兔子的技術博客

轉自：http://blog.csdn.net/skyever2100/archive/2008/11/13/3292480.aspx

一、             概述

在Windows Form應用中，Windows界面系統通過消息與應用程序進行交互，每個窗口都有相應的消息處理器，處理各自的用戶輸入及界面重繪等邏輯。窗口都有自己的類名，需要先把該類名及它對應的消息處理器注冊到Windows界面系統中，再根據該類名來創建自己的窗口。

Windows也為我們準備了文本輸入框，對于簡單的文本輸入，這個功能已經很完美了，不過如果我們要做一個功能強大的文本編輯器，就像開發環境的IDE那樣，那么從頭來寫它會更好，可以實現我們想要的任何邏輯。

文本框是這樣一個窗口，它響應鍵盤消息，并實時重繪窗口中的文本，還要響應鼠標消息來移動光標位置。

我嘗試著用Windows API來實現了一個簡單的單行文本框，它僅有以下幾個功能：

1、  響應用戶的普通字符輸入

2、  可以用光標鍵及HOME、END鍵來移動光標

3、  可以用鼠標鍵來移動光標

4、  可以用BACKSPACE及DELETE鍵來刪除輸入的內容

另外，它不具有選擇文本的功能及剪切、復制、粘貼等功能，這個文本框是用純C來寫的，不具有對象化的特征，也就是說，沒有將代碼封裝成類，不能在界面上放置兩個文本框，這是為了簡化代碼，只說明它的原理，如果要封裝成類，可以采用MFC等類庫來編寫這個文本框。

在本文的最后，附帶了本程序的全部代碼，為了書寫方便，把所有的代碼都放在了一個代碼文件中了。

本文本框運行界面如下：

二、             技術要點

1、 注冊文本框類并創建文本框窗口

可以使用API函數RegisterClassEx來注冊文本框類，如下：

WNDCLASSEX wc;

     ::ZeroMemory(&wc, sizeof(wc));

     wc.cbSize     = sizeof(wc);

     wc.style      = CS_VREDRAW | CS_HREDRAW | CS_DBLCLKS;   // 指定當窗口尺寸發生變化時重繪窗口，并且響應鼠標雙擊事件

     wc.hInstance  = _HInstance;

     wc.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1); // 指定窗口背景顏色為系統顏色“窗口背景”

     wc.lpszClassName = _T("MySimpleTextBox"); // 指定要注冊的窗口類名，創建窗口時要以此類名為標識符

     wc.lpfnWndProc     = _TextBoxWndProc; // 處理窗口消息的函數

::RegisterClassEx(&wc);              // 調用API函數注冊文本框窗口

在注冊文本框類的時候，需要為其指定消息處理過程，就是那個名為_TextBoxWndProc的函數，函數原型如下：

LRESULT CALLBACK _TextBoxWndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

使用類名“MySimpleTextBox”來注冊了一個文本框類，并且為其指定了消息處理過程，下一步就是要使用這個類名來創建一個文本框了，使用CreateWindow可以創建該窗口：

HWND hWnd = ::CreateWindow(__T("MySimpleTextBox"), NULL, WS_CHILDWINDOW | WS_VISIBLE,

left, top, width, height, hParentWnd, NULL, _HInstance, NULL);

其中的left、top為、width、height為文本框的位置及尺寸，_HInstance為父窗口的句柄。

2、 繪制文本框及文本

在文本框的消息處理過程中，響應消息WM_PAINT，可以實現對文本的繪制，假設使用默認的字體及字號，則代碼如下：

     static PAINTSTRUCT ps;

     static RECT rect;

     HDC hDC = ::BeginPaint(hWnd, &ps);  // 開始繪制操作

     ::GetClientRect(hWnd, &rect);        // 獲取客戶區的尺寸

     ::DrawEdge(hDC, &rect, EDGE_SUNKEN, BF_RECT);  // 繪制邊框，EDGE_SUNKEN表示繪制樣式為內嵌樣式，BF_RECT表示繪制矩形邊框

     int len = ::_tcslen(_String);

::TextOut(hDC, 4, 2, _String, len);

::EndPaint(hWnd, &ps);               // 結束繪制操作

其中，_String為定義的一個全局變量：TCHAR _String[TEXTBOX_MAXLENGTH+1];

其中API函數DrawEdge可以繪制文本框的邊緣。

3、 光標操作

我們可以自己一繪制閃爍的光標，不過Windows為我們提供了一套和光標有關的API函數，可以省去我們繪制光標的繁瑣過程：

CreateCaret(HWND hWnd, HBITMAP hBitmap, int width, int height);

該API函數用于創建一個光標，第一個參數是窗口的句柄，第二個參數是光標的位圖，用于定義光標的形狀，第三、四個參數為光標的尺寸。

我們通常見到的光標是一個黑色的豎線，在Insert模式下（按了Insert鍵）為一個黑色的方塊，如果是使用這種簡單的光標，就把第二個參數設置為NULL就可以了。

ShowCaret(HWND hWnd);

該API函數用于顯示光標，其中并沒有指定顯示哪個光標的參數，這是因為光標是與當前線程有關的資源，一個線程只能創建一個光標，在該線程中創建的光標，可以在該線程中對它執行其它的操作。

SetCaretPos(int x, int y);

該API函數用于設置光標的位置，當輸入字符后或響應光標鍵時，可以調用該函數重新設置光標的位置。

在調用CrateCaret創建了光標時，它是隱藏狀態，要顯示它需要調用ShowCaret函數。

HideCaret(HWND hWnd);

該API函數用于隱藏光標。如果兩次調用了HideCaret來隱藏光標，也需要調用兩次ShowCaret才能顯示它。

DestroyCaret(HWND hWnd);

該API函數用于銷毀光標。

通常來說，我們需要在文本框得到焦點的時候創建并顯示光標，而在文本框失去焦點的時候隱藏并銷毀光標。

通過處理兩個Windows Form消息可以實現上面的邏輯：

處理WM_SETFOCUS消息創建并顯示光標：

::CreateCaret(hWnd, (HBITMAP)NULL, 1, TEXTBOX_HEIGHT-5); // 創建光標

::SetCaretPos(x, y);                  // 設置光標位置

::ShowCaret(hWnd);                    // 顯示光標

處理WM_KILLFOCUS消息隱藏并銷毀光標：

::HideCaret(hWnd);                    // 隱藏光標

::DestroyCaret();                     // 銷毀光標

在窗口繪制之前，我們需要先隱藏光標，繪制完成之后再顯示光標，否則屏幕上將會殘留光標的痕跡，但在處理WM_PAINT消息時我們并沒有這樣做，是因為BeginPaint和EndPaint已經為我們做了這件事情。

4、 響應按鍵消息

Windows有若干與鍵盤相關的消息，例如：WM_KEYDOWN、WM_KEYUP、WM_CHAR等，我們需要處理WM_CHAR消息在光標的位置顯示所輸入的字符，消息處理過程的參數wParam即為所輸入的字符，顯示出字符之后，需要調用SetCaretPos來重新設置光標位置。

如何將字符立即顯示出來呢，首先要指定文本框上的無效區域，按照Windows Form的編程約定，當Windows發現某個窗口上出現無效區域時，會向該窗口發送WM_PAINT消息來通知消息處理過程重繪這個區域。

API函數InvalidateRect可以指定窗口的某個區域無效，最簡單的辦法是讓整個窗口都無效，如下：

     RECT rect;

     ::GetClientRect(hWnd, &rect);

     ::InvalidateRect(hWnd, &rect, TRUE);

::UpdateWindow(hWnd);

API函數UpdateWindow在執行時會立即重繪窗口，以便讓用戶的輸入會在界面上及時做出響應。

光標鍵及HOME、END等鍵不會產生WM_CHAR消息，我們可以響應WM_KEYDOWN消息來移動光標的位置。

5、 響應鼠標消息

我們需要處理鼠標的單擊消息WM_LBUTTONDOWN來移動光標，如何知道鼠標點擊在哪個字符上呢，也就是如何取得指定位置處的字符呢？Windows API并沒有為我們提供現成的功能，好在寫一個這樣的功能也不復雜，API函數GetTextExtentPoint(HDC hDc, LPCSTR lpString, int count, LPSIZE lpSize)可以獲取指定的設置描述表下，指定字符串的尺寸。

基于這樣的原理，我們可以逐漸求得每個字符所在的位置，與鼠標單擊的位置來對照，便可以計算出鼠標是單擊了哪個字符，如下：

     int x = LOWORD(lParam);

     HDC hDc = ::GetDC(hWnd);

     int strLen = ::_tcslen(_String), strPos = 0;

     SIZE size;

     for (strPos=0; strPos<strLen; strPos++)

     {

         ::GetTextExtentPoint(hDc, _String, strPos, &size);

         if(size.cx + 4 >= x)

              break;

     }

     _StringPosition = strPos;

     ::GetTextExtentPoint(hDc, _String, strPos, &size);

     ::SetCaretPos(size.cx + 4, 3);

     ::ReleaseDC(hWnd, hDc);

三、             遺留問題

1、 文本緩沖區問題

本示例中為了簡單起見，定義了一個固定大小的文本緩沖區，當輸入的字符數量到達固定大小時，將忽略字符消息的處理。顯然這種處理方式不實用，當文本較少時會造成內存緩存區的浪費，當文本較多時內存緩沖區不能夠滿足要求，并且插入和刪除字符時，都會移動大量的文本，效率也比較慢。

我們需要用變長的字符串來解決字符緩沖區大小這個問題，變長字符串會有許多邏輯，可以用類來封裝這些邏輯，例如MFC中的CString類。

2、 如何用面向對象的思維來寫一個文本框

本簡單的文本框顯示不具有重用特征，字符串緩沖區、光標位置等數據都定義為全局變量，這導致無法在界面上放置兩個文本框。如果采用面向對象的邏輯，應該把這些數據封裝在一個類中，之所以沒有采用面向對象的方式來寫，是因為Windows API本身就是面向過程的，從整體架構上來講，我們需要實現一套面向對象的開發框架，定義各種窗口共有的基類，在這個基類上派出生各種窗口，例如MFC就是這樣做的。

3、 文本選擇的邏輯

實現這個邏輯的關系在于以下兩點：

一是當用戶拖拽鼠標或用Shift+光標鍵等進行選擇時，消息處理過程需要對這些鼠標和鍵盤的消息正確地響應，確定出當前所選擇的區域

二是如何向用戶呈現所選擇的文本區域，通常它們具有指定顏色的底色，這牽涉到界面重繪的問題。可以對這部分文本設置好背景色和前景色進行繪制。

4、 重繪的效率問題

本示例中每次輸入和刪除都要重繪整個文本區域，實際上，我們可以判斷窗口哪個位置無效了，一般是光標后面的文本無效。在繪制時先取得其無效區域，僅對這一小部分進行繪制，可以提高重繪效率。

5、 多行文本的問題

顯然，該示例程序只能輸入單行文本，如果要輸入多行文本，可以響應回車鍵另起一行，在窗口繪制時，如果遇到回車鍵，便跳到下一行的最左側區域進行繪制。

也可以采取每行文本使用一個字符串緩沖區的辦法，以防止在大量文本時引起的大量內存移動，這需要定義一個文本管理器的類來處理多個緩沖區的邏輯。

6、 其它問題

圍繞文本編輯器可以展開若干問題，例如字體、字號、顏色、行間距等，更高級的，像開發環境的IDE，會自動把關鍵字突出顯示，如果要做這樣一個文本編輯器，就是非常復雜的事情了，不過辦法總比問題多，這些有激情的問題會帶領我們進入一個廣闊的思維空間。

　　為了書寫方便，把所有的代碼都放在了一個代碼文件中了。

　　關于對該代碼技術要點的解釋，請參見：《用Windows API實現一個簡單的文本輸入框（上）》

　　該代碼中大部分地方都加了注釋，有不妥之處，敬請批評指正：