Базовые сервисы windows и функции api. Функции Win API для работы с окнами

Аббревиатура API, Application Programming Interface (API) - это просто некоторый готовый набор функций, который могут использовать разработчики приложений. В общем случае данное понятие эквивалентно тому, что раньше чаще называли библиотекой подпрограмм. Однако чаще всего под API подразумевается некоторая особая категория таких библиотек.

В ходе разработки практически любого достаточно сложного приложения (MyAppication) для конечного пользователя формируется набор специфических внутренних функций, используемых для реализации данной конкретной программы, который называется MyApplication API. Часто оказывается, что эти функции могут эффективно использоваться также для создания других приложений, в том числе другими программистами. В этом случае авторы исходя из стратегии продвижения своего продукта должны решить вопрос - открывают ли они доступ к этому набору для внешних пользователей или нет? При положительном ответе на него в описании программного пакета, как его достоинство, появляется фраза о том, что «комплект включает открытый набор API-функций».

Таким образом, чаще всего под API подразумевается набор функций, являющийся частью одного приложения, но при этом доступных для использования в других программах. Например, Excel кроме интерфейса для конечного пользователя имеет набор функций Excel API, который может использоваться, в частности, при создании приложений с помощью VB.

Соответственно, Windows API - это набор функций, являющийся частью самой операционной системы и в то же время - доступной для любого другого приложения. И в этом плане вполне оправдана аналогия с набором системных прерываний BIOS/DOS, который фактически представляет собой DOS API.

Отличие заключается в том, что состав функций Windows API, с одной стороны значительно шире, по сравнению с DOS, с другой - не включает многие средства прямого управления ресурсами компьютера, которые были доступны программистам в предыдущей ОС. Кроме того, обращение к Windows API выполняется с помощью обыкновенных процедурных обращений, а вызов функций DOS - через специальную машинную команду процессора, которая называется Interrupt («прерывание»).

Win16 API и Win32 API

Как известно смена Windows 3.x на Windows 95 ознаменовала собой переход от 16-разрядной архитектуры операционной системы к 32-разрядной. Одновременно произошла замена 16-разрядного Windows API (Win16 API) на новый 32-разрядный вариант (Win32 API) . В данном случае нужно просто иметь в виду, что за небольшим исключением набор Win32 API является единым для семейств Windows 9x и Windows NT.

При знакомстве с Win API обнаруживается, что многие встроенные функции - не что иное, как обращение к соответствующим системным процедурам, но только реализованные в виде синтаксиса данного языка. Учитывая это, необходимость использования API определяется следующим вариантами:

API-функции, которые полностью реализованы в виде встроенных функций. Тем не менее, иногда и в этом случае бывает полезным перейти к применению API, так как это позволяет порой существенно повысить производительность (в частности, за счет отсутствия ненужных преобразований передаваемых параметров).

Встроенные функции реализуют лишь частный случай соответствующей API-функции. Это довольно обычный вариант.

Огромное число API-функций вообще не имеют аналогов в существующем сегодня варианте компиляторов. Например, удалить каталог нельзя средствами VB - для этого нужно использовать функцию DeleteDirectory.

Следует также подчеркнуть, что некоторые API-функции (их доля в Win API весьма незначительна) не могут вызываться из программ из-за ряда ограничений языка, например отсутствие возможности работы с адресами памяти. Но в ряде случаев могут помочь нетривиальные приемы программирования (в частности, в случае с теми же адресами).

Win API и Dynamic Link Library (DLL)

Набор Win API реализован в виде динамических DLL-библиотек.

В данном случае под DLL мы подразумеваем традиционный вариант двоичных динамических библиотек, которые обеспечивают прямое обращение приложений к нужным процедурам - подпрограммам или функциям (примерно также как это происходит при вызове процедур внутри проекта). Такие библиотеки могут создаваться с помощью разных инструментов - VC++, Delphi, Fortran, Assembler.

Обычно файлы динамических библиотек имеют расширение.DLL, но это совсем не обязательно. Для Win16 часто применялось расширение.EXE, драйверы внешних устройств обозначаются с помощью.DRV.

Определить точное число API-функций Windows и файлов, их содержащих, достаточно сложно (но все они находятся в системном каталоге). В этом плане лучше выделить состав библиотек, составляющих ядро операционной системы, и основных библиотек с ключевыми дополнительными функциями.

Библиотеки Win32 API ядра операционной системы Windows 95/98:

KERNEL32.DLL: низкоуровневые функции управления памятью, задачами и другими ресурсами системы;

USER32.DLL: здесь в основном находятся функции управления пользовательским интерфейсом;

GDI32.DLL: библиотека Graphics Device Interface - разнообразные функции вывода на внешние устройства;

COMDLG32.DLL: функции, связанные с использованием диалоговых окон общего назначения.

Основные библиотеки с функциями расширения:

COMCTL32.DLL: набор дополнительных элементов управления Windows, в том числе Tree List и Rich Text;

MAPI32.DLL: функции работы с электронной почтой;

NETAPI32.DLL: элементы управления и функции работы с сетью;

ODBC32.DLL: функции этой библиотеки нужны для работы с различными базами данных через протокол ODBC;

WINMM.DLL: операции доступа к системным средствам мультимедиа.

Эта статья адресована таким же, как и я новичкам в программировании на С++ которые по воле случая или по желанию решили изучать WinAPI.
Хочу сразу предупредить:
Я не претендую на звание гуру по C++ или WinAPI.
Я только учусь и хочу привести здесь несколько примеров и советов которые облегчают мне изучение функций и механизмов WinAPI.

В данной статье я предполагаю что вы уже достаточно ознакомились с С++, что бы уметь создавать классы и перегружать для них различные операторы и что вы уже «прятали» какие-то свои механизмы в класс.

Создание и использование консоли

Для отладки Win32 приложения или просто для того что посмотреть как оно там всё внутри происходит я всегда пользуюсь консолью.
Так как вы создаете GUI приложение, а не консольное, то консоль не подключается. Для того что бы её вызвать в недрах интернета был найден вот этот код

If (AllocConsole())
{



std::ios::sync_with_stdio();
}
Для удобства советую обернуть его в функцию. Например:
void CreateConsole()
{
if (AllocConsole())
{
int hCrt = _open_osfhandle((long)GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), 4);
*stdout = *(::_fdopen(hCrt, "w"));
::setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
*stderr = *(::_fdopen(hCrt, "w"));
::setvbuf(stderr, NULL, _IONBF, 0);
std::ios::sync_with_stdio();
}

Вызванная консоль работает только в режиме вывода и работает он также как и в консольных приложениях. Выводите информацию как и обычно - cout/wcout.
Для работоспособности данного кода необходимо включить в прект следующие файлы:
#include
#include #include
и включить пространство имен std в глобальное пространство имён:
using namespace std;
Конечно же, если вы не хотите этого делать, то просто допишите std:: ко всем сущностям которые в ней находятся.

Наследование объектов для вывода и арифм. операций

При создании и изучении самих «окошек» мне всегда требовалось выводить в консоль какое-нибудь значение.
Например:
Вы получаете размер клиентской области окна с помощью функции GetClientRect куда как параметр передается адрес объекта структуры RECT, что бы заполнить этот объект данными. Если вам нужно узнать размер полученной клиентский области вы просто можете вывести его в уже подключённую консоль

Cout<

Но делать так каждый раз (особенно если вам часто приходиться делать что-то подобное) очень неудобно.
Здесь нам на помощь приходит наследование.
Создайте класс который открыто наследуется от структуры RECT и перегрузите оператор вывода << так, как вам угодно.
Например:

Class newrect:public RECT
{
public:
friend ostream& operator<<(ostream &strm,newrect &rect)
{
strm<<"Prtint RECT object:\n";
strm< return strm;
}
};

Теперь просто выводите обьект с помощью cout/wcout:

Cout<

И вам в удобном виде будет выводиться всё так, как вам требуется.
Так же вы можете сделать с любыми нужными вам операторами.
Например, если надо сравнивать или присваивать структуры (допустим тот же RECT или POINT) - перегрузите operator==() и operator=() соответственно.
Если хотите реализовать оператор меньше < что бы быстро сравнивать размеры окна и т.д. перегрузите operator<().
Так вы можете делать, я предполагаю, почти с любыми структурами и самое главное, что все функции которые работают с обычным объектом структуры RECT так же хорошо будут работать и с его наследником.
И еще рекомендую всю эту красоту вынести в отдельный подключаемый файл и использовать при необходимости.

Свой класс

Не знаю как у остальных, но так как я совсем зелёный, я решил для каждой изученной функции или для каждой главы/под главы книги создавать новый проект, что бы всё было по полочкам и можно было в любой момент вернуться и освежить в памяти необходимые моменты.
Так как в WinAPI даже для создания простейшего окна нужно заполнить структуру класса, зарегистрировать её и написать тривиальную оконную процедуру, я после третьего или четвертого проекта вспомнил что я всё таки на С++ пишу.
В итоге я всё спрятал в простенький класс. Хендл окна, его имя, имя класса, адрес оконной процедуры, класс окна (WNDCLASS) всё спрятано в private секцию класса.
Для их получения достаточно описать простенькие методы-Get"еры, к примеру:
HWND GetHWND()
LPCTSTR GetClsName() и т.д.
Заполнение и регистрация оконного класса, создание самого окна и его показ производиться в конструкторе.
Для удобства можно перегрузить конструктор, а заполнение и регистрацию оконного класса спрятать в отдельную private функцию класса и вызывать в каждом из конструкторов. Удобство перегрузки состоит в том, что мне иногда необходимо создать совсем простенькое окно и я вызываю конструктор с двумя параметрами - имя окна и hinstance приложения.
В другой раз мне нужно создать окно с особыми размерами, не с дефолтной процедурой окна и с каким-то другим определённым стилем - я вызываю конструктор с сопутствующими параметрами.
Этот класс у меня определён в отдельно подключаемом файле, который лежит в include папке IDE.
Шаблон такого класса:
class BaseWindow
{
WNDCLASSEX _wcex;
TCHAR _className;
TCHAR _windowName;
HWND _hwnd;
bool _WindowCreation();
public:
BaseWindow(LPCTSTR windowName,HINSTANCE hInstance,DWORD style,UINT x,UINT y,UINT height,UINT width);
BaseWIndow(LPCTSTR windowName,HINSTANCE hInstance);
const HWND GetHWND()const{return HWND;}
LPCTSTR GetWndName()const{return _windowName;}
};

Один раз хорошенько продумав и написав такой класс вы облегчите себе жизнь и будете больше времени уделять обучению и оттачиванию навыков чем написанию одного и того же каждый раз. Тем более, я считаю это очень полезно - самому сделать такой класс и дополнять его по необходимости.

P.S.

Всё описанное справедливо для:
Платформа - Windows 7 32 bit
IDE - Visual Studio 2010
Может у кого-то эти советы будут вызывать смех и иронию, но всё-таки мы все когда-то в чём-то были новичками/стажерами/junior"ами.
Прошу к посту отнестись с понимаем. Конструктивная критика, конечно же приветствуется.

Интерфейс прикладного программирования WindowsAPI (applicationprogramminginterface) является интерфейсом системного программирования в пользовательском режиме для семейства операционных систем Windows. До выхода 64-разрядных версий Windows программный интерфейс для 32-разрядных версий операционных систем Windows назывался Win32 API, чтобы его можно было отличить от исходной 16-разрядной версии Windows API (которая служила интерфейсом программирования для начальных 16-разрядных версий Windows).

Windows API состоит из нескольких тысяч вызываемых функций, которые разбиты на следующие основные категории:

  • Базовыеслужбы (Base Services).
  • Службыкомпонентов (Component Services).
  • Службы пользовательского интерфейса (User Interface Services).
  • Графические и мультимедийные службы (Graphics and Multimedia Services).
  • Обмен сообщениями и совместная работа (Messaging and Collaboration).
  • Сеть (Networking).
  • Веб-службы (Web Services).

Описание WindowsAPI можно найти в документации по набору инструментальных средств разработки программного обеспечения - WindowsSoftwareDevelopmentKit (SDK). Эта документация доступна на веб-сайте www.msdn.microsoft.com. Она также включена со всеми уровнями подписки в сеть MicrosoftDeveloperNetwork (MSDN), предназначенную для разработчиков.

Microsoft .NET Framework состоит из библиотеки классов под названием Framework Class Library (FCL) и управляемой среды выполнения кода -Common Language Runtime (CLR). CLR обладает функциями своевременной компиляции, проверки типов, сборки мусора и обеспечения безопасности доступа к коду. Предлагая эти функции, CLR предоставляет среду разработки, повышающую производительность работы программистов и сокращающую количество наиболее распространенных ошибок программирования.

Среда CLR реализована, как классический COM-сервер, код которого находится в стандартной Windows DLL-библиотеке, предназначенной для работы в пользовательском режиме. Фактически все компоненты.NET Framework реализованы как стандартные Windows DLL-библиотеки пользовательского режима, наложенные поверх неуправляемых функций Windows API. (Ни один из компонентов.NET Framework не работает в режиме ядра.) Взаимоотношения между этими компонентами показаны на рисунке.

Службы, функции и стандартные программы.

Некоторые термины в пользовательской и программной документации Windows в разных контекстах имеют разные значения. Например, слово служба может относиться к вызываемой в операционной системе стандартной подпрограмме, драйверу устройства или к обслуживающему процессу. Что именно означают те или иные термины, показано в следующем списке:

  • Функции Windows API . Документированные, вызываемые подпрограммы в WindowsAPI. Например, CreateProcess, CreateFile и GetMessage.
  • Собственные системные службы (или системные вызовы) . Недокументированные базовые службы в операционной системе, вызываемые при работе в пользовательском режиме. Например, NtCreateUserProcess является внутренней службой, которую функция Windows CreateProcess вызывает для создания нового процесса.
  • Функции поддержки ядра (или подпрограммы) . Подпрограммы внутри операционной системы Windows, которые могут быть вызваны только из режима ядра. Например, ExAllocatePoolWithTag является подпрограммой, вызываемой драйверами устройств для выделения памяти из системных динамически распределяемых областей Windows (называемых пулами).
  • Службы Windows. Процессы, запускаемые Диспетчером управления службами (Windowsservicecontrolmanager). Например, служба Диспетчер задач запускается в виде процесса, работающего в пользовательском режиме, в котором поддерживается команда at (аналогичная UNIX-командам at или cron).
  • Библиотеки DLL (dynamic-link libraries - динамически подключаемые библиотеки) . Набор вызываемых подпрограмм, связанных вместе в виде двоичного файла, который может быть загружен в динамическом режиме приложениями, которые используют эти подпрограммы. В качестве примера можно привести Msvcrt.dll (библиотеку времени выполнения для приложений, написанных на языке C) и Kernel32.dll (одну из библиотек подсистемы Windows API). DLL-библиотеки широко используются компонентами и приложениями Windows, которые работают в пользовательском режиме. Преимущество, предоставляемое DLL-библиотеками по сравнению со статическими библиотеками, заключается в том, что они могут использоваться сразу несколькими приложениями, и Windows обеспечивает наличие в памяти только одной копии кода DLL-библиотеки для тех приложений, в которых имеются ссылки на эту библиотеку. Следует заметить, что неисполняемые.NET-сборки компилируются как DLL-библиотеки, но без каких-либо экспортируемых подпрограмм. CLR анализирует скомпилированные метаданные для доступа к соответствующим типам и элементам классов.

История Win32 API.

Интересно, что Win32 не планировался в качестве исходного интерфейса программирования для той системы, которая в ту пору называлась Windows NT. Поскольку проект Windows NT запускался в качестве замены для OS/2 версии 2, первоначальным интерфейсом программирования был 32-разрядный OS/2 PresentationManagerAPI. Но через год после запуска проекта произошел взлет поступившей в продажу Microsoft Windows 3.0. В результате этого Microsoft сменила направление и сделала Windows NT будущей заменой семейства продуктов Windows, а не заменой OS/2. В связи с этим и возникла необходимость выработать спецификацию Windows API - до этого, в Windows 3.0, API существовал только в виде 16-разрядного интерфейса.

Хотя в Windows API намечалось введение множества новых функций, недоступных в Windows 3.1, Microsoft решила сделать новый API, по возможности, максимально совместимым по именам, семантике и используемым типам данных с 16-разрядным Windows API, чтобы облегчить бремя переноса существующих 16-разрядных Windows-приложений в Windows NT. Этим, собственно, и объясняется тот факт, что многие имена функций и интерфейсов могут показаться непоследовательными: так нужно было для обеспечения совместимости нового Windows API со старым 16-разрядным Windows API.

Наконец-то! Наконец-то! Сегодня мы начнём создавать полноценное окно Windows. Прощай убогая консоль!!!

К этому моменту вы уже должны неплохо знать синтаксис C++, уметь работать с ветвлениями и циклами, хорошо понимать работу функций. Если вы справились с морским боем, можете считать, что всё это вы усвоили.

Венгерская форма записи

Весь код, который мы встретим в WinAPI написан в венгерской форме. Это такое соглашение по написанию кода.

При этом перед именем переменной ставится начальная буква типа. Все слова в именах переменных и функций начинаются с заглавной буквы.

Вот несколько префиксов:

b - переменная типа bool.
l - переменная типа long integer.
w - от word (слово) - 16 бит. Переменная типа unsigned short.
dw - от double word (двойное слово) - 32 бита. Переменная типа unsigned long.
sz - строка заканчивающаяся нулём (string terminated zero). Просто обычная строка, которую мы постоянно использовали.
p или lp - указатель (от pointer). lp (от long pointer) - данные указатели перешли из прошлого. Сейчас lp и p означают одно и то же.
h - описатель (от handle).

Например, указатель будет называться вот так:

void* pData;

Данная форма записи используется Microsoft. Многие критикуют этот способ именования переменных. Но подобные вещи (соглашения о кодировании) в больших компаниях жизненно необходимы.

Напомню, что идентификаторы констант обычно состоят только из заглавных букв: WM_DESTROY. WM_DESTOY - это 2, константа определена через define.

Кроме того, в winAPI используется очень много переопределённых типов. Вот на этой страничке - http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa383751(VS.85).aspx , можете найти описания всех типов Windows (на английском).

И ещё одна вещь, которую мы не разбирали. Указателям часто присваивается значение NULL. Считайте, что это просто 0 и указатели которым присвоено значение NULL (ноль), не указывают ни на какой участок памяти.

Windows API (WinAPI)

Все программы под Windows используют специальный интерфейс программирования WinAPI. Это набор функций и структур на языке C, благодаря которым ваша программа становится совместимой с Windows.

Windows API обладает огромными возможностями по работе с операционной системой. Можно даже сказать - безграничными.

Мы не рассмотрим даже один процент всех возможностей WinAPI. Первоначально я хотел взять больше материала, но это заняло бы слишком много времени, и увязнув в болоте WinAPI, до DirectX"а мы добрались бы через пару лет. Описание WinAPI займёт два урока (включая этот). В них мы рассмотрим только каркас приложения под Windows.

Программа под Windows точно так же как и программа под DOS, имеет главную функцию. Здесь эта функция называется WinMain.

Функция WinMain

Программа под Windows состоит из следующих частей (всё это происходит внутри WinMain):

Создание и регистрация класса окна. Не путайте с классами C++. WinAPI написана на C, здесь нет классов в привычном для нас понимании этого слова.
Создание окна программы.
Основной цикл, в котором обрабатываются сообщения.
Обработка сообщений программы в оконной процедуре. Оконная процедура представляет собой обычную функцию.
Вот эти четыре пункта - основа программы Windows. В течение этого и следующего урока мы разберём всё это подробно. Если вы запутаетесь в описании программы, то вернитесь к этим пунктам.

Теперь разберём всё это подробно:

WinAPI: Структура WNDCLASS

Прежде всего нужно создать и заполнить структурную переменную WNDCLASS, а затем на её основе зарегистрировать оконный класс.

Вот как выглядит эта структура:

код на языке c++ typedef struct { UINT style; // стиль окна WNDPROC lpfnWndProc; // указатель на оконную процедуру int cbClsExtra; // дополнительные байты после класса. Всегда ставьте 0 int cbWndExtra; // дополнительные байты после экземпляра окна. Всегда ставьте 0 HINSTANCE hInstance; // экземпляр приложения. Передаётся в виде параметра в WinMain HICON hIcon; // иконка приложения HCURSOR hCursor; // курсор приложения HBRUSH hbrBackground; // цвет фона LPCTSTR lpszMenuName; // имя меню LPCTSTR lpszClassName; // имя класса } WNDCLASS, *PWNDCLASS;

Структура WNDCLASS в составе WinAPI определяет базовые свойства создаваемого окна: иконки, вид курсора мыши, есть ли меню у окна, какому приложению будет принадлежать окно...

После того как вы заполните эту структуру, на её основе можно зарегистрировать оконный класс. Речь идёт не о таких классах как в C++. Скорее можно считать, что оконный класс это такой шаблон, вы его зарегистрировали в системе, и теперь на основе этого шаблона можно создать несколько окон. И все эти окна будут обладать свойствами, которые вы определили в структурной переменной WNDCLASS.

WinAPI: Функция CreateWindow

После регистрации оконного класса, на его основе создаётся главное окно приложения (мы сейчас приступили ко второму пункту). Делается это с помощью функции CreateWindow. Она имеет следующий прототип:

код на языке c++ HWND CreateWindow(LPCTSTR lpClassName, // имя класса LPCTSTR lpWindowName, // имя окна (отображается в заголовке) DWORD dwStyle, // стиль окна int x, // координата по горизонтали от левого края экрана int y, // координата по вертикали от верхнего края экрана int nWidth, // ширина окна int nHeight, // высота окна HWND hWndParent, // родительское окно HMENU hMenu, // описатель меню HINSTANCE hInstance, // экземпляр приложения LPVOID lpParam // параметр; всегда ставьте NULL);

Если в оконном классе (структуре WNDCLASS) задаются базовые свойства окна, то здесь - более специфические для каждого окна: размер окна, координаты...

Данная функция возвращает описатель окна. С помощью описателя можно обращаться к окну, это примерно как идентификатор.

Обратите внимание, что здесь очень много новых типов. На самом деле они все старые, просто переопределены. Например: HWND - это переопределение типа HANDLE, который в свою очередь является переопределением PVOID, который в свою очередь является переопределением void*. Как глубоко закопана правда! Но всё же тип HWND - это указатель на void.

Окно состоит из нескольких частей. Практически в каждой программе вы увидите: заголовок окна, системное меню (если нажать на иконку приложения в левой верхней части окна), три системные кнопки для работы с окном: свернуть, развернуть на весь экран и закрыть. Также, практически всегда в приложении присутствует меню. Вот как раз последнего у нас точно не будет. И, конечно же, большую часть окна занимает т.н. клиентская область, в которой обычно и работает пользователь.

Это что касается оконного режима. Довольно долго мы будем практиковаться с DiectX именно в окне - не будем пользоваться полноэкранным режимом.

Обработка сообщений (Message handling)

Основным отличием всех наших предыдущих программ от программ под Windows является обработка сообщений.

Например, когда пользователь нажимает какую-нибудь клавишу на клавиатуре, генерируется сообщение, что была нажата клавиша. Затем это сообщение поступает в приложение, которое было активным, когда пользователь нажал клавишу.

Здесь у нас произошло событие (event) - была нажата клавиша.

Событием может быть: перемещение курсора мыши, смена фокуса приложения, нажатие клавиши клавиатуры, закрытие окна. Событий очень много. Очень! За секунду в операционной системе может происходить десятки событий.

Так вот, когда происходит какое-либо событие, операционная система создаёт сообщение: была нажата такая-то клавиша, координаты курсора мыши изменились, открылось новое окно.

Сообщения может создавать как операционная система, так и различные приложения.

Сообщение представляет собой структуру, и выглядят следующим образом:

код на языке c++ typedef struct tagMSG { HWND hwnd; // окно, которое получит это сообщение UINT message; // код сообщения WPARAM wParam; // параметр LPARAM lParam; // параметр DWORD time; // время, когда произошло сообщение POINT pt; // координаты курсора мыши } MSG;

Обратите внимание, как с помощью typedef переопределяются структуры.

Чтобы создать данную структуру можно воспользоваться следующим кодом:

код на языке c++ msg.messgae == 2; // эти две строки эквивалентны так как msg.message == WM_DESTROY; // константа WM_DESTROY равна двум

Здесь, поле, в котором содержится код сообщения (имя сообщения, сравнивается с константой WM_DESTROY. WM - от Windows Message (сообщение Windows). WM_DESTROY - это сообщение, которое генерируется при закрытии окна (destroy - уничтожить).

Коды сообщений определены с помощью констант и имеют префикс WM_: WM_CLOSE, WM_CREATE и др.

В структуре MSG встречается тип HWND - от Window Handle (дескриптор окна или описатель окна). Это такая штука, которая "описывает" окно. Это что-то вроде идентификатора (имени окна).

Запомните это слово - handle (описатель, дескриптор). В Windows это понятие используется очень часто. Почти все типы Windows, которые начинаются с H - описатели: описатель иконки, описатель шрифта, описатель экземпляра приложения. Их штук тридцать насколько я помню.

Все взаимодействия между приложениями в Windows осуществляются с помощью этих самых описателей окон (HWND).

Существует ещё один важный описатель - описатель приложения (HINSTANCE - первый параметр WinMain) - это уникальный идентификатор приложения, благодаря которому операционная система не сможет перепутать две разных программы. Это примерно как штрих-код. Мы рассмотрим его позже.

Каждый раз, когда пользователь совершает какое-то действие, создаётся и заполняется сообщение: задаётся описатель окна, которое должно получить данное сообщение, задаётся идентификатор сообщения, заполняются параметры, заполняется время (текущее) и указываются координаты курсора мыши (смотрите структуру).

После этого данное сообщение помещается в очередь сообщений операционной системы. Когда доходит очередь до нашего сообщения, оно отправляется нужному окну (windows знает какому окну отправлять каждое сообщение благодаря описателям). Когда сообщение приходит в приложение, оно помещается в очередь сообщений приложения. Как только до него доходит очередь, оно обрабатывается.

Смотрите, между тем моментом, когда пользователь совершил какое-либо действие (произошло событие и сгенерировалось сообщение) и тем моментом, когда программа среагировала на это действие (сообщение было обработано программой) происходит много событий. Ведь как в очереди сообщений Windows так и в очереди сообщений приложения может быть много сообщений. В первом случае речь может идти о сотнях, во втором случае как минимум о нескольких.

Оконная процедура (Window procedure - WndProc)

Продолжаем с того момента, как сообщение попало в очередь сообщений приложения. Как только до него дошла очередь, оно обрабатывается. Для обработки сообщений в каждой программе должна существовать специальная функция - оконная процедура. Обычно она называется WndProc (от Window Procedure). Вызов оконной процедуры расположен в основном цикле программы и выполняется при каждой итерации цикла.

Сообщения (в виде структурных переменных MSG) попадают в данную функцию в виде параметров: описатель окна, идентификатор сообщения и два параметра. Обратите внимание, что в оконную процедуру не передаются поля time и pt. То есть сообщение уже "разобрано".

Внутри оконной процедуры расположено ветвление switch, в котором идёт проверка идентификатора сообщения. Вот пример простой оконной процедуры (она полностью рабочая):

код на языке c++ // не обращайте пока внимания на HRESULT и __stdcall. Мы рассмотрим их позже HRESULT __stdcall WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { switch (message) { case WM_PAINT: // код обработки сообщения WM_PAINT return 0; case WM_DESTROY: // код обработки сообщения WM_DESTROY return 0; } // обработчик всех остальных сообщений }

И последнее - основной цикл. Он очень прост. Каждую итерацию цикла проверяется очередь сообщений приложения. Если в очереди сообщений есть сообщение, оно вытаскивается из очереди. Затем в теле цикла происходит вызов оконной процедуры, чтобы обработать взятое из очереди сообщение.

Вот, в общем-то, и всё на сегодня. Уже видно, что программа под WinAPI намного сложнее программы под DOS. Как я уже писал выше, в следующем уроке мы разберём код работающей программы.

В качестве упражнения создайте новый проект. В окне New Project (Новый проект) выберите шаблон (template) - Win32Project (до сих пор мы выбирали Win32 Console Application). В одном из следующих окон не ставьте флажок Empty Project (пустой проект) и IDE сгенерирует заготовку программы.

Если вы внимательно посмотрите на код файла имя_проекта.cpp, то вы обнаружите все вещи, которые мы обсуждали: структурную переменную MSG, заполнение структуры WNDCLASS, создание окна функцией CreateWindow, основной цикл программы. Кроме того, в файле определена функция WndProc. В ней происходит обработка нескольких сообщений в ветвях switch: WM_COMMAND, WM_PAINT, WM_DESTROY. Найдите всё это в файле.

Кроме того что мы рассмотрели, в программе содержится много дополнительного кода. В следующем выпуске мы рассмотрим код программы, в котором будет вырезано всё лишнее. Он будет намного проще и понятнее того, что генерирует IDE.

C WinAPI — это основной набор программных интерфейсов (API) Microsoft, доступных в операционных системах Ранняя версия носила название Win32 API.

Введение

C WinAPI — это интерфейс прикладного программирования, который используется для создания приложений Windows. Для начала работы начинающий пользователь должен загрузить SDK Windows, ранее известный как Platform SDK.

Содержит файлы заголовков, библиотеки, образцы, документацию и инструменты, которые используются для разработки приложений. API для языков программирования C и C ++. Это самый прямой способ создания приложений в операционной системе от компании.

C WinAPI можно разделить на несколько областей:

    базовые услуги;

    безопасность;

  • пользовательский интерфейс;

    мультимедиа;

    оболочка Windows;

    сетевые службы.

Базовые службы обеспечивают доступ к основным ресурсам. К ним относятся функции C WinAPI, файловые системы, устройства, процессы, потоки, реестр и обработка ошибок. Область безопасности предоставляет интерфейсы, объекты и другие элементы программирования для аутентификации, авторизации, криптографии и других связанных с безопасностью задач. Подсистема графики обеспечивает функциональность вывода графического содержимого на мониторы, принтеры и другие устройства вывода. Пользовательский интерфейс обеспечивает функциональность для создания окон и элементов управления.

Компонент мультимедиа предоставляет инструменты для работы с видео, звуковыми и входными устройствами. Функции интерфейса оболочки позволяют приложениям получать доступ к функциям, предоставляемым оболочкой операционной системы. Сетевые службы предоставляют доступ к сетевым возможностям ОС Windows.

Компоненты

При создании WinAPI C следует учитывать базовые возможности, предоставляемые Windows API, которые можно упорядочить в семи категориях. Рассмотрим каждую из них подробнее.

Основные услуги предоставляют доступ к базовым системным ресурсам, доступным в Windows. Примеры: файловая система, периферийные устройства, процессы, доступ к системному реестру и система управления исключениями. Эти функции хранятся в файлах kernel.exe, krnl286.exe или krnl386.exe для 16-разрядных систем и kernel32.dll и advapi32.dll для 32-разрядных систем.

Графический интерфейс обеспечивает доступ к ресурсам для отображения на мониторах, принтерах и другом периферийном оборудовании. Хранится в файле gdi.exe на 16-разрядных системах и gdi32.dll в 32-разрядных системах.

Пользовательский интерфейс отвечает за просмотр и управление основными элементами, такими как кнопки и полосы прокрутки, получение информации о клавиатуре и мыши, а также связанные с ними функции. Эти функции хранятся в файле user.exe в 16-разрядных системах и user32.dll comctl32.dll в 32-разрядных системах. Начиная с версии XP элементы управления были сгруппированы в comctl32.dll.

Общие диалоги — отображают данные для открытия и сохранения файлов, выбора цвета и шрифта. Находятся в файле comdlg.dll на 16-разрядных системах и comdlg32.dll в 32-разрядных системах.

Windows Shell — компонент WinAPI, который позволяет приложениям получать доступ к функциям, предоставляемым оболочкой операционной системы.

Сетевые службы обеспечивает доступ к различным сетевым возможностям операционной системы. Его подкомпоненты включают NetBIOS, Winsock, RPC. В старых версиях — NetDDE.

Версии

Win16, Win32 и Win32s являются стандартными наборами компонентов, которые позволяют прикладному программному обеспечению использовать функции различных операционных систем семейства Windows.

Win32, преемник Win16, был представлен в 1993 году в 32-разрядных продуктах семейства Windows, таких как Windows NT, 2000, 95. Этот программный интерфейс реализован тремя программными библиотеками: Kernel32.dll, User32.dll и GDI32.dll2. Те же функции Win32 доступны во всех продуктах Windows, и, в зависимости от продукта, использование определенных функций может привести к ошибке обслуживания.

Возможности Win32 включают в себя взаимодействие между программами, управление процессами, компьютерными сетями, файлами, принтерами, серверами и коммуникационными портами.

Спецификация

C WinAPI — это абстрактная спецификация интерфейса программирования для операционной системы Windows. Состоит из объявлений функций, объединений, структур, типов данных, макросов, констант и других элементов программирования. WinAPI описывается главным и находится в заголовках Windows C. Официальная реализация функций WinAPI находится в динамических библиотеках (DLL): например, kernel32.dll, user32.dll, gdi32.dll или shell32.dll в системном каталоге. Существуют сторонние реализации Windows API: в первую очередь проект Wine и проект ReactOS.

Windows API — динамический объект. Количество функций постоянно растет с каждой новой версией ОС и новыми пакетами обновлений. Существуют также важные различия между версиями сервера и настольными версиями операционной системы. Некоторые функции официально не документированы.

Pelles C

Pelles C — бесплатная программа и лучший компилятор C и интегрированная среда разработки (IDE) для языка программирования C. Поддерживает 32-разрядную Windows (x86) и 64-разрядную Windows (x64). Реализует как стандарты C99, так и C11. Pelles C имеет встроенный редактор ресурсов, растровое изображение, значок и редактор курсоров и редактор шестнадцатеричных дампов. Он разработан шведским разработчиком Пелле Ориниусом. Название компилятора носит имя своего автора. Поставляется с SDK, поэтому программист сразу может приступить к созданию приложений без дальнейшей установки.

Ошибка целевой архитектуры

Чтобы создавать программы Windows API, необходимо включить расширения Microsoft. По умолчанию они выключены, в связи с чем компилятор выдает следующее сообщение об ошибке, которое служит примером C WinAPI с нарушенной структурой: fatal error #1014: #error: "No target architecture" («Нет целевой архитектуры»). Чтобы включить расширения Microsoft, переходим к параметрам проекта и выбираем вкладку «Компилятор». На этой вкладке активируем флажок «Включить расширения Microsoft».

MSDN

Является центральным порталом для разработки Windows. Это огромная коллекция материалов, связанных с разработкой приложений с использованием инструментов Microsoft. Это самая полная база наряду с документацией по разработке настольных приложений и список API Windows.

Применение DLL в WinAPI C

Библиотека общих элементов управления обеспечивает доступ к расширенным функциям операционной системы, таким как строки состояния, индикаторы выполнения, панели инструментов и вкладки. Эти команды находятся в библиотеке commctrl.dll в 16-разрядных системах и comctl32.dll и сгруппированы с пользовательским интерфейсом.

DLL — это формат файла динамической библиотеки ссылок, используемый для хранения нескольких кодов и процедур для программ Windows. Файлы DLL были созданы таким образом, что несколько программ могли использовать их информацию одновременно, помогая сохранить память. Позволяет пользователю редактировать кодирование сразу нескольких приложений без их изменения. Библиотеки DLL можно преобразовать в статические, используя MSIL Disassembler или DLL для Lib 3.00.

WinAPI как интерфейс прикладного программирования для Windows предлагает множество мощных функций, которые позволяют создавать свои программы, начиная с простой обработки файлов и заканчивая построением графического интерфейса для программирования низкоуровневых драйверов устройств.

Прежде чем начать программирование в WinAPI, необходимо настроить среду для кода в ОС Windows. Поскольку это не дистрибутив Linux, у него нет встроенного компилятора для создания приложений. Рассмотрим следующие варианты для компиляции кода:


Для Windows доступен комплект разработчика, который предоставляет документацию и инструменты, позволяющие разработчикам создавать программное обеспечение с использованием API и связанных с ним технологий.