??? 前些天花了很多時間寫這樣一個軟鍵盤，效果是顯示一個與鍵盤外觀相似的視圖，通過鼠標單擊像活動窗口發送虛擬的鍵盤消息。目標是實現像windows自帶的軟鍵盤osk相似。
??? 看似很簡單的工作，設計中卻遇到了很多困難。
??? 困難一：鍵盤按鍵分類
??????? 鍵盤按鍵有很多種分類方法。
??????? 第一種：按顯示分類。按住shift鍵，字母鍵、符號鍵顯示上面的字符；按下caps lock鍵，字母鍵切換為大寫字母。
??????? 第二種：按功能分類。大體有可顯示字符類、控制類。控制類包括shift，ctrl等。
??????? 為了解決可變的顯示問題，采用了一個自我感覺非常好的解決方案：字符集、鍵集相互獨立。如此一來，只要總體按照功能分類，通過特定功能的按鍵控制有效字符集即可，也就是說，對普通按鍵來說，它只負責到指定的字符集中去取對應序號的字符即可。
//LabelSet.h
#pragma?once
//字母標簽集合
class?LabelSet
{
public:
????LabelSet(LPCSTR*?_pTable,int?_n);
????LPCSTR?getLabel(int?_id)?const;
????~LabelSet();
protected:
????LabelSet(){}
private:
????LPCSTR*?pTable;
????int?n;
};
//相當于單刀雙擲開關組
class?LabelSetEx
{
protected:
????struct?Switch
????{
????????LabelSet*?s[2];
????????int?at;
????};
public:
????LabelSetEx(int?_n);
????bool?addSets(int?id,LPCSTR*?s1,LPCSTR*?s2,int?n,int?at?=?0);
????LPCSTR?getLable(int?id,int?off)?const;
????void?turn(int?id);
????~LabelSetEx();
private:
????int?n;????//開關組總個數
????Switch*?pGroup;????//開關組
};
//
//LabelSet.cpp
#include?"StdAfx.h"
#include?"LabelSet.h"
#include?<algorithm>
#include?<cassert>
using?namespace?std;
LabelSet::LabelSet(?LPCSTR*?_pTable,int?_n?)
{
????n?=?_n;
????pTable?=?new?LPCSTR[n];
????copy(_pTable,_pTable?+?_n,pTable);
}
LPCSTR?LabelSet::getLabel(?int?_id?)?const
{
????return?pTable[_id];
}
LabelSet::~LabelSet()
{
????delete?[]?pTable;
}
LabelSetEx::LabelSetEx(?int?_n?)
{
????n?=?_n;
????pGroup?=?new?Switch[n];
????memset(pGroup,0,n?*?sizeof(pGroup[0]));
}
LabelSetEx::~LabelSetEx()
{
????while(n--)
????{
????????if(pGroup[n].s[0]?==?pGroup[n].s[1])
????????????delete?pGroup[n].s[0];
????????else
????????{
????????????delete?pGroup[n].s[0];
????????????delete?pGroup[n].s[1];
????????}
????}
????delete?[]?pGroup;
}
bool?LabelSetEx::addSets(?int?id,LPCSTR*?s1,LPCSTR*?s2,int?n,int?at?/*=?0*/?)
{
????assert((at?&?~1)?==?0);
????if(pGroup[id].s[0]?!=?NULL)
????????return?false;
????LabelSet*?p?=?new?LabelSet(s1,n);
????pGroup[id].s[0]?=?p;
????if(s1?==?s2)
????????pGroup[id].s[1]?=?p;
????else
????????pGroup[id].s[1]?=?new?LabelSet(s2,n);
????pGroup[id].at?=?at;
????return?true;
}
LPCSTR?LabelSetEx::getLable(?int?id,int?off?)?const
{
????Switch*?p?=?pGroup?+?id;
????return?p->s[p->at]->getLabel(off);
}
void?LabelSetEx::turn(?int?id?)
{
????assert((pGroup->at?&?~1)?==?0);
????pGroup[id].at?^=?1;
}
??????? 以上取開關的索引id是指字符集的分類id，在config.h文件下定義了這樣的id
#pragma?once
//分類id的定義
#define?LABEL_SET_ALPHA??0
#define?LABEL_SET_SYMBOL?1
#define?LABEL_SET_NUMPAD?2
#define?LABEL_SET_MAIN???3
#define?LABEL_SET_HELP???4
//字母串表
extern?LPCSTR?AlphaTable1[];????//小寫
extern?LPCSTR?AlphaTable2[];????//大寫
extern?const?int?AlphaTableSize;
//符號串表
extern?LPCSTR?SymbolTable1[];????//下
extern?LPCSTR?SymbolTable2[];????//上
extern?const?int?SymbolTableSize;
//小鍵盤數字表
extern?LPCSTR?NumPadTable1[];????//數字
extern?LPCSTR?NumPadTable2[];????//光標控制
extern?const?int?NumPadTableSize;
//主鍵盤單顯
extern?LPCSTR?MainTable[];
extern?const?int?MainTableSize;
//輔助鍵盤單顯
extern?LPCSTR?HelpTable[];
extern?const?int?HelpTableSize;
struct?KeyConfig
{
????short?id;????????//分類id
????short?offset;????//類內偏移
????RECT?rt;????//位置
????BYTE?vk;????//虛擬碼
};
extern?KeyConfig?kcs[];
extern?const?int?kcSize;
extern?const?SIZE?kbSize;
??????? 第一次這樣寫代碼，寫完發現這樣極大地提高了靈活性，只要在配置文件config.cpp中修改，就可以產生很多種不同的界面（雖然仍然是代碼級別的，畢竟邁出了第一步，今后還會嘗試改成xml配置）。
??????? 言歸正傳，這樣的設計分離了按鍵與顯示，可配置能力大大加強。但仍然存在第二個大問題。
??? 問題二：輸入焦點的確定
??????? 方案一：現在只要在網上搜索“虛擬鍵盤”，能夠搜到一大溜的源代碼，但只可惜全是同一份拷貝，而且存在一點小錯誤。他的解決方案是：利用 PreTranslateMessage，在底層調用它之前，前臺窗口仍然沒有改變，此時是獲得前一個前臺窗口的好時機，獲得后保存，并將使用 AttachThreadInput將當前線程綁定活動窗口的消息隊列，然后在單擊虛擬鍵盤時使用SetFocus將保存的窗口設為焦點（源代碼中同時使用了SetForgroundWindow和SetFocus，這是失效的原因），然后發送虛擬按鍵。
??????? 方案二：其實有更簡便的方法。設置主窗口屬性為WM_ES_NOACTIVATE，這樣窗口就不會成為前臺窗口，不管如何發送鍵盤消息，擁有焦點的窗口總會收到。但此時仍然存在問題。當移動窗口時，效果不大順暢，而且沒辦法響應菜單命令，那是因為該窗口始終不是前臺窗口造成的。解決方法就是在單擊標題欄時，成為前臺窗口，釋放是歸還前臺。
void?CMainFrame::OnNcLButtonDown(UINT?nHitTest,?CPoint?point)
{
????if(m_hForground?==?NULL)
????{
????????m_hForground?=?::GetForegroundWindow();
????????ModifyStyleEx(WS_EX_NOACTIVATE,0);
????????SetForegroundWindow();
????}
????CFrameWnd::OnNcLButtonDown(nHitTest,?point);
}
??????????????? 但是，如果想當然歸還前臺使用WM_NCLBUTTONUP消息的話，就要讓你失望了，windows似乎有意跟我們開玩笑，必須單擊兩次才能響應這個消息。沒辦法，于是嘗試WM_NCMOUSELEAVE，但效果也不好，最終嘗試WM_NCMOUSEMOVE，很好，這次終于成功了。
void?CMainFrame::OnNcMouseMove(UINT?nHitTest,?CPoint?point)
{
????if(m_hForground?!=?NULL)
????{
????????::SetForegroundWindow(m_hForground);
????????ModifyStyleEx(0,WS_EX_NOACTIVATE);
????????m_hForground?=?NULL;
????}
????CFrameWnd::OnNcMouseMove(nHitTest,?point);
}
??????? 問題到此為止，現在說說一點小小的發現。
??????? 原本以為一般的按鍵就兩種狀態，通過down、up改變，如果用方波描述，down就是下降沿觸發，up是上升沿觸發。也曾了解，像shift這樣的按鍵會很復雜，存在多個狀態。后來測試發現，shift并非一個特例，所有的按鍵都有4個狀態，通過down、up改變狀態。只是不同按鍵對狀態的關注點不同。
??????? 可以做這樣一個測試，用GetKeyboardState得到各個虛擬碼對應的按鍵狀態。最高位為1時表示鍵被按下，最高位為1時，如果是lock鍵則表示被鎖住，對于其他鍵，各有各的作用。
??????? 比如一個鍵，用2位的二進制數表示這些狀態，設初始狀態為10，經過down后，變為01，經過up后，變為11,再經過down后，變為00，再經過up后，變為10，如此四個狀態經過down、up實現了周期性的狀態裝換。大體符合這樣的規律：
??????????? 10-(down xor 11)->01->(up xor 10)->11-(down xor 11)->00(up xor 10)->10。
??????? 這樣，如果虛擬得比較徹底，在虛擬鍵盤內部可以輕易地實現狀態的記憶，并且可以獲得足夠的信息。對于顯示、控制都非常方便。
??? 這只是第一個版本，還有很多問題需要解決。
??? 待解決問題一：xml配置動態配置鍵盤，及動態更換顯示效果。
??? 待解決問題二：同步物理鍵盤。
??? 待解決問題三：更深層次，防止鍵盤消息被hook，初步認識，似乎可以使用剪貼板。
?? 【源代碼1.2版本：http://www.shnenglu.com/Files/yefeng/VirtualKeyboard1.2.rar】