C++ MFC图形设备接口

朱雀 2020-07-07 15:36 676阅读 0赞

图形设备接口（Graphics Device Interface,GDI），把应用程序的函数调用传递给图形设备驱动程序，由设备驱动程序来执行与硬件相关的函数。GDI向应用程序提供了一个设备无关的编程，同时以设备相关的格式和具体的硬件设备交互。  
  
在MFC中使用GDI进行绘图操作一般会涉及两个对象，一是设备上下文对象，包括CDC及其派生类；二是GDI对象，包括CFont、CBrush、CPen等。

## 设备上下文 ##

设备上下文（Device Context，DC），是一种Windows数据结构，包括与设备绘制属性相关的信息。利用设备上下文可以实现向屏幕、打印机的输出。  
  
在应用程序中，通常在绘图之前调用BeginPaint函数，然后在设备上下文中进行一系列绘图操作，最后调用EndPaint函数结束绘制过程。  
  
MFC中的设备上下文包括：CDC、CClientDC、CPaintDC、CWindowsDC等。他们之间的关系如图4-1-1所示：  
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图4-1-1 MFC中常见的设备上下文之间的关系  
  
MFC把不同的上下文对象用不同的类进行了封装，如下所示：  
1) CDC：所有设备上下文类的基类。封装了所有图形输出函数，包括矢量、光栅和文本输出。  
  
2) CClientDC：用于客户区域的图形输出，需要直接在客户区域进行绘制时使用。一般在响应非窗口重绘消息（如键盘输入时绘制文本、鼠标绘图）时使用，在其构造函数中自动调用GetDC，在其析构函数中自动调用ReleaseDC函数。CClientDC对象联系的DC是窗口的客户区。  
  
3) CPaintDC：用于响应窗口重绘消息消息（WM\_PAINT）时的绘制输出。CPaintDC继承自CDC，在其构造函数中自动调用BeginPaint函数。在其析构函数中自动调用EndPaint函数。EndPaint除了释放设备上下文外，还负责从消息队列中清除WM\_PAINT消息。因而在处理窗口重绘时，必须使用CPaintDC，否则WM\_PAINT消息无法从消息队列中清除，将引起不断的窗口重绘。CPaintDC也只能用在WM\_PAINT消息处理中。  
  
4) CWindowsDC：用于窗口客户区和非客户区（包括窗口边框、标题栏、控制按钮等）的绘制。  
  
获取整个屏幕区域，包括客户区和非客户区。一句话概括：

| CDC       | 任何dc   | 相当于CreateDC、DeleteDC      |
| --------- | -------- | ----------------------------- |
| CClientDC | 客户区dc | 相当于GetDC、ReleaseDC        |
| CPaintDC  | 无效区dc | 相当于BeginPaint、EndPaint    |
| CWindowDC | 整窗口dc | 相当于GetWindowDC、 ReleaseDC |

设备上下文相关函数整理如下：

*  GetSafeHdc： 返回输出设备上下文m\_hDC。
 *  SaveDC：保存设备上下文当前状态。
 *  RestoreDC：  恢复SaveDC保存的设备上下文以前状态。
 *  ResetDC：更新m\_hAttribDC设备上下文。
 *  GetDeviceCaps： 获取有关给定显示设备功能的指定类型指定设备信息。
 *  IsPrinting：确定正在使用的设备上下文是否用于打印。

## GDI对象 ##

绘图不仅需要场景，也需要工具。可以把设备上下文理解为GDI绘图的场景，那么GDI对象就是工具。MFC主要提供了以下几种GDI对象：  
CPen：用来绘制线条；  
CBursh：用来填充绘制对象的内部；  
CBitmap：用来操作位图对象；  
CFont：用来绘制文本；  
CPalette：用于应用程序和彩色输出设备（如显示器）之间的接口。

## GDI绘图 ##

使用GDI进行图形绘制的一般流程如下所示：

*  创建GDI对象；
 *  创建或取得设备上下文对象；
 *  使用SelectObject把GDI对象选入设备上下文；
 *  使用图形输出函数在指定上下文中绘制图形。

GDI绘图过程经常会遇到出现抖动的问题，主要原因是对屏幕设备DC操作太过频繁，解决办法是首先把所有绘图操作都在内存DC中操作，然后这些内存DC统一绘制到一个总的内存DC中，然后再把这个总的内存DC一次性绘制到屏幕DC，这样就不会出现抖动。这就是通常所说的“双缓存技术”，将在第4.4节中以实例的形式介绍。

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