Windows GDI编程快速入门

为什么需要有Windows GDI

Windows GDI是Windows图形设备的简写。其中图形设备有各种显示器、打印机等等。由于应用程序不能直接访问硬件资源，所以当我们需要使用图形设备时，就需要用到GDI。GDI是Windows图形界面的基础。

设备上下文

设备上下文（Device Context）是一种对象（数据结构），设定了图形输出的特性与属性，包含了绘图所需的设备类型、绘图属性和状态信息。关于DC里面到底有什么，Windows可以隐藏了这些内容，我们不能直接修改DC中的内容，而是通过Windows给出的各种函数修改DC。在Windows平台下，所有的图形操作都是通过DC来完成的。

这里所说的绘图操作，不仅仅是绘制点、线以及简单多边形，还包括了文本绘制，图像绘制等等。不要误以为绘图操作只是简单地绘制线条。

Windows编程中，要设备上下文，首先要定义设备上下文句柄HDC。

HDC hdc = GetDC(hwnd);
HDC hdc = CreateDC(TEXT("DISPLAY"), NULL, NULL, NULL);

如上代码所示，我们可以使用GetDC或CreateDC函数来获得或创建一个设备上下文句柄（类似的函数还有BeginPaint、GetWindowsDC）。有了设备上下文句柄之后，我们就可以把hdc当作参数传递给具有输出功能的函数，这样我们就可以在图形设备上进行输出操作了。

设备类型

DC为我们抽象了具体的设备类型，让我们无需关心输出到设备的细节，只需要关心需要输出什么内容，具体是怎么输出的由DC和设备的驱动程序来完成。当我们需要在不同设备输出内容时，我们只要创建对应类型的DC即可，不同类型DC的操作方式都是统一的。

图形对象

一个DC中还包括一系列图形对象，通过修改图形对象，我们可以影响输出效果。

常用的图形对象包括字体、画笔、画刷、位图、区域、路径等等。除了路径和位图以外，当应用程序创建一个DC时，系统会为DC创建默认的图形对象。

通过创建图形对象，我们可以控制绘图的效果。

选择图形对象

应用程序创建（Create）新的图形对象，通过选入操作（Select Into）替换DC中原来的图形对象。

对于同一种图形对象，DC中只会有一个当前对象。通常使用SelectObject函数为DC选择对象并替换原有对象。

HGDIOBJ SelectObject(
    HDC hdc,            //DC的句柄
    HGDIOBJ hgdiobj     //需要替换的图形对象的句柄
);

也可以通过特定的函数设置特定的图形对象，比如SetDCBrushColor、GetDCBrushColor、SetDCPenColor等。

获取图形对象及信息

我们可以使用GetCurrentObject函数获取DC中的指定图形对象信息。

HGDIOBJ GetCurrentObject(
    HDC hdc,
    UINT uObjectType
);

示例代码

接下来给出一份代码，帮助读者理解Windows GDI编程的有关概念

#include <Windows.h>

void GDIOut(HDC hdc)
{
	HPEN hPen, hPenOld;//画笔图形对象
	HBRUSH hbrush, hbrushOld;//画刷图形对象

	BYTE bRed = 0;
	BYTE hGreen = 0;
	BYTE hBlue = 0;

	COLORREF cPen = RGB(bRed, hGreen, hBlue);//定义画笔颜色
	COLORREF cBrush = RGB(233, GetGValue(cPen), 255);//定义画刷颜色

	hPen = CreatePen(PS_SOLID, 10, cPen);//创建画笔图形对象
	hbrush = CreateSolidBrush(cBrush);//创建画刷图形对象

    //选择对象
	hPenOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hPen);
	hbrushOld = (HBRUSH)SelectObject(hdc, hbrush);

	LineTo(hdc, 500, 500);

	SelectObject(hdc, hPenOld);
	Rectangle(hdc, 200, 200, 500, 500);

	DeleteObject(hPen);
	SelectObject(hdc, hbrushOld);
	DeleteObject(hbrush);
}

int WINAPI WinMain(_In_ HINSTANCE hInstance, _In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance,
	_In_ PSTR lpCmdLine, _In_ int nCmdShow)
{
	HDC hdc = GetDC(NULL);//设定参数为NULL，获取整个屏幕的设备上下文句柄
	GDIOut(hdc);
	ReleaseDC(NULL, hdc);//释放DC，使其它程序可以使用

	return 0;
}

写在最后

本文只给出了画笔和画刷图形对象的使用，没有说明字体、位图、区域、路径等图形对象的使用，希望读者在了解了Windows GDI的基本概念（尤其是设备上下文）之后，能够自行查阅Windows官方文档并写出示例程序。

此外，MFC对Windows GDI进行了封装，之后会出一篇专门的文章说明MFC中的GDI编程。