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windows环境下32位汇编语言程序设计-第34部分
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还弧Ｔ诒菊轮校收呦Ｍü父隼樱枚琳吣芰私釭DI的原理和基本的使用方法。
归纳起来，GDI操作可以从3个方面去了解——When，Where和How：
● When——指的是进行图形操作的时机，究竟什么时刻最适合程序进行图形操作呢？在7。1。1节“GDI程序的结构”中，将探讨这个问题。
● Where——指的是图形该往哪里画，既然Windows隔离了硬件图形设备，那么该把什么地方当做“下笔”的地方呢？7。1。2节的“设备环境”就是解答。
● How——了解了上面两个问题后，最后还要知道“如何画”，这就涉及如何使用大部分GDI函数的问题了，在本章余下来的篇幅中，将集中讨论这个问题。
7。1。1 GDI程序的结构
1。 客户区的刷新
正如上面所说的，本节讨论的是“When”的问题，读者可能会问：为什么会有这个问题，如果要向窗口输出图形，程序想在什么时候输出那就是什么时候，难道这个时刻还有规定不成？
但这个问题似乎不能这样来问，让我们来考虑这些情况：在DOS操作系统中编程的时候，程序把文字或图形输出到屏幕，在输出新的内容之前，这些内容总是保留在屏幕原处，这些内容会被意外覆盖的惟一情况是激活一个TSR程序，但TSR程序在退出之前有义务恢复原来的屏幕，如果它无法恢复屏幕的内容，那么这是它的责任，我们不会在自己的程序中去考虑屏幕内容会无缘无故消失这种情况，所以可以把屏幕看成是应用程序私有的。
如果程序输出的内容过多，如用dir显示一个含有很多文件的目录，用户根本无法看清快速上翻的屏幕，这时程序可以设计一个参数来暂停一下，如dir /p。这已经是DOS程序最“体贴”的做法了，如果用户想回过头去看已经滚出屏幕的内容，那可对不起，只能再执行一遍了！
所以对DOS程序来说，程序想在什么时候输出信息那就是什么时候，根本不存在When这个问题。
但在Windows操作系统中，屏幕是多个程序“公用”的，用户程序不要指望输出到窗口中的内容经过一段时间后还会保留在那里，它们可能被别的东西覆盖，如其他窗口、鼠标箭头或下拉的菜单等。在Windows中，恢复被覆盖内容的责任大部分属于用户程序自己，理由很简单：Windows是个多任务的操作系统，假如程序B覆盖了程序A的窗口内容，覆盖掉的内容由程序B负责恢复的话，它就必须保存它覆盖掉的内容，但是在它将保存的内容恢复之前，程序A也在运行，并可能在程序B恢复以前已经向它自己的窗口输出新的内容，结果当程序B恢复它保存的窗口内容时，保存的内容可能是过时的（而DOS的情况就不同，TSR程序激活的时候，用户程序是被挂起的），所以最好的办法就是让程序A自己来决定如何恢复。
Windows系统采用的方法是：当Windows检测到窗口被覆盖的地方需要恢复的时候，它会向用户程序发送一个WM_PAINT消息，消息中包括了需要恢复的区域，然后由用户程序来决定如何恢复被覆盖的内容。
如果程序因为忙于处理其他事务以至于无法及时响应WM_PAINT消息，那么窗口客户区原先被覆盖的地方可能会被Windows暂时画成一块白色（或者背景色）的矩形，或者根本就是保留被覆盖时的情形，直到程序有时间去响应WM_PAINT消息为止。我们常常可以看到这种情况发生在死锁程序的客户区内，这就是因为死锁的程序无法响应WM_PAINT消息来恢复客户区造成的。
所以对于“When”这个问题，答案是：程序应该在Windows要求的时候绘画客户区，也就是在收到WM_PAINT消息的时候。如果程序需要主动刷新客户区，那么可以通过调用InvalidateRect等函数引发一条WM_PAINT消息，因为在WM_PAINT消息中刷新客户区的代码是必须存在的，所以用这种看似“舍近求远”的办法实际上可以节省一份重复的代码。即使是在游戏程序这种“主动刷新”远远多于“被动刷新”的程序中，只要窗口有被其他东西覆盖的可能，那么这个原则就是适用的。
2。 GDI程序的结构
对于Win32程序来说，WM_PAINT消息随时可能发生，这就意味着，程序再也不能像在DOS下一样输出结果后就不管了，反过来，程序在任何时刻都应该知道如何恢复整个或局部客户区中以前输出的内容，本着这个要求，可以按图7。1所示来安排程序结构。
图7。1 GDI程序的结构
如果程序的功能比较简单，可以采取图中左边的A程序结构，即计算及刷新整个客户区的代码全部安排在WM_PAINT消息中完成，这样，每次当客户区的全部或部分需要被更新的时候，程序重新执行整个生成客户区屏幕数据的功能模块并刷新客户区。这种结构适用于功能模块很短小且执行速度很快的情况，整个过程的时间最好不超过几百ms，否则，用户会在一个明显的等待时间后才看到程序把客户区中的“空洞”补上。考虑一个极端的情况：当程序输出的内容是经过千辛万苦才算出来的——这不是一件奇怪的事情，计算圆周率的程序就要动辄计算几个小时——那么即使客户区被别的窗口覆盖掉一点点，程序也要经过整个计算过程后才能重画客户区，而且在这个过程中，程序还没有从WM_PAINT消息返回，以至于无法处理其他消息，结果程序就会以客户区中有个空洞的难看姿势呆在屏幕上一动不动达几个小时！
当生成屏幕数据的功能模块有些复杂的时候，如刚才计算圆周率的例子，就应该考虑采用图中B程序所示的结构了。在这个程序中，功能模块和客户区刷新模块分别在不同的子程序中实现，功能模块单独用一个子程序完成，这个子程序可以由用户通过选择菜单项在WM_MAND消息中执行，也可以新建另外一个线程来完成，总之，它最后把计算结果放到一个缓冲区中，而每当客户区需要刷新时，程序在WM_PAINT消息中调用客户区刷新子程序，这个子程序从计算好的缓冲区中取出数据并输出到客户区中，由于单纯的屏幕刷新过程是很快的，所以用户根本来不及看到客户区中的空洞。
在本章后面的内容中有两个时钟的例子：Clock。exe和BmpClock。exe，前面一个例子采用的是A结构，后面一个例子采用的是B结构，读者在阅读的时候可以比较一下它们在结构上的不同。
来源：电子工业出版社 作者：罗云彬 上一页 回书目 下一页
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第7章 图形操作
7。1 GDI原理（2）
3。 探讨WM_PAINT消息
当客户区被覆盖并重新显示的时候，Windows并不是在所有的情况下都发送WM_PAINT消息，下面是几种不同的情况：
● 当鼠标光标移过窗口客户区以及图标拖过客户区这两种情况，Windows总是自己保存被覆盖的区域并恢复它，并不需要发送WM_PAINT消息通知用户程序。
● 当窗口客户区被自己的下拉式菜单覆盖，或者被自己弹出的对话框覆盖后，Windows会尝试保存被覆盖的区域并在以后恢复它，如果因为某种原因无法保存并恢复的话，Windows会发送一个WM_PAINT消息通知程序。
● 别的情况造成窗口的一部分从不可见变到可见，如程序从最小化的状态恢复，其他的窗口覆盖客户区后移开，用户改变了窗口的大小和用户按动滚动条等，在这些情况下，Windows会向窗口发送WM_PAINT消息。
● 一些函数会引发WM_PAINT消息，如UpdateWindow，InvalidateRect以及InvalidateRgn函数等。
窗口过程收到WM_PAINT消息后，并不代表整个客户区都需要被刷新，有可能客户区被覆盖的区域只有一小块，这个区域就叫做“无效区域”，程序只需要更新这个区域。
和WM_TIMER消息类似，WM_PAINT消息也是一个低级别的消息，虽然它不会像WM_TIMER消息一样被丢弃，但Windows总是在消息循环空的时候才把WM_PAINT放入其中，实际上，Windows为每个窗口维护一个“绘图信息结构”，无效区域的坐标就在其中，每当消息循环空的时候，如果Windows发现存在一个无效区域，就会放入一个WM_PAINT消息。
无效区域的坐标并不附带在WM_PAINT消息的参数中，在程序中有其他方法可以获取，WM_PAINT消息只是通知程序有个区域需要更新而已，所以Windows也不会同时将两条WM_PAINT消息放入消息循环，当Windows要放入一条WM_PAINT消息的时候，如果发现已经存在一个无效区域了，那么它只需要把新旧两个无效区域合并计算出一个新的无效区域就可以了，消息循环中还是只需要一条WM_PAINT消息。
由于存在“无效区域”这样一个东西，所以程序在WM_PAINT消息中对客户区刷新完毕后工作并没有结束，如果不使无效区域变得有效，Windows会在下一轮消息循环中继续放入一个WM_PAINT消息。还记得4。4。2节中的实验4吗，如果没有这个环节，WM_PAINT消息就会源源不断地发过来！那个实验中我们并没有去刷新客户区，而是简单地用一个ValidateRect函数直接让客户区变得有效，以此来“欺骗”Windows已经没有无效区域了，当Windows检查“绘图信息结构”的时候发现没有了无效区域，也就不会继续发送WM_PAINT消息了。
WM_PAINT消息的处理流程一般是：
。if eax WM_PAINT ；eax为uMsg
invoke BeginPaint；hWnd；addr stPS
；刷新客户区的代码
invoke EndPaint；hWnd；addr stPS
xor eax；eax
ret
读者可以发现中间并没有调用ValidateRect来使无效区域变得有效，这是因为BeginPaint函数和EndPaint函数隐含有这个功能，如果不是以BeginPaint/EndPaint当做消息处理代码的头尾的话，那么在WM_PAINT消息返回的时候就必须调用ValidateRect函数。
BeginPaint函数的第二个参数是一个绘图信息结构的缓冲区地址，Windows会在这里返回绘图信息结构，结构中包含了无效区域的位置和大小，绘图信息结构的定义如下：
PAINTSTRUCT STRUCT
hdc DWORD ？
fErase DWORD ？
rcPaint RECT
fRestore DWORD ？
fIncUpdate DWORD ？
rgbReserved BYTE 32 dup（？）
PAINTSTRUCT ENDS
其中hdc字段是窗口的设备环境句柄（在下一节中将要讲到），rcPaint字段是一个RECT结构，它指定了无效区域矩形的对角顶点，fErase字段如果为非零值，表示Windows在发送WM_PAINT消息前已经用背景色擦除了无效区域，后面3个字段是Windows内部使用的，应用程序不必去理会它们。
7。1。2 设备环境
好了，解决了“When”的问题，让我们来考虑一个新的问题，在DOS操作系统中，向屏幕输出数据实际上是把输出内容拷贝到视频缓冲区中，在第1章的图1。1中就已经说明：如果在文本模式下显示信息，只需要把内容拷贝到B8000h处的内存中；显示图形信息，可以把图形数据拷贝到A0000h处的内存中。
在Windows中，GDI接口把程序和硬件分隔开来，在Win32编程中，再也不能通过直接向视频缓冲区拷贝数据的办法来显示信息了，那么，究竟该往哪里输出图形呢——这就是“Where”的问题。答案是：通过“设备环境”来输出图形。
1。 什么是设备环境
在Windows中，所有与图形相关的操作都是用统一的方法来完成的（不然就不能称为“图形设备接口”了）。不管是绘画屏幕上的一个窗口，还是把图形输出到打印机，或者对一幅位图进行绘画，使用的绘图函数都是相同的，为了实现方法上的统一，必须将所有的图形对象看成是一个虚拟的设备，这些设备可能有不同的属性，如黑白打印机和彩色屏幕的颜色深度是不同的，不同打印机的尺寸和分辨率可能是不同的，绘图仪只支持矢量而不支持位图等。不同设备的不同属性就构成了一个绘图的“环境”，就像DOS操作系统中把视频缓冲区当做图形操作的对象一样，这个绘图的“环境”就是Win32编程中图形操作的对象，把它叫做“设备环境”。设备环境实际上是一个数据结构，结构中保存的就是设备的属性，当对设备环境进行图形操作的时候，Windows可以根据这些属性找到对应的设备进行相关的操作。
在实际使用中，通过“设备环境”可以操�
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