请问纯C语言如何不使用easyx实现窗口绘图？

Question

最近我在学习Windows窗口编程。之前使用easyx图形库编写了一个贪吃蛇小程序，但是easyx图形库只能用在vs上，且不支持在纯C语言中使用，而且之前尝试在32位系统上编译失败报错了，所以想要尝试弄懂easyx图形库的原理，自己使用纯C语言编写一个简易的图形库。

如上图所示，如果在一个黑色背景的窗口中绘制一个白色的矩形，使用easyx可以很简单的做到：

#include "graphics.h"

int main() {
    initgraph(800, 600);
    setlinecolor(WHITE);
    setfillcolor(WHITE);
    fillrectangle(50, 50, 100, 100);
    system("pause");
}

但是如果不使用easyx图形库来还原这个效果，我想到的方法是创建一个子窗口，代码如下：

#include <windows.h>

LRESULT CALLBACK ParentWndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);
LRESULT CALLBACK ChildWndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, PSTR szCmdLine, int iCmdShow) {
    WNDCLASS wc;
    HWND hwndParent, hwndChild;
    MSG msg;

    // 注册父窗口类
    wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wc.lpfnWndProc = ParentWndProc;
    wc.cbClsExtra = 0;
    wc.cbWndExtra = 0;
    wc.hInstance = hInstance;
    wc.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH);
    wc.lpszMenuName = NULL;
    wc.lpszClassName = TEXT("ParentWndClass");
    RegisterClass(&wc);

    // 注册子窗口类
    wc.lpfnWndProc = ChildWndProc;
    wc.lpszClassName = TEXT("ChildWndClass");
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
    RegisterClass(&wc);

    // 创建父窗口
    hwndParent = CreateWindow(TEXT("ParentWndClass"),
                              TEXT("Parent Window"),
                              WS_OVERLAPPEDWINDOW,
                              CW_USEDEFAULT,
                              CW_USEDEFAULT,
                              300,
                              300,
                              NULL,
                              NULL,
                              hInstance,
                              NULL);

    ShowWindow(hwndParent, iCmdShow);
    UpdateWindow(hwndParent);

    // 消息循环
    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }

    return (int)msg.wParam;
}

LRESULT CALLBACK ParentWndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (msg) {
        case WM_CREATE:
            // 创建子窗口
            CreateWindow(TEXT("ChildWndClass"),
                         TEXT("Child Window"),
                         WS_CHILD | WS_VISIBLE,
                         10,
                         10,
                         50,
                         50,
                         hwnd,
                         NULL,
                         ((LPCREATESTRUCT)lParam)->hInstance,
                         NULL);
            break;

        case WM_SIZE:
            // 调整子窗口的大小和位置
            MoveWindow(GetDlgItem(hwnd, 1),
                       10,
                       10,
                       LOWORD(lParam) - 100,
                       HIWORD(lParam) - 100,
                       TRUE);
            break;

        case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage(0);
            break;

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

    return 0;
}

LRESULT CALLBACK ChildWndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (msg) {
        case WM_CREATE:
            break;

        case WM_PAINT:
        {
            PAINTSTRUCT ps;
        }
            break;
        case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage(0);
            break;

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

    return 0;
}

运行结果：

但是这样虽然可以还原出来一模一样的效果，但如果每创建一个矩形就要创建一个子窗口，在编游戏程序时无疑会占用很大的内存，而且通过Spy++查找窗口，easyx绘制的窗口也不是创建子窗口来绘图的。请问如何才能做到不依赖easyx实现简易的窗口绘图？求解答，感谢。

Answer 1

该回答引用于gpt与OKX安生共同编写：

• 该回答引用于gpt与OKX安生共同编写：

实现窗口绘图可以使用 Windows API 中的 GDI (Graphics Device Interface)。GDI 是一组用于处理图形相关操作的函数和数据结构，包括画图、刷漆、字体等等。

下面是一个使用 GDI 绘制矩形的例子：

#include <windows.h>

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow) {
    WNDCLASSEX wc;
    HWND hwnd;
    MSG msg;

    ZeroMemory(&wc, sizeof(WNDCLASSEX));

    wc.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
    wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wc.lpfnWndProc = WndProc;
    wc.hInstance = hInstance;
    wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);
    wc.lpszClassName = "WindowClass";

    RegisterClassEx(&wc);

    hwnd = CreateWindowEx(0,
                          "WindowClass",
                          "Hello, World!",
                          WS_OVERLAPPEDWINDOW,
                          300,
                          300,
                          500,
                          400,
                          NULL,
                          NULL,
                          hInstance,
                          NULL);

    ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
    UpdateWindow(hwnd);

    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }

    return msg.wParam;
}

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    HDC hdc;
    PAINTSTRUCT ps;
    RECT rect;

    switch (msg) {
        case WM_PAINT:
            hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);

            GetClientRect(hwnd, &rect);
            SetTextColor(hdc, RGB(0, 0, 255));
            DrawText(hdc, "Hello, World!", -1, &rect, DT_CENTER | DT_VCENTER | DT_SINGLELINE);

            SelectObject(hdc, GetStockObject(NULL_BRUSH));
            SetROP2(hdc, R2_COPYPEN);
            SetBkMode(hdc, TRANSPARENT);
            Rectangle(hdc, 100, 100, 300, 200);

            EndPaint(hwnd, &ps);
            break;
        case WM_DESTROY:
            PostQuitMessage(0);
            break;
        default:
            return DefWindowProc(hwnd, msg, wParam, lParam);
    }

    return 0;
}

在这个示例中，我首先创建了一个窗口类 WNDCLASSEX，并使用 RegisterClassEx 函数进行注册。接着，在窗口函数 WndProc 中处理 WM_PAINT 消息，使用 BeginPaint 来获取设备上下文句柄 HDC，然后通过 GDI 绘制矩形、文字等图形，最后使用 EndPaint 结束绘图。

需要注意的是，GDI 编程需要了解一些 Windows API 的基本知识，例如如何创建和处理消息循环，如何获取设备上下文句柄，如何绘制各种图形等等。