虚拟键盘(软键�?设计要点

夜风 — Sun, 18 Oct 2009 15:19:00 GMT

前些天花了很多时间写�q�样一个��Y键盘�Q�效果是昄��一个与键盘外观�怼�的视图，通过鼠标单击像活动窗口发送虚拟的键盘消息。目标是实现像windows自带的��Y键盘osk�怼��?br> 看似很简单的工作�Q�设计中却遇��C��很多困难�?br> 困难一�Q�键盘按键分�c?br> 键盘按键有很多种分类�Ҏ��?br> �W�一�U�：按显�C�分�c�R��按住shift键，字母键、符号键昄��上面的字�W�；按下caps lock键，字母键切换�ؓ大写字母�?br> �W�二�U�：按功能分�c�R��大体有可显�C�字�W�类、控制类。控制类包括shift�Q�ctrl�{��?br> ��Z��解决可变的显�C�问题，采用了一个自我感觉非常好的解��x��案：字符集、键集相互独立。如此一来，只要��M��按照功能分类�Q�通过特定功能的按键控制有效字�W�集卛_��Q�也��是��_��Ҏ��通按键来��_��它只负责到指定的字符集中��d��对应序号的字�W�即可�?br>

//LabelSet.h
#pragma once

//字母标签集合
class LabelSet
{
public:
    LabelSet(LPCSTR* _pTable,int _n);
    LPCSTR getLabel(int _id) const;

    ~LabelSet();

protected:
    LabelSet(){}

private:
    LPCSTR* pTable;
    int n;
};

//相当于单刀双掷开关组
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;    //开关组��M��?/span>
    Switch* pGroup;    //开关组
};

//
//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;
}

以上取开关的索引id是指字符集的分类id�Q�在config.h文�g下定义了�q�样的id

#pragma once

//分类id的定�?/span>
#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[];    //��写
extern LPCSTR AlphaTable2[];    //大写
extern const int AlphaTableSize;

//�W�号串表
extern LPCSTR SymbolTable1[];    //�?/span>
extern LPCSTR SymbolTable2[];    //�?/span>
extern const int SymbolTableSize;

//��键盘数字表
extern LPCSTR NumPadTable1[];    //数字
extern LPCSTR NumPadTable2[];    //光标控制
extern const int NumPadTableSize;

//主键盘单�?/span>
extern LPCSTR MainTable[];
extern const int MainTableSize;

//辅助键盘单显
extern LPCSTR HelpTable[];
extern const int HelpTableSize;

struct KeyConfig
{
    short id;        //分类id
    short offset;    //�c�d��偏移
    RECT rt;    //位置
    BYTE vk;    //虚拟�?/span>
};

extern KeyConfig kcs[];
extern const int kcSize;
extern const SIZE kbSize;

�W�一�ơ这样写代码�Q�写完发现这��h��大地提高了灵�z�L��，只要在配�|�文件config.cpp中修改，��可以��生很多种不同的界面（虽然仍然是代码��别的�Q�毕竟迈��Z��W�一步，今后�q�会��试�Ҏ��xml配置�Q��?br> �a�归正传，�q�样的设计分��M��按键与显�C�，可配�|�能力大大加强。但仍然存在�W�二个大问题�?br> 问题二：输入焦点的确�?br> �Ҏ��一�Q�现在只要在�|�上搜烦“虚拟键盘”�Q�能够搜��C��大溜的源代码�Q�但只可惜全是同一份拷贝，而且存在一点小错误。他的解��x��案是�Q�利�?PreTranslateMessage�Q�在底层调用它之前，前台�H�口仍然没有改变�Q�此时是获得前一个前台窗口的好时机，获得后保存，�q�将使用 AttachThreadInput��当前线�E�绑定活动窗口的消息队列�Q�然后在单击虚拟键盘时��用SetFocus��保存的�H�口设�ؓ焦点�Q�源代码中同时��用了SetForgroundWindow和SetFocus�Q�这是失效的原因�Q�，然后发送虚拟按键�?br>
�Ҏ��二：其实有更��便的�Ҏ��。设�|�主�H�口属性�ؓWM_ES_NOACTIVATE�Q�这��L��口就不会成�ؓ前台�H�口�Q�不��如何发送键盘消息，拥有焦点的窗口��M��收到。但此时仍然存在问题。当�U�d��H�口�Ӟ��效果不大��畅�Q�而且没办法响应菜单命令，那是因�ؓ该窗口始�l�不是前台窗口造成的。解��x��法就是在单击标题栏时�Q�成为前台窗口，释放是归�q�前台�?br>

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�Q�如果想当然归还前台使用WM_NCLBUTTONUP消息的话�Q�就要让你失望了�Q�windows��g��有意跟我们开玩笑�Q�必��d��M��ơ才能响应这个消息。没办法�Q�于是尝试WM_NCMOUSELEAVE�Q�但效果也不好，最�l�尝试WM_NCMOUSEMOVE�Q�很好，�q�次�l�于成功了�?br>

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);
}

问题到此为止�Q�现在说说一点小��的发现�?br> 原本以�ؓ一般的按键��׃��U�状态，通过down、up改变�Q�如果用�Ҏ�L描述�Q�down��是下降沿触发，up是上升沿触发。也曾了解，像shift�q�样的按键会很复杂，存在多个状态。后来测试发玎ͼ�shift�q��一个特例，所有的按键都有4个状态，通过down、up改变状态。只是不同按键对状态的��x��点不同�?br> 可以做这样一个测试，用GetKeyboardState得到各个虚拟码对应的按键状态。最高位�?时表�C�键被按下，最高位�?�Ӟ��如果是lock键则表示被锁住，对于其他键，各有各的作用�?br> 比如一个键�Q�用2位的二进制数表示�q�些状态，讑ֈ�始状态�ؓ10�Q�经�q�down后，变�ؓ01�Q�经�q�up后，变�ؓ11,再经�q�down后，变�ؓ00�Q�再�l�过up后，变�ؓ10�Q�如此四个状态经�q�down、up实现了周期性的状态装换。大体符合这��L��规律�Q?br> 10-(down xor 11)->01->(up xor 10)->11-(down xor 11)->00(up xor 10)->10�?br> �q�样�Q�如果虚拟得比较��d��Q�在虚拟键盘内部可以��L��地实现状态的记忆�Q��ƈ且可以获得��够的信息。对于显�C�、控刉��非常方便�?br>
�q�只是第一个版本，�q�有很多问题需要解冟�?br> 待解决问题一�Q�xml配置动态配�|�键盘，及动态更换显�C�效果�?br> 待解决问题二�Q�同步物理键盘�?br> 待解决问题三�Q�更深层�ơ，防止键盘消息被hook�Q�初步认识，��g��可以使用剪脓�ѝ�?br> 【源代码1.2版本�Q?a href="http://www.shnenglu.com/Files/yefeng/VirtualKeyboard1.2.rar">http://www.shnenglu.com/Files/yefeng/VirtualKeyboard1.2.rar�?/span>

夜风 2009-10-18 23:19 发表评论

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