011-Win32 编程基础入门及实例

Win32 编程基础入门及实例

Win32 API（应用程序编程接口）是用于开发 Windows 操作系统应用程序的核心接口集。尽管现代 Windows 开发已经有了许多更高级的框架和库，如 .NET Framework、WPF、UWP 等，但 Win32 API 仍然是这些技术的基础，并且在需要高性能、低级别系统访问的场景中依然不可替代。本文将介绍 Win32 编程的基础知识，并通过实例展示如何开发 Win32 应用程序。

1. Win32 编程概述

1.1 什么是 Win32 API

Win32 API 是 Windows 操作系统提供的一组 C 语言函数和数据结构，用于开发 Windows 应用程序。它包括以下几个主要部分：

• 用户界面：窗口管理、消息处理、对话框、控件等
• 图形设备接口 (GDI)：绘图、颜色管理、字体等
• 系统服务：文件操作、内存管理、进程和线程等
• 网络：Socket 编程、网络协议等
• 安全：访问控制、加密等

1.2 Win32 应用程序的基本结构

一个典型的 Win32 应用程序通常包含以下几个核心部分：

1. WinMain 函数：应用程序入口点
2. 窗口过程 (Window Procedure)：处理窗口消息
3. 消息循环：从消息队列获取和分派消息
4. 资源：图标、菜单、对话框等

1.3 开发环境搭建

开发 Win32 应用程序需要以下工具：

• Visual Studio：微软官方 IDE，提供完整的 Win32 开发支持
• Windows SDK：包含头文件、库文件、工具和文档

2. 创建第一个 Win32 应用程序

2.1 最小化的 Win32 程序

我们先来看一个简单的 Win32 程序框架：

cpp

#include <windows.h>

// 窗口过程函数
LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (uMsg) {
    case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0);
        return 0;

    case WM_PAINT:
        {
            PAINTSTRUCT ps;
            HDC hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);
            
            // 在窗口中心绘制文本
            RECT rect;
            GetClientRect(hwnd, &rect);
            DrawText(hdc, L"Hello, Win32!", -1, &rect, 
                DT_SINGLELINE | DT_CENTER | DT_VCENTER);
            
            EndPaint(hwnd, &ps);
        }
        return 0;
    }
    
    return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
}

// 程序入口点
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) {
    // 注册窗口类
    const wchar_t CLASS_NAME[] = L"Sample Window Class";
    
    WNDCLASS wc = {};
    wc.lpfnWndProc = WindowProc;
    wc.hInstance = hInstance;
    wc.lpszClassName = CLASS_NAME;
    wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);
    
    RegisterClass(&wc);
    
    // 创建窗口
    HWND hwnd = CreateWindowEx(
        0,                          // 扩展样式
        CLASS_NAME,                 // 窗口类名
        L"My First Win32 Window",   // 窗口标题
        WS_OVERLAPPEDWINDOW,        // 窗口样式
        
        // 位置和大小
        CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, 800, 600,
        
        NULL,       // 父窗口    
        NULL,       // 菜单
        hInstance,  // 实例句柄
        NULL        // 额外参数
    );
    
    if (hwnd == NULL) {
        return 0;
    }
    
    // 显示窗口
    ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
    
    // 消息循环
    MSG msg = {};
    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    
    return (int)msg.wParam;
}

2.2 关键部分解析

2.2.1 窗口过程 (WindowProc)

窗口过程是一个回调函数，Windows 系统通过它向应用程序发送消息。每个窗口都有一个关联的窗口过程，用于处理该窗口接收到的所有消息。

cpp

LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

参数说明：

• hwnd：窗口句柄，标识消息的目标窗口
• uMsg：消息标识符（如 WM_PAINT、WM_DESTROY 等）
• wParam 和 lParam：消息特定的参数

2.2.2 WinMain 函数

WinMain 是 Windows 应用程序的入口点，相当于控制台程序中的 main 函数。

cpp

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)

参数说明：

• hInstance：当前应用程序实例的句柄
• hPrevInstance：在现代 Windows 中总是 NULL（历史遗留参数）
• lpCmdLine：命令行参数
• nCmdShow：窗口的显示方式（最大化、最小化等）

2.2.3 消息循环

消息循环负责从系统消息队列获取消息并分派给适当的窗口过程：

cpp

MSG msg = {};
while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
    TranslateMessage(&msg);
    DispatchMessage(&msg);
}

每个 Win32 应用程序必须有这样一个消息循环，用于处理系统发送的输入、绘图等消息。

3. Win32 应用程序的基础组件

3.1 窗口和消息处理

Windows 操作系统是以消息驱动的，各种用户交互和系统事件都会生成消息，发送到相应的窗口过程进行处理。

3.1.1 常见窗口消息

以下是一些常见的窗口消息：

cpp

case WM_CREATE:    // 窗口创建
    // 初始化窗口
    return 0;
    
case WM_CLOSE:     // 窗口关闭
    // 询问用户是否确定关闭
    if (MessageBox(hwnd, L"确定要关闭窗口吗？", L"提示", MB_OKCANCEL) == IDOK) {
        DestroyWindow(hwnd);
    }
    return 0;
    
case WM_DESTROY:   // 窗口销毁
    PostQuitMessage(0);
    return 0;
    
case WM_PAINT:     // 窗口需要重绘
    {
        PAINTSTRUCT ps;
        HDC hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);
        // 绘制代码
        EndPaint(hwnd, &ps);
    }
    return 0;
    
case WM_COMMAND:   // 菜单、按钮等命令
    // 菜单ID通过LOWORD(wParam)获取
    switch (LOWORD(wParam)) {
    case ID_FILE_EXIT:
        DestroyWindow(hwnd);
        return 0;
    }
    break;
    
case WM_SIZE:      // 窗口大小改变
    // 新窗口宽度和高度
    int width = LOWORD(lParam);
    int height = HIWORD(lParam);
    // 处理窗口大小改变
    return 0;

3.1.2 子类化控件

子类化是一种重写控件默认行为的技术，通过替换控件的窗口过程来实现：

cpp

// 原始按钮窗口过程
WNDPROC g_OldButtonProc = NULL;

// 新的按钮窗口过程
LRESULT CALLBACK NewButtonProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (uMsg) {
    case WM_LBUTTONDOWN:
        // 自定义处理左键按下
        MessageBox(NULL, L"按钮被点击！", L"子类化示例", MB_OK);
        break;
    }
    
    // 调用原始窗口过程处理其他消息
    return CallWindowProc(g_OldButtonProc, hwnd, uMsg, wParam, lParam);
}