Posted 2019-08-24Updated 2020-10-25C++/C

win32-API

C++控制台编程

我们的控制台文本窗口是基于win32 api实现的
我们以例子来学习这种编程的方法：
控制台程序的外观和操作就像MS-DOS窗口一样，控制台有一个输入缓冲区以及一个或多个屏幕缓冲区：

输入缓存区（input buffer）包含一组输入记录（input records），其中每个记录都是一个输入事件的数据。输入事件的例子包括键盘输入，鼠标点击，以及用户调整控制台窗口大小
屏幕缓冲区（screen buffer）是字符与颜色数据的二维数组，他会影响控制台窗口文本的外观

例1：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main()
{
    printf("Hello World!\n");
    Sleep(1000);
    system("cls");
    return 0;
}

我们发现这个程序和我们的一般的hello world程序不同，它实现的功能是在1000ms后清空控制台的内容，使用了sleep和system命令。

例2：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

int main(void){
    SetConsoleTitle(L"hello world!"); // 设置窗口标题
    printf("hello world!");
    return 0;
}

我们的使用了windows.h里的函数，我们想要编写控制台应用肯定需要用到这个库
SetConsoleTitle 用于设置窗口标题，这里L代表宽字符，用L标识的是宽字符，标准的字符是一个字符一个字节，宽的是一个字符两个字节。
用于控制台窗口操作的API函数如下：

GetConsoleScreenBufferInfo 获取控制台窗口信息
GetConsoleTitle 获取控制台窗口标题
ScrollConsoleScreenBuffer 在缓冲区中移动数据块
SetConsoleScreenBufferSize 更改指定缓冲区大小
SetConsoleTitle 设置控制台窗口标题
SetConsoleWindowInfo 设置控制台窗口信息

例3：

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;

int main()
{
   
    HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);  //获取句柄
    CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO bInfo;  //声明保存控制台信息结构体指针
    GetConsoleScreenBufferInfo(hOutput, &bInfo);  // 获取信息
       
    SMALL_RECT rc = {0, 0, 10, 10}; // 坐标位置结构体初始化,分别表示左上右下
    SetConsoleWindowInfo(hOutput, true ,&rc); //设置区域坐标
    cout << "窗口显示坐标位置：" << bInfo.srWindow.Left << ", " << 

    COORD dSiz = {80, 80}; //设置coord，表示一个字符在控制台屏幕上的xy坐标
    SetConsoleScreenBufferSize(hOutput, dSiz);

    CloseHandle(hOut); // 关闭标准输出设备句柄
    return 0;
}

GetConsoleScreenBufferInfo(HANDLE hConsoleOutput, CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO *bInfo)
第一个参数hConsoleOutput参数(标准控制句柄)通过GetStdHandle()函数返回值获得
第二个参数CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO 保存控制台信息结构体指针
属性如下:
COORD dwSize; // 缓冲区大小
COORD dwCursorPosition; //当前光标位置
WORD wAttributes; //字符属性
SMALL_RECT srWindow; //当前窗口显示的大小和位置
COORD dwMaximumWindowSize; //最大的窗口缓冲区大小

若bInfo是一个CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO类型的结构体，那么访问属性的方法如下：

bInfo.srWindow.Top 获取窗口相对于Top位置
bInfo.srWindow.Right 获取窗口相对于Right的位置
bInfo.dSiz.X 获取缓存区的X位置

其余一些原型如下：
SetConsoleWindowInfo(HANDLE, BOOL, SMALL_RECT *);
SetConsoleScreenBufferSize(HANDLE hConsoleOutput, COORD dwSize)

GetConsoleTitle(LPTSTR lpConsoleTitle, DWORD nSize)
lpConsoleTitle为指向一个缓冲区指针以接收包含标题的字符串；nSize由lpConsoleTitle指向的缓冲区大小

例4

#include "stdafx.h"
#include<windows.h>

int main() {
    HWND window;    //定义一个窗口句柄变量，用来储存窗口句柄
    /*FindWindow("这里填窗口类名","这里填窗口标题名")
    窗口类名和窗口标题名可以只填一个，不填的用NULL填充*/
    window = FindWindow(NULL,"文本.txt");  //查找标题为"文本.txt"的窗口
    SendMessage(window,WM_CLOSE,0,0);     //向窗口发送关闭指令
    return 0;
}

句柄不用多说，在Windows中，句柄是一个系统内部数据结构的引用。例如当你操作一个窗口时系统会给你一个该窗口的句柄，系统会通知你：你正在操作142号窗口，就此你的应用程序就能要求系统对142号窗口进行操作——移动窗口、改变窗口大小、把窗口最小化等等。

例5

操作文本输出函数有：

BOOL FillConsoleOutputCharacter( // 填充指定数据的字符
HANDLE hConsoleOutput, // 句柄
TCHAR cCharacter, // 字符
DWORD nLength, // 字符个数
COORD dwWriteCoord, // 起始位置
LPDWORD lpNumberOfCharsWritten);// 已写个数

BOOL WriteConsole( // 在当前光标位置处插入指定数量的字符
HANDLE hConsoleOutput, // 句柄
CONST VOID *lpBuffer, // 字符串
DWORD nNumberOfCharsToWrite, // 字符个数
LPDWORD lpNumberOfCharsWritten, // 已写个数
LPVOID lpReserved);// 保留

BOOL WriteConsoleOutput( // 向指定区域写带属性的字符
HANDLE hConsoleOutput, // 句柄
CONST CHAR_INFO *lpBuffer, // 字符数据区
COORD dwBufferSize, // 数据区大小
COORD dwBufferCoord, // 起始坐标
PSMALL_RECT lpWriteRegion );// 要写的区域

BOOL WriteConsoleOutputCharacter( // 在指定位置处插入指定数量的字符
HANDLE hConsoleOutput, // 句柄
LPCTSTR lpCharacter, // 字符串
DWORD nLength, // 字符个数
COORD dwWriteCoord, // 起始位置
LPDWORD lpNumberOfCharsWritten); // 已写个数

BOOL ScrollConsoleScreenBuffer( //移动文本位置位置
HANDLE hConsoleOutput,  //句柄
CONST SMALL_RECT* lpScrollRectangle,  //裁剪区域
CONST SMALL_RECT* lpClipRectangle, //目标区域
COORD dwDestinationOrigin, //新的区域
CONST CHAR_INFO* lpFill); //填充字符

看例子：

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;
int main()
{
    
    HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); // 获取标准输出设备句柄
    WORD wr1 = 0xfa;//定义颜色属性；第一位为背景色，第二位为前景色
    SetConsoleTextAttribute(hOut, wr1);
    cout << "hello world!" << endl;
    WORD wr2 = FOREGROUND_RED | FOREGROUND_INTENSITY;//方法二用系统宏定义颜色属性
    SetConsoleTextAttribute(hOut, wr2);
    cout << "hello world!" << endl;

    
    //输出文本
    SetConsoleTextAttribute(hOut, 0x0f);
    cout << "00000000000000000000000000000" << endl;
    cout << "00000000000000000000000000000" << endl;
    cout << "00000000000000000000000000000" << endl;
    cout << "00000000000000000000000000000" << endl;

    SMALL_RECT CutScr = {1, 2, 10, 4}; //裁剪区域与目标区域的集合行成剪切区域
    SMALL_RECT PasScr = {7, 2, 11, 9}; //可以是NULL，即全区域
    COORD pos = {1, 8};     //起点坐标，与裁剪区域长宽构成的区域再与目标区域的集合为粘贴区

    //定义填充字符的各个参数及属性
    SetConsoleTextAttribute(hOut, 0x1);
    CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO Intsrc;
    GetConsoleScreenBufferInfo(hOut, &Intsrc);
    CHAR_INFO chFill = {'A',  Intsrc.wAttributes}; //定义剪切区域填充字符
    ScrollConsoleScreenBuffer(hOut, &CutScr, &PasScr, pos, &chFill); //移动文本

    CloseHandle(hOut); // 关闭标准输出设备句柄
    return 0;
}

由于剪切区域是两个区域的集合，我们第一行到第三行的第7个0到第11个0会被剪掉（前面有2行helloworld），注意，这里的rect的位置为其前面的字符个数或行数

例6

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;
int main()
{
    cout << "hello world!" << endl;
    Sleep(2000);//延时函数
    HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    COORD w = {0, 0};
    SetConsoleCursorPosition(hOut, w);
    CONSOLE_CURSOR_INFO cursorInfo = {1, FALSE};
    Sleep(2000);
    SetConsoleCursorInfo(hOut, &cursorInfo); 
    CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标
    Sleep(2000);
    CloseHandle(hOut); // 关闭标准输出设备句柄
    return 0;
}

输出hello world！后延时两秒，光标从第二行移到行首，再2秒后光标隐藏不显示，再过2秒程序结束

//设置光标位置
SetConsoleCursorPosition(HANDLE hConsoleOutput,COORD dwCursorPosition);
//设置光标信息
BOOL SetConsoleCursorInfo(HANDLE hConsoleOutput, PCONST PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo);
//获取光标信息
BOOL GetConsoleCursorInfo(HANDLE hConsoleOutput,  PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo);
//参数1：句柄；参数2：CONSOLE_CURSOR_INFO结构体:
//DWORD dwSize;(光标大小取值1-100)BOOL bVisible;（是否可见)

例7

GetCursorPos和SetCursorPos一组可以获取和设置鼠标的位置
SetCursorPos给一组x，y就可以设置
需要注意的是GetCursorPos：
POINT mouse; //用来储存鼠标的x y坐标
GetCursorPos(&mouse); //调用GetCursorPos函数获取坐标值
printf("%d,%d\n",mouse.x,mouse.y);

当要设置控制台光标的时候，使用SetConsoleCursorPosition

#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <conio.h>
using namespace std;
HANDLE hOut;
//清除函数
void cle(COORD ClPos)
{
    SetConsoleCursorPosition(hOut, ClPos);
    cout << " " << endl;
}
//打印函数
void prin(COORD PrPos)
{
    SetConsoleCursorPosition(hOut, PrPos);
    cout << "@" << endl;
}
//移动函数
void Move(COORD *MoPos, int key)
{
    switch(key)
    {
    case 72: MoPos->Y--;break;
    case 75: MoPos->X--;break;
    case 77: MoPos->X++;break;
    case 80: MoPos->Y++;break;
    default: break;
    }
}

int main()
{
    cout << "用方向键移动下行输出内容" << endl;
    hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//取句柄
    COORD CrPos = {0, 1};//保存光标信息
    prin(CrPos);//打印
    //等待键按下
    while(1)
    {
        if(kbhit())
        {
            cle(CrPos);//清除原有输出
            Move(&CrPos, getch());
            prin(CrPos);
        }
    }
    return 0;
}

例8

读取键盘信息操作

键盘事件通常有字符事件和按键事件，这些事件所附带的信息构成了键盘信息。它是通过API函数ReadConsoleInput来获取的，其原型如下：

BOOL ReadConsoleInput(
HANDLE hConsoleInput, // 输入设备句柄
INPUT_RECORD lpBuffer, // 返回数据记录
DWORD nLength, // 要读取的记录数
LPDWORD lpNumberOfEventsRead // 返回已读取的记录数
);

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // 获取标准输入输出设备句柄
    HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    HANDLE hIn = GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE);

    DWORD			dwRes, dwState=0;
    INPUT_RECORD	keyRec;
    COORD			crHome={0, 0}, crPos;
    bool			bCaps, bNum, bScroll;
    char			ch;
    CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO bInfo;

    // 输出三个灯的初始状态
    printf("状态：CAPS LOCK:CLOSE    NUM LOCK:CLOSE    SCROLL LOCK:CLOSE\n");

    while (1)     // 消息循环
    {
        ReadConsoleInput(hIn, &keyRec, 1, &dwRes);

        if (keyRec.EventType == KEY_EVENT)
        {
            // 只在按下时判断，弹起时不判断
            if (keyRec.Event.KeyEvent.bKeyDown)
            {
                // 当三个灯的状态发生改变
                if (dwState != keyRec.Event.KeyEvent.dwControlKeyState)
                {
                    dwState = keyRec.Event.KeyEvent.dwControlKeyState;
                    bCaps = bNum = bScroll = false;

                    // 判断三个灯是否有亮
                    if (dwState & CAPSLOCK_ON)
                    {
                        bCaps = true;
                    }
                    if (dwState & NUMLOCK_ON)
                    {
                        bNum = true;
                    }
                    if (dwState & SCROLLLOCK_ON)
                    {
                        bScroll = true;
                    }

                    // 得到控制台信息（包括输出前光标的位置）
                    GetConsoleScreenBufferInfo(hOut, &bInfo);
                    SetConsoleCursorPosition(hOut,crHome);

                    // 输出三个灯的状态
                    printf("状态：CAPS LOCK:%s    NUM LOCK:%s    SCROLL LOCK:%s\n",
                           bCaps?"OPEN ":"CLOSE",
                           bNum?"OPEN ":"CLOSE",
                           bScroll?"OPEN ":"CLOSE");

                    // 还原光标位置
                    SetConsoleCursorPosition(hOut, bInfo.dwCursorPosition);
                }

                // -- 基础功能键
                switch(keyRec.Event.KeyEvent.wVirtualKeyCode)
                {
                    case VK_RETURN:	// 按回车时跳到下一行
                        printf("\n");
                        break;

                    case VK_SPACE:	// 按空格时输出一个空格
                        printf(" ");
                        break;

                    case VK_BACK:	// 按删除时删掉一个字符(只能当前行操作)
                        GetConsoleScreenBufferInfo(hOut, &bInfo);
                        crPos = bInfo.dwCursorPosition;
                        if (crPos.X!=0)
                        {
                            crPos.X -= 1;
                        }
                        SetConsoleCursorPosition(hOut,crPos);
                        printf(" ");
                        SetConsoleCursorPosition(hOut,crPos);
                        break;

                    case VK_ESCAPE:			// 按ESC键时退出
                        CloseHandle(hOut);	// 关闭标准输出设备句柄
                        CloseHandle(hIn);	// 关闭标准输入设备句柄
                        return 0;

                    default:
                        break;
                }

                // -- 打印字符
                ch = keyRec.Event.KeyEvent.uChar.AsciiChar;

                // 输出可以打印的字符（详参ASCII表）
                if (ch>0x20 && ch<0x7e)
                {
                    putchar(ch);
                }
            }
        }
    }

    return 0;
}

EventType有5种，当要使用键盘事件时，应该先判断 EventType 是否为 KeyEvent，然后使用 KEY_EVENT_RECORD，判断现在的键盘是什么情况。其他事件也是一样的（一般只使用键盘和鼠标事件）

FOCUS_EVENT
KEY_EVENT // 键盘事件
MENU_EVENT
MOUSE_EVENT // 鼠标事件
WINDOW_BUFFER_SIZE_EVENT
键盘的结构如下：
typedef struct _KEY_EVENT_RECORD
{
BOOL bKeyDown; // TRUE表示键按下，FALSE表示键释放
WORD wRepeatCount; // 按键次数
WORD wVirtualKeyCode; // 虚拟键代码
WORD wVirtualScanCode; // 虚拟键扫描码

union {
WCHAR UnicodeChar; // 宽字符
CHAR AsciiChar; // ASCII字符
} uChar; // 字符

DWORD dwControlKeyState; // 控制键状态
}KEY_EVENT_RECORD;

所以当我们想要打印字符的时候，就使用

ch = keyRec.Event.KeyEvent.uChar.AsciiChar;
// 输出可以打印的字符（详参ASCII表）
if (ch>0x20 && ch<0x7e){
   putchar(ch);
}

win32-API

http://cyx0706.github.io/2019/08/24/win32-API/

Author

Ctwo

Posted on

2019-08-24

Updated on

2020-10-25

Licensed under

#Win32 API

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