Windows中的GDI

Windows 图形设备接口（Graphics Device Interface, GDI）使应用程序能够在视频显示器使用图形和格式化文本。

1. 设备环境

设备环境是Windows中内部使用的数据结构，它定义了GDI函数在显示设备特定区域的工作方式。要想在某个区域输出文字或绘制图形，必须先获取该区域的设备句柄。
首先看下面的部分代码：

case WM_PAINT:
{
    PAINTSTRUCT ps;
    HDC hdc = ::BeginPaint(hwnd, &ps);
    ::TextOut(hdc, 0, 0, TEXT("Hello GDI"), strlen("Hello GDI"));
    ::EndPaint(hwnd, &ps);
    return 0;
}

表示在客户区绘制文字，Hello GDI
如果不想在 WM_PAINT 消息中绘制，可以使用函数 GetDC 函数

case WM_LBUTTONDOWN:
{
    HDC hdc = ::GetDC(hwnd);
    ::SetTextColor(hdc, RGB(255, 0, 0));
    ::SetBkColor(hdc, RGB(0, 255, 255));
    ::TextOut(hdc, 0, 20, TEXT("Hello GDI"), strlen("Hello GDI"));
    ::ReleaseDC(hwnd, hdc);
    return 0;
}

表示按下鼠标时在坐标 （0，20）的位置绘制 Hello GDI,下面说一下 GetDC 和 BeginPaint 函数的区别

• BeginPaint 函数获取窗口客户区无效区域的设备句柄。
• GetDC 函数获取客户区整个区域的设备句柄。不只是客户区的无效区域。当然， GetDC 和 ReleaseDC 不能使客户区中任何可能无效的区域有效。

当响应鼠标点击函数的时候，DC 结构成员的设置并没有被保存下来，下一次使用GDI函数的时候设备环境仍然使用Windows 的默认值，要想让Windows每次对DC的设置保存下来，只要在注册窗口时，向 WNDCLASSEX 的结构的 style 成员添加一个 CS_OWNDC 标志就可以了。

wndClass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW | CS_OWNDC;

颜色使用宏 RGB(r, g, b) 表示
宏 GetRValue、GetGValue、 GetBValue 可以从 COLORREF 获取各分量值

使用函数 SetPixel 函数设置一个像素值

使用函数 GetPixel 获取获取一个像素值

2. 绘制线条

绘制线条的函数有绘制单条直线 LineTo 、绘制多条直线 Polyline 和 PolylineTo 、画贝塞尔曲线 PolyBezier 和 PolyBezierTo 、绘制弧线 Arc 和 ArcTo

绘制直线只需要指定开始坐标，然后以直线的另一个坐标为参数调用 LineTo 函数，下面时绘制一条坐标从（0， 0）到（100，100）的直线

::MoveToEx(hdc, 0, 0, nullptr);
::LineTo(hdc, 100, 100);

DC的数据结构中有一个当前点，LineTo 函数就是从当前点绘制一条直线到参数指定点， 并把这个点设置为新的当前点。如果要设置当前点的位置可以使用函数 MoveToEx

DC 结构还有一个画笔句柄，每次绘画时，GDI 函数都会使用此句柄 设置画笔。画笔对象规定了线条的宽度、颜色和风格。
要想改变DC中默认的画笔，可以使用Windows中预定义的画笔对象，也可以创建新的画笔对象。预定义的画笔对象仅有三种 BLACK_PEN、WHITE_PEN、 NULL_PEN 分别为黑色画笔、白色画笔和空画笔。

HPEN hPen = (HPEN)::GetStockObject(BLACK_PEN);
HPEN oldPen = (HPEN)::SelectObject(hdc, hPen);

使用函数 GetStockObject 函数选择好对象句柄后，就可以使用函数 SelectObject 将对象选入DC中。
使用函数 CreatePen 函数可以创建自定义画笔对象

下面代码绘制一条直线：

case WM_PAINT:
{
    PAINTSTRUCT ps;
    HDC hdc = ::BeginPaint(hwnd, &ps);
    //::TextOut(hdc, 0, 0, TEXT("Hello GDI"), strlen("Hello GDI"));

    HPEN nPen = ::CreatePen(PS_SOLID, 1, RGB(255, 255, 0));
    HPEN nOldPen = (HPEN)::SelectObject(hdc, nPen);
    ::MoveToEx(hdc, 10, 10, nullptr);
    ::LineTo(hdc, 100, 100);

    ::SelectObject(hdc, nOldPen);
    ::DeleteObject(nPen);
    ::EndPaint(hwnd, &ps);
    return 0;
}

3. 绘制区域

绘制直线得时候使用画笔，填充区域使用画刷。绘制时，使用当前画笔绘制边线，使用当前画刷填充区域。

• Rectangle(hdc, x1, y1, x2, y2) 填充矩形
• Ellipse(hdc, x1, y1, x2, y2) 矩形内切椭圆填充
• Polyon(hdc, lpPoint, 5) 线轮廓

跟画笔一样可以使用系统默认得画刷，也可以使用自定义画刷

HBRUSH hBrush = ::CreateSolidBrush(RGB(255, 0, 0));
HBRUSH hOldBrush = (HBRUSH)::SelectObject(hdc, hBrush);
::Rectangle(hdc, 10, 10, 200, 200);

::SelectObject(hdc, hOldBrush);
::DeleteObject(hBrush);

函数 CreateSolidBrush 输入唯一得参数就是画刷得颜色。函数 CreateHatchBrush 函数创建得画刷可以指定特定风格得线条：

HBRUSH CreateHatchBrush(
    int fnStyle,            // 线条的风格
    COLORREF clrref         // 图案线条的颜色
)

• fnStyle 的风格可以为 HS_BDIAGLOBAL、 HS_FDIAGLOBAL、 HS_CROSS、 HS_HORIZONTAL、 HS_DIAGCROSS、 HS_VERTICAL

可以使用 GetStockObject 函数获取一些常用的画刷对象，常用的预定义对象有 BLACK_BRUSH(黑色画刷)、 DKGRAY_BRUSH（深黑色画刷）、 GRAY_BRUSH(灰色画刷)、 LTGRAY_BRUSH(浅灰色画刷)、 WHITE_BRUSH(白色画刷)、 NULL_BRUSH(空画刷)

不会飞的纸飞机

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