MFC中的CDC详细教程（1）

Hello friends:

Welcome to look through my blog!As the master of the blog,fisrtly,I express great thanks to you.I hope that you could learn a lot from this blog and scale new height! However,I am also a learner in the growth way.If you find any problems in this artical,Please send e-mail to me.([e-mail])

thank you very much!!

 

绘图一般在视图类的（屏幕/打印机）绘图消息响应函数OnDraw中进行，例如：
void CTestView::OnDraw(CDC* ) {
         CTestDoc* pDoc = GetDocument();
         ASSERT_VALID(pDoc);
         if (!pDoc)
                return;
         // TODO: 在此处为本机数据添加绘制代码

}
每次需要重绘窗口时（程序启动/窗口大小改变/全部或部分窗口重现/程序员调用RedrawWindow或UpdateWindow），应用程序框架都会调用该CWnd的消息响应成员函数（的覆盖）来绘制窗口客户区。
在Windows中，绘图一般在视图窗口的客户区进行，使用的是MFC的设备上下文(DC = Device-Context)类CDC中各种绘图函数。
在绘图前，必须先得到客户区大小和DC、设置绘图颜色，然后再根据文档数据或用户操作来绘制图形。
1 几何对象的结构和类
为了使用绘图函数，应该先了解绘图所用到的几种表示几何对象的结构和类。这些结构和类分别定义在头文件windef.h和afxwin.h中。
1．点
1）点结构POINT
点数据结构POINT用来表示一点的x、y坐标：
typedef struct tagPOINT { 
      LONG x; 
      LONG y; 
} POINT;
2）点类CPoint
点类CPoint为一个没有基类的独立类，封装了POINT结构，有成员变量x和y，其构造函数有5种：
CPoint( );
CPoint( int initX, int initY );
CPoint( POINT initPt );
CPoint( SIZE initSize );
CPoint( LPARAM dwPoint ); // 低字设为x、高字设为y
CPoint类还定义了4个平移和设置函数：
void Offset(int xOffset, int yOffset);
void Offset(POINT point);
void Offset(SIZE size);
void SetPoint(int X, int Y);
CPoint类还重载了+、-、+=、-=、==、!=等运算符来支持CPoint对象和CPoint、POINT、SIZE对象之间的运算。
2．大小
1）大小结构SIZE
大小(size尺寸)结构SIZE用来表示矩形的宽cx和高cy：
typedef struct tagSIZE {
      LONG cx;
      LONG cy;
} SIZE;
2）大小类CSize
大小类CSize也为一个没有基类的独立类，封装了SIZE结构，有成员变量cx和cy，其构造函数也有5种：
CSize( );
CSize( int initCX, int initCY );
CSize( SIZE initSize );
CSize( POINT initPt );
CSize( DWORD dwSize ); // 低字设为cx、高字设为cy
CSizet类也重载了+、-、+=、-=、==、!=等运算符来支持CSize对象和CSize、POINT、SIZE、RECT对象之间的运算。
3．矩形
1）矩形结构RECT
矩形结构RECT定义了矩形的左上角与右下角的坐标：
typedef struct tagRECT {
     LONG left;
     LONG top;
     LONG right;
     LONG bottom;
} RECT;
2）矩形类CRect
矩形类CRect也为一个没有基类的独立类，封装了RECT结构，有成员变量left、top、right和bottom，其构造函数有6种：
CRect( );
CRect( int l, int t, int r, int b );
CRect( const RECT& srcRect );
CRect( LPCRECT lpSrcRect );
CRect( POINT point, SIZE size );
CRect( POINT topLeft, POINT bottomRight );
CRect类重载了=，+、-，+=、-=，==、!=，&、|，&=、|=等运算符来支持CRect对象和CRect、POINT、SIZE、RECT对象之间的运算。还定义了转换符LPCRECT和LPRECT来自动完成CRect对象到矩形结构和类指针LPCRECT和LPRECT的转换。
CRect类中常用的属性和成员函数有：
int Width( ) const;
int Height( ) const;
CSize Size( ) const;
CPoint& TopLeft( );
CPoint& BottomRight( );
CPoint CenterPoint( ) const;
void SwapLeftRight();
BOOL IsRectEmpty( ) const;
BOOL PtInRect( POINT point ) const;
void SetRect( int x1, int y1, int x2, int y2 );
void SetRect(POINT topLeft, POINT bottomRight);
void OffsetRect(int x, int y);
void MoveToXY(int x, int y);
3) 判断点是否在矩形中
有时需要判断某点（如鼠标位置）是否在某一矩形区域中，这可以调用CRect类的PtInRect函数来做：
BOOL PtInRect( POINT point ) const;
该函数当点point在其矩形区域内时，返回真。注意，该矩形区域不包括矩形的右边界和底边界。例如：
CRect rect( 10, 10, 371, 267 );
void CDrawView::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point) 
{
         // TODO: Add your message handler code here and/or call default
         if ( rect.PtInRect( point ) ) {
... ...
         }
... ...
         CView::OnLButtonUp(nFlags, point);
}

2 客户区大小和DC
在绘图前，必须先得到客户区大小和设备上下文DC。
1．获得客户区
绘图一般都是在视图窗口的客户区进行，而客户区的大小在运行时可由用户改变，为了使绘制的图形能随窗口大小自动改变，必须先得到当前客户区大小的数据（宽w和高h）。
获取客户区大小的方法有如下两种：
1）在消息响应函数OnSize中获得
利用属性窗口的信息页，在视图类中添加WM_SIZE消息的响应函数OnSize。该函数在窗口第一次显示或窗口大小被改变时会被Windows系统调用。其输入参数中的cx和cy就是客户区大小的宽和高，可将它们赋值给类变量（如m_iW和m_iH）供绘图时使用。例如
void CDrawView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy) {
        CView::OnSize(nType, cx, cy);

        // TODO: 在此处添加消息处理程序代码
        m_iW = cx;    m_iH = cy;
}
其中，nType的值为：
SIZE_MAXIMIZED（窗口已被最大化）
SIZE_MINIMIZED（窗口已被最小化）
SIZE_RESTORED（窗口已被改变大小）
SIZE_MAXHIDE（其他窗口被最大化）
SIZE_MAXSHOW（其他窗口从最大化还原）
2）调用成员函数GetClientRect得到
可在绘图前，定义一个矩形变量rect，然后再调用CWnd类的成员函数GetClientRect：
void GetClientRect( LPRECT lpRect ) const;
得到当前客户区矩形的数据，其中的右(right)与底(bottom)就是客户区的宽与高（其左left与顶top都为0）。例如：
         RECT rect;
         GetClientRect(&rect);
         int w = rect.right, h = rect.bottom;
2．DC
在Windows中，绘图使用的是MFC的DC(Device-Context, 设备上下文)类CDC中各种绘图函数。
0）CDC类
CDC是CObject的直接派生类，CDC类自己也有若干派生类，其中包括窗口客户区DC所对应的CClientDC类、OnPaint和OnDraw消息响应函数的输入参数中使用的CPaintDC类、图元文件对应的CMetaFileDC类和整个窗口所对应的CWindowDC类。
CDC类中有许多成员函数，可以用来设置各种绘图环境、属性和参数，以及绘制各种图形和图像等，将在后面陆续加以介绍。
1）获得DC
可以从OnDraw函数的输入参数pDC或调用CWnd的成员函数GetDC：
CDC* GetDC( );
来获得DC的指针。
2）释放DC
因为Windows限制可用DC的数量，所以DC属于稀缺的公用资源。因此，对每次获得的DC，在使用完成后必须立即释放。
从OnDraw函数的输入参数pDC获得的DC，在该函数运行结束后，系统会自动释放。但由GetDC所获得的DC，必须自己来释放，这可以通过调用CWnd的成员函数ReleaseDC来完成：
int ReleaseDC( CDC* pDC ); // 成功返回非0
例如：
void CDrawView::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point) 
{
         ReleaseCapture();
         if (m_bLButtonDown) {
                CDC* pDC = GetDC();
                pDC->SelectObject(new CPen(PS_SOLID, 0, RGB(255, 0, 0)));
                pDC->SelectStockObject(NULL_BRUSH);
                pDC-> Ellipse (rect);
                ReleaseDC(pDC);
                m_bLButtonDown = FALSE;
         }
         CView::OnLButtonUp(nFlags, point);
}
3）类DC
每次从OnDraw函数的输入参数或调用GetDC所获得的DC，都是一个全新的临时缺省DC。它不能用类变量来长期保存，而且原来选入的各种GDI对象全都被作废，必须从头再来。
为了使选入的各种GDI对象一直有效，必须在视图类的PreCreateWindow函数中调用CWnd类的成员函数AfxRegisterWndClass：
LPCTSTR AFXAPI AfxRegisterWndClass( UINT nClassStyle, HCURSOR hCursor = 0,
HBRUSH hbrBackground = 0, HICON hIcon = 0 );
来修改窗口类的风格属性中的DC为类DC：CS_CLASSDC。如
BOOL CDrawView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs) {
      cs.lpszClass = AfxRegisterWndClass(CS_DBLCLKS | CS_HREDRAW | 
CS_VREDRAW | CS_CLASSDC, 0, 
::CreateSolidBrush(RGB(255, 255, 255)));
         return CView::PreCreateWindow(cs);
}
4）安全DC句柄
也可以用CDC类的成员函数：
HDC GetSafeHdc();
来获取CD所对应窗口（如客户区）的安全DC句柄，该句柄在窗口存在期间一直是有效的。例如，可先定义类变量HDC m_hDC;，再在适当的地方给它赋值m_hDC = GetDC()->GetSafeHdc();，然后就可以放心地使用了。例如，可以使用CDC类的成员函数
BOOL Attach(HDC hDC); // 成功返回非0
来将CDC对象与DC句柄连接在一起。

3 设置绘图颜色
1．颜色
Windows中的颜色一般用4个字节表示(0BGR（整数） = R G B 0（字节序） [Intel CPU低位字节在前])，Win32 API中定义了一个专门表示颜色索引值的变量类型COLORREF：(windef.h)
typedef DWORD COLORREF; // 0x00bbggrr
和一个由红绿蓝三原色构造颜色值的宏RGB：(wingdi.h)
#define RGB(r,g,b) ((COLORREF)(((BYTE)(r)|((WORD)((BYTE)(g))<<8))|(((DWORD)(BYTE)(b))<<16)))
其中，r、g、b为字节变量，取值范围为0~255。其函数说明为：
COLORREF RGB(
BYTE bRed,      // red component of color
BYTE bGreen, // green component of color
BYTE bBlue      // blue component of color
);
例如：
                COLORREF red, gray;
                red = RGB(255, 0, 0);
                gray = RGB(128, 128,128);
在API中还定义了由COLORREF变量获取各个颜色分量的宏Get?Value：(wingdi.h)
#define GetRValue(rgb) (LOBYTE(rgb))
#define GetGValue(rgb) (LOBYTE(((WORD)(rgb)) >> 8))
#define GetBValue(rgb) (LOBYTE((rgb)>>16))
其中：
typedef unsigned long ULONG_PTR;
typedef ULONG_PTR DWORD_PTR;
#define LOBYTE(w)    ((BYTE)((DWORD_PTR)(w) & 0xff))
它们对应的函数说明为：
BYTE GetRValue(DWORD rgb); // DWORD rgb ~ COLORREF col
BYTE GetGValue(DWORD rgb);
BYTE GetBValue(DWORD rgb);
2．点色（像素）
在Windows中，像素(pixel)的颜色是直接由设备上下文类CDC的成员函数SetPixel来设置的，该函数的原型为：
COLORREF SetPixel( int x, int y, COLORREF crColor );
COLORREF SetPixel( POINT point, COLORREF crColor );
其中，x与y分别为像素点的横坐标与纵坐标，crColor为像素的颜色值。例如：
pDC->SetPixel(10, 10, RGB(0, 255, 0));
         另外，也可以用CDC的成员函数
COLORREF GetPixel( int x, int y ) const;
COLORREF GetPixel( POINT point ) const;
来获得指定点(x, y)或point的颜色。例如：
      COLORREF col;
      col = pDC->GetPixel(10, 10);
3．线色（笔）
在Windows中，线状图必须用笔(pen)来画，所以线的颜色就由笔色来确定。在MFC中，笔的属性和功能由CPen类提供（CPen是CGDIObject的派生类）。
笔的创建与使用的步骤为：
创建笔对象：创建笔类CPen对象的方法有如下两种：
使用构造函数CPen
CPen( int nPenStyle, int nWidth, COLORREF crColor );
其中：
nPenStyle为笔的风格，可取值：
PS_SOLID, PS_DASH, PS_DOT, PS_DASHDOT, PSDASHDOTDOT

注意：1~4号笔风格只是在笔宽=0或1时有效，笔宽>1时总为实心的。
nWidth为笔宽，与映射模式有关，使用缺省映射时为像素数，若nWidth = 0，则不论什么映射模式，笔宽都为一个像素；
crColor为笔的颜色值。
例如
CPen* pGrayPen = new CPen(PS_SOLID, 0, RGB(128, 128, 128));
CPen grayPen(PS_SOLID, 0, RGB(128, 128, 128));
使用成员函数CreatePen
BOOL CreatePen( int nPenStyle, int nWidth, COLORREF crColor );
如：
CPen grayPen;
grayPen.CreatePen(PS_SOLID, 0, RGB(128, 128, 128));
缺省的笔为单像素宽的实心黑色笔
将笔对象选入设备上下文：为了能使用我们所创建的笔对象，必须先将它选入设备上下文，这可以调用设备上下文类CDC的成员函数SelectObject来完成：
CPen* SelectObject( CPen* pPen );
返回值为指向原来笔对象的指针（一般将其保存下来，供下次再装入时使用）。如
pOldPen = pDC->SelectObject(&pen);
另外，Windows中有一些预定义的笔对象，可用CDC的另一成员函数SelectStockObject将其选入DC，其函数原型为：
virtual CGdiObject* SelectStockObject( int nIndex );
预定义的笔对象有BLACK_PEN（黑色笔）、WHITE_PEN （白色笔）、NULL_PEN（空笔/无色笔）。例如：
pDC->SelectStockObject(BLACK_PEN);
使用设备上下文画线状图：画线状图以及面状图的边线，所使用的是当前设备上下文中的笔对象。线状图有直线、折线、矩形、（椭）圆（弧）等)
将笔对象从设备上下文中放出：为了能删除使用过的笔对象，必须先将它从设备上下文中释放出来后，然后才能删除。释放的方法是装入其他的笔对象（一般是重新装入原来的笔对象）。例如
pDC->SelectObject(pOldPen);
删除笔对象：为了能删除笔对象，必须先将其从设备上下文中释放。删除方法有如下几种：
调用笔类CDC的成员函数DeleteObject删除笔的当前内容（但是未删除笔对象，以后可再用成员函数CreatePen在笔对象中继续创建新的笔内容）。如
pen.DeleteObject();
使用删除运算符delete将笔对象彻底删除，如delete pen;
自动删除：若笔对象为局部变量，则在离开其作用域时，会被系统自动删除
下面为一段较完整地创建与使用笔的例子代码：
         CPen pen, *pOldPen;
         for (int j = 0; j <= 255; j++) {
                HSLtoRGB(m_hue, m_sat, 255 - j, r, g, b); // 自定义的函数
                pen.CreatePen(PS_SOLID, 0, RGB(r, g, b));
                pOldPen = pDC->SelectObject(&pen);
                pDC->MoveTo(0, j); pDC->LineTo(40, j);
                pDC->SelectObject(pOldPen);
                pen.DeleteObject();
         }

面色（刷）
在Windows中，面状图必须用刷(brush)来填充，所以面色是由刷色来确定的。MFC中的刷类为CBrush（它也是CGDIObject的派生类），刷的创建与使用的步骤与笔的相似。
构造函数有4个：
CBrush( ); // 创建一个刷的空对象
CBrush( COLORREF crColor ); // 创建颜色为crColor的实心刷
CBrush( int nIndex, COLORREF crColor ); // 创建风格由nIndex指定且颜色为crColor的条纹(hatch孵化)刷，其中nIndex可取条纹风格(Hatch Styles)值：
符号常量 数字常量 风格
HS_HORIZONTAL 0 水平线
HS_VERTICAL 1 垂直线
HS_FDIAGONAL 2 正斜线
HS_BDIAGONAL 3 反斜线
HS_CROSS 4 十字线(正网格)
HS_DIAGCROSS 5 斜十字线(斜网格)

CBrush( CBitmap* pBitmap ); // 创建位图为pBitmap的图案刷
如：pDC->FillRect( &rect, new CBrush( RGB(r, g, b) ) );
与构造函数相对应，有多个创建不同类型刷的成员函数：
BOOL CreateSolidBrush( COLORREF crColor );
BOOL CreateHatchBrush( int nIndex, COLORREF crColor );
BOOL CreatePatternBrush( CBitmap* pBitmap );
BOOL CreateDIBPatternBrush( HGLOBAL hPackedDIB, UINT nUsage );
BOOL CreateDIBPatternBrush( const void* lpPackedDIB, UINT nUsage );
BOOL CreateBrushIndirect( const LOGBRUSH* lpLogBrush );
BOOL CreateSysColorBrush( int nIndex );
预定义的刷对象有BLACK_BRUSH（黑刷）、DKGRAY_BRUSH（暗灰刷）、GRAY_BRUSH（灰刷）、HOLLOW_BRUSH（空刷）、LTGRAY_BRUSH（亮灰刷）、NULL_BRUSH（空刷）、WHITE_BRUSH（白刷）
缺省的刷为空刷
与笔一样，可以用函数SelectObject或SelectStockObject将自定义的刷或预定义的刷选入DC中，供绘面状图时使用。
5．文本色
可使用CDC类的成员函数SetTextColor和SetBkColor来分别设置输出文本的前景色和背景色：（缺省的前景色为黑色，背景色空）
COLORREF GetTextColor( ) const;
virtual COLORREF SetTextColor( COLORREF crColor );
COLORREF GetBkColor( ) const; 
virtual COLORREF SetBkColor( COLORREF crColor );
例如：
         pDC->TextOut(10, 10, "Test text");
         pDC->SetTextColor(RGB(0, 128, 0)); pDC->TextOut(10, 30, "Test text");
         pDC->SetBkColor(RGB(0, 0, 128));       pDC->TextOut(10, 50, "Test text");
6．绘图工具
1）GDI对象
Windows的图形设备接口(GDI = graphics device interface)对象指各种绘图工具，如笔、刷、位图、字体、调色板、区域等，对应的MFC类为CPen、CBrush、CBitmap、CFont等。这些图形绘制对象类都是CGDIObject的派生类，而CGDIObject则是直接从CObject类派生的抽象基类。其中，Windws CE不支持调色板类CPalette；CRgn为区域类，对应于窗口中的一个矩形、多边形或(椭)圆区域(region)，可用于移动、拷贝、合并、判断和裁剪。
2）选入
可用设备上下文类CDC的多态成员函数SelectObject，来将绘图工具对象选入设备上下文，以供绘图时使用：
CPen* SelectObject( CPen* pPen );
CBrush* SelectObject( CBrush* pBrush );
virtual CFont* SelectObject( CFont* pFont );
CBitmap* SelectObject( CBitmap* pBitmap );
int SelectObject( CRgn* pRgn );
CGdiObject* SelectObject( CGdiObject* pObject );
3）获取
可用API函数GetCurrentObject来获得当前在DC中的指定类型的绘图对象：
HGDIOBJ GetCurrentObject(
HDC hdc,             // handle to device context
UINT uObjectType     // specifies the object-type
);
其中，参数uObjectType可取值：
OBJ_PEN        // Returns the current selected pen. 
OBJ_BRUSH // Returns the current selected brush.