07界面编程5-鼠标、键盘与光标[修订]

07界面编程5-鼠标、键盘与光标[修订] 第7章 界面编程5-鼠标、键盘与光标 Windows是一种基于消息的交互式GUI操作系统，用户的操作主要通过鼠标和键盘进行。Windows利用消息来处理由用户操作所引发的鼠标和键盘事件，程序员一般通过在视图类中添加相应的消息响应函数，并编写具体响应代码来处理鼠标和键盘消息。鼠标的当前位置由屏幕上的光标来表示，程序员可以根据需要来动态设置不同形状的光标。 本章先介绍鼠标与键盘消息及其响应，然后再讨论设置与隐藏光标的方法，最后给出一个综合利用鼠标与键盘消息响应和光标设置的实例。 7.1 鼠标 鼠标(mouse)是GUI中最常用的指示跟踪设备，由美国斯坦福研究所的Douglas Engelbart和Bill English于1963年发明，Bill English于1972年发明滚球式(ball)纯机械鼠标，1983年罗技(Logitech)公司发明了第一只光学机械式(简称为光机式或机械式)鼠标，1999年微软与安捷伦(Aeilent，后改组为安华高, Avago)公司合作推出了IntelliEye光学引擎和世界上第一款不需专业鼠标垫的光电鼠标，2003年微软和罗技分别推出蓝牙无线鼠标，2005年罗技与安华高合作推出了第一款(无线)激光鼠标，2008年微软推出了采用Blue Track技术几乎兼容所有表面的蓝光鼠标。现代鼠标一般为带滚轮的三键光电或激光式有线或无线(蓝牙或红外)鼠标。 7.1.1 鼠标事件与消息 鼠标事件(mouse event)指用户的鼠标操作，基本的鼠标操作有:按下(press)和松开(release) 鼠标键、单击(click)或双击(double-click)鼠标键、移动(move)或拖动(drag)鼠标，其中左鼠标键按下/松开、移动/拖动鼠标在编程中最常用。 大多数鼠标操作都有相对应的Windows消息(参见表7-1)。按照鼠标事件发生时鼠标光标所处的窗口区域，可以把鼠标消息分成两类: , 客户区(client area)鼠标消息:鼠标光标位于窗口的客户区时所产生的鼠标消息。 , 非客户区(nonclient area)鼠标消息:鼠标光标位于窗口的非客户区(如边框、标 条、系统菜单图标、最大化/最小化/还原按钮、关闭按钮、菜单、工具条、滚动 条、状态条)时所产生的鼠标消息。 其中，只有客户区鼠标消息是常用的。至于非客户区鼠标消息，除了Windows自己用于系统管理外一般很少使用。在本课程中我们只讨论客户区鼠标消息及其处理。在Windows的SDK编程中，必须将非客户区鼠标消息交给DefWindowProc函数处理。 表7-1 鼠标事件与消息 事件 客户区鼠标消息 非客户区鼠标消息 双击左键 WM_LBUTTONDBLCLK WM_NCLBUTTONDBLCLK 按下左键 WM_NCLBUTTONDOWN WM_LBUTTONDOWN 释放左键 WM_NCLBUTTONUP WM_LBUTTONUP 双击中键 WM_MBUTTONDBLCLK WM_NCMBUTTONDBLCLK 按下中键 WM_MBUTTONDOWN WM_NCMBUTTONDOWN 释放中键 WM_MBUTTONUP WM_NCMBUTTONUP 鼠标移动 WM_NCMOUSEMOVE WM_MOUSEMOVE 双击右键 WM_RBUTTONDBLCLK WM_NCRBUTTONDBLCLK 按下右键 WM_RBUTTONDOWN WM_NCRBUTTONDOWN 释放右键 WM_RBUTTONUP WM_NCRBUTTONUP 因为有的鼠标没有中键，所以应用程序很少使用与中键有关的三个消息。 另外，双击的最大时间间隔可用下列函数获取或设置(默认为500毫秒): UINT GetDoubleClickTime(VOID); // 返回间隔的毫秒数 BOOL SetDoubleClickTime(UINT uInterval); // 若成功返回非0值 其中，uInterval为时间间隔值(毫秒数)。 7.1.2 响应鼠标消息 可以用MFC的类向导，为视图类或对话框类等CCmdTarget类的派生类，添加鼠标消息响应函数。常用的鼠标消息响应函数的原型为: afx_msg void OnMouseMove( UINT nFlags, CPoint point ); afx_msg void OnLButtonDown( UINT nFlags, CPoint point ); afx_msg void OnLButtonUp( UINT nFlags, CPoint point ); afx_msg void OnLButtonDblClk( UINT nFlags, CPoint point ); afx_msg void OnRButtonUp( UINT nFlags, CPoint point ); 其中的参数:point为鼠标的位置坐标(相对于客户区的左上角)、nFlags为标志参数——可取表7-2中所列的符号常量值(二进制位，可以用“与”来判断，用“或”来组合)。 -2 鼠标响应函数中标志参数nFlags的取值表7 符号常量 数值 含义 Ctrl键被按下 MK_CONTROL 8 左鼠标键被按下 MK_LBUTTON 1 中鼠标键被按下 MK_MBUTTON 16 右鼠标键被按下 MK_RBUTTON 2 Shift键被按下 MK_SHIFT 4 与菜单项的事件处理程序类似，每次当你添加一个鼠标消息(如WM_MOUSEMOVE)响应时，MFC类向导会做如下一系列工作: , 在头文件(*.h)的类定义中，添加消息响应函数的原型。如: afx_msg void OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point); , 在代码文件(*.cpp)尾部，添加含默认代码的消息响应函数体。如: void CStudentView::OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point) { // TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值 CView::OnMouseMove(nFlags, point); } , 在代码文件(*.cpp)头部，添加对应的消息映射宏。如: BEGIN_MESSAGE_MAP(CStudentView, CView) „„ ON_WM_MOUSEMOVE() END_MESSAGE_MAP() 7.1.3 单击和拖动 注意，在Windows的鼠标消息中，并没有单击和拖动消息。编程中，单击操作一般用 松开左鼠标键消息WM_LBUTTONUP来代替，如: void CStudentView::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point) { ... ... CView::OnLButtonUp(nFlags, point); } 而拖动操作则在鼠标移动的消息响应中判断左鼠标键是否被按下来区分。如: void CStudentView::OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point) { if (nFlags & MK_LBUTTON) { ... ... } CView::OnMouseMove(nFlags, point); } 7.1.4 捕捉鼠标 因为鼠标消息只发给位于当前光标之下的窗口，所以如果用户在客户区按下鼠标，拖动鼠标到客户区外后才释放鼠标，则应用程序得不到鼠标被释放的消息，可能会产生错误的响应操作。为避免这种事情发生，可以调用从CWnd类继承的成员函数SetCapture来捕捉鼠标，使得以后的鼠标消息都发给自己，而不论鼠标的光标是否在自己窗口的客户区。 当程序不再需要鼠标消息后，必须调用API中的全局函数ReleaseCapture释放对鼠标的捕捉，从而使其他程序可以获得它自己的鼠标消息。在窗口失去对鼠标的捕捉时，会收到Windows发送的WM_CAPTURECHANGED消息。还可以调用从CWnd类继承来的成员函数GetCapture来获得当前捕捉鼠标的窗口的指针。这些函数的原型如下: CWnd* SetCapture( ); BOOL ReleaseCapture(); static CWnd* PASCAL GetCapture( ); Windows应用程序一般是在用户按下鼠标键时设置鼠标捕捉，而在用户释放鼠标键后释放鼠标捕捉。如: void CDrawView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point) { m_bLButtonDown = TRUE; SetCapture(); ... ... CView::OnLButtonDown(nFlags, point); } void CDrawView::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point) { ... ... m_bLButtonDown = FALSE; ReleaseCapture(); CView::OnLButtonUp(nFlags, point); } 7.2 键盘 与鼠标一样，当用户敲击键盘时，会产生键盘事件(keyboard event)。在MFC中，它们也是由消息、消息映射宏和消息响应函数来处理。 7.2.1 按键 Windows中的按键有两类: , 普通按键:在拥有键盘输入焦点的窗口中，在没有按下Alt键时情况下，所按的各 种(组合)键。 , 系统按键:按下Alt键时的各种按键;或在没有任何拥有键盘输入焦点的窗口时， 所按下的任意(组合)键。 为了保证像Alt+F4(关闭窗口、程序或操作系统)这样的系统命令能被正确的执行，Windows总是将系统按键所产生的各种键盘消息，发送给CWnd类的对应系统消息响应函数作默认处理。 7.2.2 输入焦点 由于Windows为多用户多任务的操作系统，正在运行的程序可能有多个。对于鼠标，Windows可根据其当前光标位置之下的窗口是哪一个，来决定将鼠标消息发送给哪个窗口(设置了鼠标捕捉时除外)。而对于键盘，只有拥有键盘输入焦点的窗口才能接收到Windows所发送的键盘消息。 通常情况下，拥有键盘输入焦点的窗口是当前被激活的窗口。活动窗口(包括对话框、各种控件和图标)会被高亮显示。 窗口在获得或失去输入焦点时，会收到Windows发送的WM_SETFOCUS或WM_KILLFOCUS消息。可在相应的响应函数OnSetFocus或OnKillFocus中加入自己的处理代码。如: void CStudentView::OnSetFocus(CWnd* pOldWnd) { CView::OnSetFocus(pOldWnd); // TODO: 在此处添加消息处理程序代码 „„ } 也可以自己调用(全局)API函数SetFocus和GetFocus来设置和获得输入焦点: HWND SetFocus(HWND hWnd); // hWnd为将获得输入焦点的窗口句柄 // 返回失去输入焦点的窗口句柄 HWND GetFocus(VOID); // 返回拥有输入焦点的窗口句柄 7.2.3 键盘消息 Windows中的键盘消息有两类: , 击键消息(keystroke message):由键盘动作直接产生的消息，如键按下或释放。 , 普通击键消息:WM_KEYDOWN、WM_KEYUP。 , 系统击键消息:WM_SYSKEYDOWN、WM_SYSKEYUP。 , 字符消息(character message):由击键消息转化而产生的消息。 , 普通字符消息:WM_CHAR。 , 系统字符消息:WM_SYSCHAR。 其中。常用的是WM_KEYDOWN和WM_CHAR。 7.2.4 消息响应 普通的击键和字符消息WM_KEYDOWN、WM_KEYUP和WM_CHAR所对应的消息 响应函数的原型为: afx_msg void OnKeyDown( UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags ); afx_msg void OnKeyUp( UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags ); afx_msg void OnChar( UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags ); 它们的输入参数相同: , nChar: , 对OnKeyDown和OnKeyUp为不区分大小写的虚拟键码(virtual-key code)， 如’0’、’A’、VK_F1、VK_LEFT等。 , 对OnChar为ASCII字符码(character code)。 , nFlags:标志。 , 对OnChar，一般不用。 , 对OnKeyDown和OnKeyUp，nFlags中各位的意义见表7-3。 表7-3 键盘消息响应的标志参数nFlags中各位的意义 位 意义 0~7 8位扫描码(值依赖于OEM) 8 为扩展键*时为1否则为0 9~10 没有使用 11~12 由Windows在内部使用 13 Alt键被按下时为1否则为0 14 键原来的状态(按下为1，松开为0) *扩展键:指非基本键盘中的键，如Insert / Delete / Home / End / Page Up / Page Down、方向键、Windows键 / 应用键和数字键盘中的Num Lock、/、Enter 键等。 , nRepCnt:为按住键不放时，所产生的重复按键计数值，一般为1。 可以调用API函数GetKeyState来获得指定虚键的状态，其函数原型为: SHORT GetKeyState(int nVirtKey); 返回值类型SHORT是short的typedef类型，当指定的键被按下时，返回值的高位为1;当 。例如 指定的键被锁住时，返回值的低位为1 if(GetKeyState(VK_SHIFT) & 1<<15) ...; // Shift键被按下 if(GetKeyState(VK_CAPITAL) & 1) ...; // Caps Lock键被锁住 7.2.5 虚拟键表 Windows的虚拟键代码(virtual-key code)见表7-4。 表7-4 虚拟键代码表 键类别 键 代码值 键类别 键 代码值 A ‘A’ Left Windows VK_LWIN 字母 ? ? Num Lock VK_NUMLOCK Z ’Z’ Page Down VK_NEXT 0 ) ‘0’ Page Up VK_PRIOR 数字 Print Screen ? ? 控制 VK_SNAPSHOT (主键盘) Sys Rq 9 ( ’9’ Right Windows VK_RWIN 0 Ins VK_NUMPAD0 Scroll Lock VK_SCROLL 数字 ? ? Shift VK_SHIFT (数字键盘) 9 PgUp VK_NUMPAD9 Tab VK_TAB F1 VK_F1 Space Bar VK_SPACE 功能 ? ? + VK_ADD F12 VK_F12 - VK_SUBTRACT ? VK_UP * VK_MULTIPLY ? VK_DOWN / VK_DIVIDE 方向 ? VK_LEFT . Del VK_DECIMAL 符号 ? VK_RIGHT ; : 186 / 0xBA Alt VK_MENU = + 187 / 0xBB Applications VK_APPS , < 188 / 0xBC 控制 Backspace VK_BACK - _ 189 / 0xBD Caps Lock VK_CAPITAL . > 190 / 0xBE Ctrl VK_CONTROL / ? 191 / 0xBF Delete VK_DELETE ` ~ 192 / 0xC0 End VK_END [ { 219 / 0xDB Enter VK_RETURN \ | 220 / 0xDC Esc VK_ESCAPE ] } 221 / 0xDD Home VK_HOME ‘ “ 222 / 0xDE Insert VK_INSERT 7.3 光标 光标(cursor)是一种具有热点(hot spot)的特殊位图资源(一般为32*32或64*64像素)，用于表示鼠标位置和操作状态。Windows的默认光标为指向左上方的箭头。 光标文件的扩展名为*.cur，在Windows操作系统的光标子目录(如C:\Windows\Cursors)中，含有许多常用的光标文件。 7.3.1 装入与设置光标 应用程序有时需要设置和显示自己选择或创建的光标，这需要调用SDK的API函数SetCursor和LoadCursor，它们的函数原型为: HCURSOR SetCursor( // 返回原来光标的句柄 HCURSOR hCursor // 光标的句柄 ); HCURSOR LoadCursor( // 返回新装入光标的句柄 HINSTANCE hInstance, // 应用程序实例的句柄 LPCTSTR lpCursorName // 名串或光标资源ID ); 其中，hInstance 一般置为NULL，lpCursorName可取若干符号常量值(参见表7-5)。 表7-5 lpCursorName的常用取值(预定义光标) 符号常量 光标 形状 操作 IDC_ARROW 箭头(Standard arrow) 指向 IDC_CROSS 十字标线(Crosshair) 绘图 IDC_IBEAM I形条(I-beam) 文本 IDC_WAIT 沙漏(Hourglass) 等待 IDC_APPSTARTING 标准箭头与小沙漏 等待 IDC_HAND 手形(Win2K以上) 超链接 IDC_HELP 箭头与问号(mark) 相关帮助 IDC_NO 斜圆(Slashed circle) 禁止 IDC_SIZEALL 四箭头 移动 IDC_SIZENESW 下斜双箭头 改变大小 IDC_SIZENS 垂直双箭头 改变高度 IDC_SIZENWSE 上斜双箭头 改变大小 IDC_SIZEWE 水平双箭头 改变宽度 IDC_UPARROW 上箭头 选择列 例如，装入并设置沙漏光标: SetCursor(LoadCursor(NULL, IDC_WAIT)); 在CWinApp类中也有两个LoadCursor函数，其原型为: HCURSOR LoadCursor( LPCTSTR lpszResourceName ) const; HCURSOR LoadCursor( UINT nIDResource ) const; 其中，返回值都为新装入光标的句柄，lpszResourceName 与nIDResource分别为光标资源的名串与ID。如 extern CDrawApp theApp; SetCursor(theApp.LoadCursor(IDC_MYCURSOR)); 注意:若类光标非空(默认为非空)，则在设置光标后，每当用户移动鼠标时，Windows系统就会自动恢复类光标。解决办法是在移动鼠标消息的响应函数OnMouseMove中来设置光标，如: void CDrawView::OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point) { SetCapture(); SetCursor(LoadCursor(NULL, IDC_CROSS)); ... ... CView::OnMouseMove(nFlags, point); } 也可在设置光标的同时也设置鼠标捕捉，则Windows会在释放鼠标捕捉后才恢复类光标。如: SetCapture(); SetCursor(LoadCursor(NULL, IDC_CROSS)); 7.3.2 显示与隐藏光标 系统为每个应用程序维护一个显示与隐藏光标的内部显示计数(internal display counter)，当此计数的值?0时，显示鼠标光标。装入鼠标时计数的初始值为0。可用API函数ShowCursor来增加/减少此计数，其函数原型为: int ShowCursor(BOOL bShow); // 返回新的计数值 其中，bShow = TRUE / FALSE对应于计数+1 / -1。 7.3.3 裁剪光标 可以用API函数ClipCursor将你的光标限制在由lpRect指定的矩形区域内: BOOL ClipCursor(CONST RECT *lpRect); // 成功返回非0 其中，矩形区域的坐标是相对于整个屏幕的，若lpRect为NULL，则取消对鼠标移动的限制。例如: CRect rect(100, 100, 300, 300); ClipCursor(&rect); ClipCursor(NULL); 可以用API函数GetClipCursor来获得当前鼠标的裁剪区域，坐标也为屏幕的坐标。若无裁剪区，则lpRect中的矩形为整个屏幕。其函数原型为: BOOL GetClipCursor(LPRECT lpRect); // 成功返回非0 7.3.4 获取与设置光标位置 除了可在鼠标消息的响应函数中，由输入参数point得到鼠标位置外，还可以在任何地方调用API函数GetCursorPos来得到当前的鼠标位置，该函数的原型为: BOOL GetCursorPos(LPPOINT lpPoint); // 成功返回非0 其中，lpPoint的坐标为屏幕的坐标，而且与映射模式无关。 还可以调用另一个API函数SetCursorPos来设置鼠标位置(也为屏幕的坐标): BOOL SetCursorPos(int X, int Y); // 成功返回非0 注意，调用此设置光标位置函数，会自动触发鼠标移动事件。 7.4 例子 在以后绘图和其他程序中，会用到多种鼠标与键盘消息及其响应操作，有时也需要设置自己的光标。作为练习，下面给出一个综合使用鼠标键盘消息响应和设置光标的实例。 7.4.1 程序要求 程序的功能是:设置十字光标，用户通过按方向键来移动鼠标位置，每次移动1个像素、+Shift键后每次移动5个像素、+Ctrl键后每次移动10个像素，并且在定制的状态行上显示当前鼠标位置的坐标。 7.4.2 创建项目 为了简单，我们新创建一个名为MouseKey的单文档传统MFC应用程序，按4.2.3介绍过的方法定制可显示当前鼠标位置的状态条、为视图类添加鼠标移动消息的响应以显示当前鼠标位置的x、y坐标。我们还需要为视图类添加击键消息WM_KEYDOWN的响应函数，来完成用方向键移动鼠标位置的功能。 7.4.3 相关代码 下面是部分参考代码(粗体为手工新添的部分): void CMouseKeyView::OnKeyDown(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags) { // TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值 POINT p; // 定义点结构变量 GetCursorPos(&p); // 获取当前光标位置 int iStepLen = 1; // 设置初始步长为1 // Shift键被按下时设置步长为5 if(GetKeyState(VK_SHIFT) & 1<<15) iStepLen = 5; // Ctrl键被按下时设置步长为10 if(GetKeyState(VK_CONTROL) & 1<<15) iStepLen = 10; switch (nChar) { // 判断用户按键 case VK_UP: p.y -= iStepLen; break; // ?:上移一个步长 case VK_DOWN: p.y += iStepLen; break; // ?:下移一个步长 case VK_LEFT: p.x -= iStepLen; break; // ?:左移一个步长 case VK_RIGHT: p.x += iStepLen; break; // ?:右移一个步长 } SetCursorPos(p.x, p.y); // 设置新光标位置(触发鼠标移动事件) CView::OnKeyDown(nChar, nRepCnt, nFlags); } void CMouseKeyView::OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point) { // TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值 SetCursor(LoadCursor(NULL, IDC_CROSS)); // 装入并设置十字光标 „„// 在状态条窗格中显示当前鼠标位置的坐标(参见4.2.3的第2部分) CView::OnMouseMove(nFlags, point); } 复习思考题 1. 光机鼠标和光电鼠标是什么时候由谁发明的, 2. 鼠标消息被分成哪两类,常用的是其中的哪一类, 3. 有多少种鼠标消息,常用的是哪一些, 4. Windows中有没有单击和拖动鼠标消息,如何解决, 5. 添加一个鼠标消息响应时，MFC类向导会做哪些工作, 6. 鼠标消息响应函数的输入参数是什么, 7. 在鼠标移动消息的响应函数中，如何判断左鼠标键是否被按下, 8. 为什么需要捕捉鼠标,如何捕捉鼠标,一般在什么时候捕捉和释放鼠标, 9. 何谓输入焦点, 10. Windows中有哪两类按键,如何区分,分别由谁负责处理, 11. 键盘消息被分成哪两类,常用的是哪两个, 12. 键盘消息的响应函数有哪几个输入参数, 13. 在键盘消息的响应函数中，如何判断Shift和Ctrl等键是否被按下,如何判断Caps Lock 和Num Lockl等键是否被锁住, 14. 字母和数字键的虚拟键代码值是什么,功能键Fn和方向键的虚拟键代码值又是什么, 15. 如何装入和设置预定义光标,十字和沙漏光标的符号常量各是什么, 16. 一般在什么函数中设置光标,为什么, 17. 如何获取与设置光标位置,设置新光标位置会自动触发鼠标移动事件吗, 练习题 11. (鼠标与键盘)实现7.4节的用方向键移动鼠标位置例(包含状态条中的鼠标坐标显示)。