前言

在進入代碼環節之前，首先來思考一個問題，一個基本的桌面應用程序，包含了甚麼?

  1. 視窗: 用於顯示內容，包含菜單欄、圖標、名字等
  2. 消息循環器: 循環監聽消息發生
  3. 消息處理器: 包含了滑鼠、鍵盤的事件等的處理

也就是說，一個最基本的桌面應用程序包含了一個視窗以及一個消息體。

代碼說明

視窗的注冊及顯示

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UINT window_width = 1280;
UINT window_height = 720;

// 使用WNDCLASS結構體，描述視窗的屬性
WNDCLASS wc;
wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
wc.lpfnWndProc = MsgProc;   // 消息處理器
wc.cbClsExtra = 0;
wc.cbWndExtra = 0;
wc.hInstance = hInstance;
wc.hIcon = LoadIcon (0, IDI_APPLICATION);
wc.hCursor = LoadCursor (0, IDC_ARROW);
wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject (NULL_BRUSH);
wc.lpszMenuName = 0;
wc.lpszClassName = L"HelloWorld";

// 注冊視窗
if (!RegisterClass (&wc)) {
    MessageBox (0, L"RegisterClass Failed.", 0, 0);
    return 0;
}

// 重新計算整個視窗的大小
RECT rect = {0, 0, window_width, window_height};
AdjustWindowRect (&rect, WS_OVERLAPPEDWINDOW, false);

// 創建視窗
HWND hwnd = CreateWindow (L"HelloWorld", L"Hello World",
			WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,
			rect.right - rect.left, rect.bottom - rect.top,
			0, 0, hInstance, 0);

// 顯示視窗
ShowWindow (hwnd, SW_SHOW);
// 更新視窗
UpdateWindow (hwnd);

消息處理器

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LRESULT CALLBACK MsgProc (HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (msg) {
        case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage (0);    // 發送一個WM_QUIT
            break;
    }

    return DefWindowProc (hwnd, msg, wParam, lParam);
}

消息循環

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MSG msg = {};
while (msg.message != WM_QUIT) {
    if (PeekMessage (&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE)) {
        TranslateMessage (&msg);    // 將，例如鼠標或鍵盤事件等轉換成消息
        DispatchMessage (&msg);     // 發送消息
    }
}

在按照代碼輸入WNDCLASS的時候，可能會被WNDCLASSA、WNDCLASSEX等的相似結構體所迷惑。根據微軟官方文檔的說法，WNDCLASS已經全面被WNDCLASSEX所取代。在新系統上的新功能，只能通過WNDCLASSEX來設置。而WNDCLASSA和WNDCLASSW中的A與W的區別在於程序是否使用了Unicode。WNDCLASS以及WNDCLASSEX是Microsoft官方已經為用戶設計好的宏，根據用戶的配置來自動切換到A或W。其它還有很多類似存在EX、A和W的相似方法和結構體都是相似的原理。

除了PeekMessage()外，還有GetMessage()。GetMessage()會一直等待直到有消息到來才有返回值，屬於阻塞函數。而PeekMessage是以查看的方式從系統中獲取消息，屬於非阻塞函數。

UpdateWindow()相當於執行一次Paint，會發送一次WM_PAINT消息，而PeekMessage()以及GetMessage()也會生成WM_PAINT消息。

AdjustWindowRect()是因為在創建視窗時，最初所設置的window_width以及window_height是不包含窗單欄、邊框等的大小，所以需要使用AdjustWindowRect()，根據視窗的類型來計算真實的視窗大小。

桌面應用程序

完整代碼

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LRESULT CALLBACK MsgProc (HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
	switch (msg) {
		case WM_DESTROY:
			PostQuitMessage (0);
			break;
	}

	return DefWindowProc (hwnd, msg, wParam, lParam);
}

int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance, HINSTANCE prevInstance, LPSTR cmdLine, int nCmdShow) {
    WNDCLASS wc;
    wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wc.lpfnWndProc = MsgProc;
    wc.cbClsExtra = 0;
    wc.cbWndExtra = 0;
    wc.hInstance = hInstance;
    wc.hIcon = LoadIcon (0, IDI_APPLICATION);
    wc.hCursor = LoadCursor (0, IDC_ARROW);
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject (NULL_BRUSH);
    wc.lpszMenuName = 0;
    wc.lpszClassName = L"HelloWorld";

    if (!RegisterClass (&wc)) {
        MessageBox (0, L"RegisterClass Failed.", 0, 0);
        return 0;
    }

    RECT rect = {0, 0, window_width, window_height};
    AdjustWindowRect (&rect, WS_OVERLAPPEDWINDOW, false);

    HWND hwnd = CreateWindow (L"HelloWorld", L"Hello World",
                            WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,
                            rect.right - rect.left, rect.bottom - rect.top,
                            0, 0, hInstance, 0);

    ShowWindow (hwnd, SW_SHOW);
    UpdateWindow (hwnd);

    MSG msg = {};
    while (msg.message != WM_QUIT) {
        if (PeekMessage (&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE)) {
            TranslateMessage (&msg);
            DispatchMessage (&msg);
        }
    }

    UnregisterClass (wc.lpszClassName, wc.hInstance);
    return 0;
}

前書き

コードを見る前、サンプルなデスクトップアプリケーションではどのようなものが存在しているかを考えましょう。

  1. ウィンド: コンテンツを表示する
  2. メッセージループ: メッセージがあるかどうか確認する
  3. メッセージ処理機: メッセージにより、具体的な処理を行う

簡単に言うと、ウィンドとメッセージシステムがあります。

コードの説明

ウィンドの登録と表示

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UINT window_width = 1280;
UINT window_height = 720;

// WNDCLASSで、ウィンドの属性を表す
WNDCLASS wc;
wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
wc.lpfnWndProc = MsgProc;   // メッセージの処理機
wc.cbClsExtra = 0;
wc.cbWndExtra = 0;
wc.hInstance = hInstance;
wc.hIcon = LoadIcon (0, IDI_APPLICATION);
wc.hCursor = LoadCursor (0, IDC_ARROW);
wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject (NULL_BRUSH);
wc.lpszMenuName = 0;
wc.lpszClassName = L"HelloWorld";

// ウィンドの登録
if (!RegisterClass (&wc)) {
    MessageBox (0, L"RegisterClass Failed.", 0, 0);
    return 0;
}

// ウィンドのサイズを再計算する
RECT rect = {0, 0, window_width, window_height};
AdjustWindowRect (&rect, WS_OVERLAPPEDWINDOW, false);

// ウィンドの作り
HWND hwnd = CreateWindow (L"HelloWorld", L"Hello World",
			WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,
			rect.right - rect.left, rect.bottom - rect.top,
			0, 0, hInstance, 0);

// ウィンドの表示
ShowWindow (hwnd, SW_SHOW);
// ウィンドの更新
UpdateWindow (hwnd);

メッセージの処理機

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LRESULT CALLBACK MsgProc (HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (msg) {
        case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage (0);    // WM_QUITというメッセージを発送
            break;
    }

    return DefWindowProc (hwnd, msg, wParam, lParam);
}

メッセージループ

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MSG msg = {};
while (msg.message != WM_QUIT) {
    if (PeekMessage (&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE)) {
        TranslateMessage (&msg);    // キーボード等の操作をメッセージに訳する
        DispatchMessage (&msg);     // メッセージを発送
    }
}

上のコードのような入力したら、WNDCLASSAやWNDCLASSEXなどこういったキーワードに戸惑うかもしれません。公式の文書によりますと、WNDCLASSは既にWNDCLASSEXに置き換えられました。新Windowsの新機能はWNDCLASSEXだけ設定できます。また、WNDCLASSAとWNDCLASSWのAとWの違いはプロジェクトがUnicodeを使用しているかどうかです。WNDCLASSとWNDCLASSEXは自動的にUnicodeを使用しているかどうかによって変わるdefineです。つまり、自動的にAかWかを決めます。他のxxxEX、xxxA、xxxWはほとんど同じ意味です。

PeekMessage()の以外、GetMessage()が存在しています。GetMessage()はずっとメッセージを待っていて、アプリケーションの運行が止まります。PeekMessage()はシステムは今はメッセージがあるかを聞いて、運行が止まりません。

UpdateWindow()は一回のPaintを行って、WM_PAINTのメッセージを送ります。また、GetMessage()とPeekMessage()を行うと、WM_PAINTを発想します。

AdjustWindowRect()はウィンドの境界やメニューバーなどによって、ウィンドのサイぞを再計算します。

デスクトップアプリケーション

全コード

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LRESULT CALLBACK MsgProc (HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
	switch (msg) {
		case WM_DESTROY:
			PostQuitMessage (0);
			break;
	}

	return DefWindowProc (hwnd, msg, wParam, lParam);
}

int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance, HINSTANCE prevInstance, LPSTR cmdLine, int nCmdShow) {
    WNDCLASS wc;
    wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wc.lpfnWndProc = MsgProc;
    wc.cbClsExtra = 0;
    wc.cbWndExtra = 0;
    wc.hInstance = hInstance;
    wc.hIcon = LoadIcon (0, IDI_APPLICATION);
    wc.hCursor = LoadCursor (0, IDC_ARROW);
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject (NULL_BRUSH);
    wc.lpszMenuName = 0;
    wc.lpszClassName = L"HelloWorld";

    if (!RegisterClass (&wc)) {
        MessageBox (0, L"RegisterClass Failed.", 0, 0);
        return 0;
    }

    RECT rect = {0, 0, window_width, window_height};
    AdjustWindowRect (&rect, WS_OVERLAPPEDWINDOW, false);

    HWND hwnd = CreateWindow (L"HelloWorld", L"Hello World",
                            WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,
                            rect.right - rect.left, rect.bottom - rect.top,
                            0, 0, hInstance, 0);

    ShowWindow (hwnd, SW_SHOW);
    UpdateWindow (hwnd);

    MSG msg = {};
    while (msg.message != WM_QUIT) {
        if (PeekMessage (&msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE)) {
            TranslateMessage (&msg);
            DispatchMessage (&msg);
        }
    }

    UnregisterClass (wc.lpszClassName, wc.hInstance);
    return 0;
}