如果使用虚拟键码的话，就可不用该函数：

在这里插入图片描述

至于虚拟键码，就是一个数值而已，在系统中会以某个确定的数值代表你按下的某个键。

比如当你按下A键，程序就会收到一个包含数值0x41的消息，这个数字其实就是字母A的ASCII码表的值，所以代码中可以直接写为’A’就可以了。

如果不理解，还是看下面的程序吧！至少得把基本步骤记住：

LRESULT DispatchMessage(
  [in] const MSG *lpMsg
);

该函数就是把消息派发给对应的窗口，因为一个程序可以有很多窗口的吧，总得让消息发送给对应的窗口，否则我点这个窗口，要么没反映----没有收到消息，要么另外一个窗口动了----发错窗口了。

5.回调函数

回调函数非常重要，因为你在窗口上所做的一切，都会以消息的形式发送给窗口，而窗口就是通过回调函数来处理这些消息的！

回调函数格式：

LRESULT CALLBACK WinSunProc(
	HWND hwnd,      // 窗口句柄
	UINT uMsg,      // 消息识别符
	WPARAM wParam,  // 第一个消息参数
	LPARAM lParam   // 第二个消息参数
)

这个函数的参数由系统传入，特别是后两个参数，其含义取决于收到的消息类型。

就可以写下代码：

LRESULT CALLBACK WinSunProc(HWND hwnd,UINT uMsg,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
	switch (uMsg)//通过判断消息进行消息响应
	{
	default:
		return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);//对不感兴趣的消息进行缺省处理，必须有该代码，否则程序有问题
	}
	return 0;

此函数中写个switch结构是基本操作，目的就是不同消息进行不同处理。

具体系统有哪些消息呢？点这里查看

需要注意的是DefWindowProc函数，参数就是回调函数所传入的参数，目的就是对我们不感兴趣的消息进行默认处理。

此时就可以为我们前面窗口类的回调函数参数填上此函数的名称，此时程序结构如下：

现在，你就已经可以运行程序了！

左上角那个X就是前面LoadIcon加载的资源，光标是个十字就是LoadCursor函数加载的资源，可自行更改。

当你点击右上角的X时，窗口没了，但程序仍然在运行，这是因为我们没有处理窗口关闭消息

此时应该添加对WM_CLOSE和WM_DESTROY消息的处理：

	switch (uMsg)//通过判断消息进行消息响应
	{
	case WM_CLOSE:
		DestroyWindow(hwnd);//销毁窗口并发送WM_DESTROY消息，但是程序没有退出
		break;
	case WM_DESTROY:
		PostQuitMessage(0);//发出WM_QUIT消息，结束消息循环
		break;
	default:
		return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);//对不感兴趣的消息进行缺省处理，必须有该代码，否则程序有问题
	}
	return 0;

当你点击关闭时，会发送WM_CLOSE消息到该函数，这里再WM_COLSE的消息处理中调用了DestroyWindow函数，该函数的作用就是彻底摧毁该窗口和与该窗口相关的一切东西，并向自己发送WM_WM_DESTROY消息。

所以我们就需要处理WM_DESTROY消息，这里调用了PostQuitMessage函数，目的是发送一个退出程序的消息 WM_QUIT ，当消息循环中的GetMessage函数收到该消息时，就会返回0，继而退出while循环，进而程序结束。

此时运行程序，就可以正常退出了！

四、完整代码

#include<Windows.h>
LRESULT CALLBACK WinSunProc(HWND hwnd,UINT uMsg,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
	switch (uMsg)//通过判断消息进行消息响应
	{
	case WM_CLOSE:
		DestroyWindow(hwnd);//销毁窗口并发送WM_DESTROY消息，但是程序没有退出
		break;
	case WM_DESTROY:
		PostQuitMessage(0);//发出WM_QUIT消息，结束消息循环
		break;
	default:
		return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);//对不感兴趣的消息进行缺省处理，必须有该代码，否则程序有问题
	}
	return 0;
}

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nShowCmd) {
	WNDCLASS wndcls; //创建一个窗体类
	wndcls.cbClsExtra = 0;//类的额外内存，默认为0即可
	wndcls.cbWndExtra = 0;//窗口的额外内存，默认为0即可
	wndcls.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);//获取画刷句柄（将返回的HGDIOBJ进行强制类型转换）
	wndcls.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_CROSS);//设置光标
	wndcls.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_ERROR);//设置窗体左上角的图标
	wndcls.hInstance = hInstance;//设置窗体所属的应用程序实例
	wndcls.lpfnWndProc = WinSunProc;//设置窗体的回调函数，暂时没写，先设置为NULL，后面补上
	wndcls.lpszClassName = L"test";//设置窗体的类名
	wndcls.lpszMenuName = NULL;//设置窗体的菜单,没有，填NULL
	wndcls.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;//设置窗体风格为水平重画和垂直重画
	RegisterClass(&wndcls);//向操作系统注册窗体

	
	//产生一个窗体，并返回该窗体的句柄，第一个参数必须为要创建的窗体的类名，第二个参数为窗体标题名
	HWND hwnd = CreateWindow(L"test", L"我的第一个窗口",
		WS_OVERLAPPEDWINDOW,CW_USEDEFAULT,
		CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,
		NULL, NULL, hInstance, NULL);

	ShowWindow(hwnd, SW_SHOWNORMAL);//把窗体显示出来
	UpdateWindow(hwnd);//更新窗体

	MSG msg;
	//消息循环
	while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))//如果消息不是WM_QUIT,返回非零值；如果消息是WM_QUIT，返回零
	{
		TranslateMessage(&msg);//翻译消息，如把WM_KEYDOWN和WM_KEYUP翻译成一个WM_CHAR消息
		DispatchMessage(&msg);//派发消息
	}

}

五、常见错误

1.链接错误

window程序常见的一般为两个子系统，一个是控制台子系统，也就是常说的控制台程序。

而另外一个则是GUI程序，就是带界面的子系统。

如果你创建控制台项目，就默认为控制台程序，即入口函数为main。

而只有创建窗口子系统，入口函数才为winMain，你才能运行起来代码，所以本文前面选择的windows桌面向导，来创建窗口子系统。

如果你在控制台程序中使用winMain入口点函数，或者反过来，都会入口函数不匹配而报错：

但这都是可以在项目属性中调整的。

但最简单的方式还是直接复制下面这段代码，放在你的源码最前面，其作用就是告诉编译器，我们要创建的是窗口子系统：

#pragma comment( linker, "/subsystem:\"windows\" /entry:\"WinMainCRTStartup\"" )

或者也可以为控制台子系统：

#pragma comment( linker, "/subsystem:\"console\" /entry:\"mainCRTStartup\"" )

甚至还可以写一个无窗口的控制台子系统：

#pragma comment(linker, "/subsystem:\"windows\" /entry:\"mainCRTStartup\"")

原理就是让入口点函数为main函数，但子系统又采用窗口子系统，这样就不会出现黑窗口了。

3.图形界面入门