Delphi直接用Windows API编程

Delphi程序员往往习惯了用VCL元件编程，其实Delphi也能进行基于WINDOWS API SDK的编程。而且用Delphi在某些方面效果似乎比用Visual

C++效果还要好。比如本例程，用Delphi 6编译出来只有9216字节（9k）而

同样的Visual C++程序却有16896字节（17k）。（此例程是笔者从网上下载的

c++源码例程，其中有c源程序，和编译好的.exe文件。源代码经笔者改写成Delphi代码。）这证明Delphi编译器的优化效果非常好。

API是（Application Programming Interface）的缩写，意为应用编程

界面，它包含了编写Windows所有函数、数据类型。VCL就是以它为基础进行

封装的，它是应用程序在Windows 上运行的基础。通过熟悉使用WINDOWS API SDK直接编制WINDOWS程序，程序员将对WINDOWS的执行机制有更深入的了解，

从而编写出更高效、实用的程序。

下面是我们用API函数建立的第一个程序：

1 : program HELLOWIN;

2 :

3 : uses

4 : windows, Messages ,mmsystem;

5 :

6 :

7 :

8 : var

9 : sz_appname:array [0..8] of char='HelloWin'#0;

10 : Win_Class: WNDCLASSEX; //窗口类

11 : w_Handle,inst:HWND;//w_Handle窗口句柄、程序句柄

12 : w_msg:TMSG; //消息数据

13 :

14 : function WindowProc(h_Wnd,u_Msg,w_Param,l_Param: LONGINT):LRESULT;stdcall;

15 : //回调函数

16 : var p_hdc:hdc;

17 : p_rect:trect;

18 : ps : PAINTSTRUCT ;

19 : begin

20 :

21 :

22 : case u_msg of

23 : WM_DESTROY : PostQuitMessage (0);

24 : WM_CREATE : PlaySound (pchar('hellowin.wav'#0), 0, SND_FILENAME or SND_ASYNC) ;

25 : WM_PAINT :begin

26 : p_hdc := BeginPaint (h_wnd, ps) ;

27 : GetClientRect (h_wnd, p_rect);

28 : DrawText (p_hdc, pchar('Hello, Windows!'#0), -1, p_rect,

29 : DT_SINGLELINE or DT_CENTER or DT_VCENTER) ;

30 : EndPaint (h_wnd, ps) ;

31 : end;

32 :

33 : end;

34 : Result := DefWindowProc(h_Wnd, u_Msg, w_Param, l_Param);

35 : end;

36 :

37 :

38 :

39 :

40 : begin

41 : Inst := hInstance;

42 : win_class.cbSize := sizeof (win_class) ;

43 : win_class.style := CS_HREDRAW or CS_VREDRAW ;

44 : win_class.lpfnWndProc := @WindowProc ;

45 : win_class.cbClsExtra := 0 ;

46 : win_class.cbWndExtra := 0 ;

47 : win_class.hInstance := Inst ;

48 : win_class.hIcon := LoadIcon (0, IDI_APPLICATION) ;

49 : win_class.hCursor := LoadCursor (0, IDC_ARROW) ;

50 : win_class.hbrBackground := HBRUSH (GetStockObject (WHITE_BRUSH)) ;

51 : win_class.lpszMenuName := nil ;

52 : win_class.lpszClassName := @sz_AppName ;

53 : win_class.hIconSm := LoadIcon (0, IDI_APPLICATION) ;

54 : RegisterClassEx(Win_Class);

55 : w_Handle:=CreateWindow(@sz_appname, pchar('The Hello Program'#0),

56 : WS_OVERLAPPEDWINDOW,200,200,300,300,0,0,

57 : Inst,nil) ;

58 :

59 : ShowWindow (w_Handle, SW_SHOWNORMAL) ;

60 : UpdateWindow(w_Handle);

61 :

62 :

63 : while(GetMessage(w_msg, 0, 0, 0)) do

64 : begin

65 : TranslateMessage(w_msg);

66 : DispatchMessage(w_msg);

67 : end;

68 :

69 :

70 : end.

以上源程序读者可以直接拷贝到记事本中，把行标去掉后另存为.dpr文件，然后用Delphi直接打开，就可以编译运行，之后你就会听到电脑向你发出的问候。（hellowin.wav文件可以自己用windows录音机录制）

其中主程序（40-70行）的功能如下：

设置窗口变量(42-53行)

注册窗口(54行)

显示窗口(59-60行)

消息循环(63-67行)

以下根据以上四部分分别介绍：

一、设置窗口变量：每一个标准的Windows应用程序都至少有一个主窗口，在本程序中代表主窗口的变量就是Win_Class，它的类型是WNDCLASSEX，其在windows.pas的声明如下：

tagWNDCLASSEXA = packed record

cbSize: UINT; //设置成窗口类型的大小

style: UINT; //窗口类风格

lpfnWndProc: TFNWndProc; //指向该窗口的回调函数（本程序为WindowProc） cbClsExtra: Integer; //窗口类变量的扩展字节数

cbWndExtra: Integer; //窗口实例的扩展字节数

hInstance: HINST; //窗口的实例句柄

hIcon: HICON; //窗口的图标句柄

hCursor: HCURSOR; //窗口鼠标指针句柄

hbrBackground: HBRUSH; //刷新窗口用户区背景的画刷句柄

lpszMenuName: PAnsiChar; //窗口类包含的菜单的名称

lpszClassName: PAnsiChar;; //窗口类的名称

hIconSm: HICON; //窗口的小图标句柄

end;

WNDCLASSEXA = tagWNDCLASSEXA;

WNDCLASSEX = WNDCLASSEXA;

●LpfnWndProc域是一个函数指针，它指向窗口的“回调函数”。本程序

回调函数是WindowProc。

回调函数指的是本窗口的消息处理函数。所谓“回调”指的是此函数在本程序中没有语句直接调用它，而调用它的是windows。每个窗口程序建立好之后，windows为每个程序维护一个“消息队列”。用户的操作如鼠标、键盘输入等都是先由windows处理接收的，windows判断如果用户的操作是针对本窗口程序的，就把此消息放到程序的消息队列中。而程序窗口通过消息循环语句（本程序的63-67行）取出消息(GetMessage函数)，最后通过调用DispatchMessage函数把消息传回windows,再由windows调用回调函数（本程序是WindowProc）处理消息，回调函数把消息处理完后（很多缺省消息的处理是回调函数再调用windows来处理的），windows结束DispatchMessage 调用。应用程序进行下一个消息处理循环。其关系如下图所示：

●cbClsExtra和wc.cbWndExtra在大多数情况下都会设为0。

●hInstance它的值是应用程序的实例句柄，表明该窗口与该实例是相

关联的。

●hIcon是窗口的图标句柄。

●hCursor是窗口的鼠标光标句柄。

●hbrBackground是窗口的背景颜色。

●lpszMenuName是标志菜单资源的字符串。

●lpszClassName此窗口类的名称。

●hIconSm是窗口的小图标句柄，它是显示在任务栏上的小图标，和窗口左上角的图

标。

二、注册窗口类：用RegisterClassEx函数注册窗口。其在windows.pas

的声明如下：

function RegisterClassEx(const WndClass: TWndClassEx): ATOM; stdcall;

此函数的参数就是窗口类TwndClassEx，注册成功后返回非零，反之出错

返回0。

三、创建显示窗口。

创建窗口用CreateWindow函数，他返回一个窗口句柄。其在windows.pas

的声明如下：

function CreateWindow(lpClassName: PChar; lpWindowName: PChar;

dwStyle: DWORD; X, Y, nWidth, nHeight: Integer; hWndParent: HWND;

hMenu: HMENU; hInstance: HINST; lpParam: Pointer): HWND;

CreateWindow函数的参数说明如下：

?lpClassName 创建窗口所用的窗口类的名称

?lpWindowName 窗口标题

?dwStyle 窗口风格，定义为普通型*

?X 窗口位置的x坐标

?Y 窗口位置的y坐标

?nWidth 窗口的宽度

?nHeigh 窗口的高度

?hWndParent 父窗口句柄

?hMenu 菜单句柄

?hInstance 应用程序实例句柄

?lpParam 是附加数据指针

第三个参数dwStyle 的值是窗口的风格，下表列出了常用的风格：

显示窗口用ShowWindow函数显示窗口。其在windows.pas的声明如下：

function ShowWindow(hWnd: HWND; nCmdShow: Integer): BOOL; stdcall;

其第一个参数hWnd是窗口句柄。

第二个参数nCmdShow决定了如何显示窗口，其取值含义如下表：

四、建立消息循环。

前面在叙述回调函数时，已经讨论了部分消息循环这方面的内容，在这我们再详细阐述这方面的内容。先看代码63-67行：

63 : while(GetMessage(w_msg, w_Handle, 0, 0)) do

64 : begin

65 : TranslateMessage(w_msg);

66 : DispatchMessage(w_msg);

67 : end;

我们已经知道GetMessage函数的功能是程序从消息队列中取出消息，其在windows.pas中的声明如下：

function GetMessage(var lpMsg: TMsg; hWnd: HWND; wMsgFilterMin, wMsgFilterMax: UINT): BOOL; stdcall;

第一个参数是要接收消息的MSG结构变量，其声明为：

tagMSG = packed record

hwnd: HWND;

message: UINT;

wParam: WPARAM;

lParam: LPARAM;

time: DWORD;

pt: TPoint;

end;

{$EXTERNALSYM tagMSG}

TMsg = tagMSG;

MSG = tagMSG;

{$EXTERNALSYM MSG}

其各域的说明如下：

?hwnd接收消息的窗口句柄，如果一个应用程序中有多个窗口，此参数

就可决定让哪个窗口接收消息。

?message是一个32位无符号整数，它唯一标识了一种消息类型。每种

消息类型都在Messages.PAS文件中定义了，这些常量都以WM_开头。

比如说当窗口建立时，Windows就向应用程序发送一条WM_CREATE消

息。

?wParam副消息值，其具体含义依赖于主消息值。

?lParam副消息值，其具体含义依赖于主消息值。

?time消息放入消息队列中的时间，是从Windows启动后所测量的时间

值。Windows用这个域来使用消息保持正确的顺序。

?pt消息放入消息队列时的鼠标坐标。

GetMessage函数第二个参数表示窗口句柄，NULL则表示要获取该应用程序创建的所有窗口的消息；第三，四参数指定消息范围。后面三个参数被设置为默认值（0，0，0），这就是表示程序将接收所有属于它的任何一个窗口的所有消息。在接收到WM_QUIT消息后GetMessage函数返回假（FALSE），除了WM_QUIT消息GetMessage函数对其余消息都返回TRUE。因此，在接收到WM_QUIT之前，程序中的消息循环（63-67行）可以一直循环下去。在接收到WM_QUIT之后意味着程序消息循环结束，终止程序。

在GetMessage函数执行后是TranslateMessage函数，此函数进行一些键盘消息转换（以后在详细讨论）。

然后是DispatchMessage函数将消息结构回传给Windows，Windows再调用程序本身的回调函数来完成各种消息的处理，以便程序实现各种功能。在此我们详细看一下回调函数的结构。本程序的回调函数是从14行到35行：

14 :function WindowProc(h_Wnd,u_Msg,w_Param,l_Param: LONGINT):LRESULT;stdcall;

15 ://回调函数

16 :var p_hdc:hdc;

17 : p_rect:trect;

18 : ps : PAINTSTRUCT ;

19 :begin

20 :

21 :

22 :case u_msg of

23 : WM_DESTROY : PostQuitMessage (0);

24 : WM_CREATE :PlaySound(pchar('hellowin.wav'#0),0,SND_FILENAME or SND_ASYNC) ;

25 : WM_PAINT :begin

26 : p_hdc := BeginPaint (h_wnd, ps) ;

27 : GetClientRect (h_wnd, p_rect);

28 : DrawText (p_hdc, pchar('Hello, Windows!'#0), -1, p_rect,

29 : DT_SINGLELINE or DT_CENTER or DT_VCENTER) ;

30 : EndPaint (h_wnd, ps) ;

31 : end;

32 :

33 : end;

34 : Result := DefWindowProc(h_Wnd, u_Msg, w_Param, l_Param);

35 :end;

回调函数(本例是WindowProc)的参数格式是固定的，四个32位长整数:

?h_wnd是接收消息窗口的句柄（实际上就是32位长整数）

?u_Msg是主消息值

?w_Param是副消息值

?l_Param是副消息值

容易看出本程序处理了三个消息：

?WM_DESTROY:注销窗口消息，第23行，施行停机处理。此消息只出

现一次，即窗口关闭时。

?WM_CREATE:窗口建立消息，第24行用PlaySound函数播放一段.wav

声音文件文件。此消息只出现一次，即窗口创建时。

?WM_PAINT：窗口重画消息，第25行到第31行，在窗口的用户区当

中位置显示“Hello, Windows!”。此消息发生的比较频繁，当窗口

被调整大小时，被遮挡重新显示时等都发生此消息。此段程序的原

理在下一节详细论述。

由程序结构可以知道，回调函数主要用了case语句解析判断u_msg中的

消息，做分门别类的处理。以上程序只处理了三条消息，实际上在消息队列

中还有很多消息，比如：WM_MOVE（窗口移动）、WM_KEYDOWN（键盘消息）、WM_RBUTTONDOWN（鼠标按键消息）等等，这些消息需要Windows进行处理，

为此在函数的最后，需要调用DefWindowProc函数让Windows来对所有消息

进行缺省处理。

综合以上所述，一个标准的Windows程序分成两部分：

一、主程序建立程序框架，即初始化窗口，并建立消息循环。

二、回调函数响应Windows消息，在相应的消息处理过程中实现程序功

能。

Windows中的句柄、标识符和数据类型：

另外我们在以上的叙述中经常看到一个词“句柄”。什么是句柄呢？句柄是一个32位的数，它在Windows中代表了一个对象。句柄的值主要是Windows 分配提供的，如程序的窗口句柄就是CreateWindow函数返回的。应用程序需要保存这些句柄，以便以后调用API函数使用。在Windows定义了很多种类的句柄，下表示一些常用的句柄类型：

另外在Windows.PAS和Messages.PAS中定义了很多常量标识符，用以表示Windows中用到的数据信息。比如窗口重画消息：WM_DESTORY,再如窗口风格：WS_OVERLAPPEDWINDOW，可见有些标识符是由两个或三个字母组成并后跟下划线作为前缀，下表列出了常用的标识符前缀：

本实例，讲述一个窗口应用程序的基本框架，和一些基本的API函数、数据结构的用法。读者至此应该对Windows的运营机制有了一个初步的了解，更可以体会到直接用API编程的威力，生成的程序只有9K左右，如果你用VCL 建立一个同样的程序大概生成的程序要有二三百K。这不表明VCL编程就没用了，VCL编程是一种快速，功能强大的开发手段。而用API编程可以在一些对代码执行效率要求很高和实现一些特殊功能时大有用武之地。并且对程序员提高编程水平和认识Windows程序的本质有很大帮助。