Visual Studio 2005：在 Visual C++ 中开发自定义的绘图控件
发布日期： 2006-4-14 | 更新日期： 2006-4-14
Tom Archer
Program Manager, Microsoft
适用于：
Win32 API
Microsoft 基础类
Visual C++ 2005
摘要：TomArcher介绍自定义的绘图技术 — 开发自定义控件，使自己的应用程序具有独特的外观。
下载相关的示例代码，CustomDraw.exe。
本页内容
至今我仍然记得一次对话（回首 1995 年，那时我在 Peachtree Software 管理一支开发团队），话题是关于 Visual C++ 和 MFC 能为我们节约多少时间，从而使计帐系统的上市时间能加快多少。大概情况是这样的：
我：Visual Studio 向导将使我们能够在几秒钟的时间内生成应用程序的框架。我们基本上可以免费得到所有用户界面。从菜单、状态栏、完整的文档/视图结构，到单独的数据和演示文稿、工具栏等。甚至，它们还在其中生成了类似于文件打开、打印和打印预览的功能！
市场人员：听起来不错。那么，你们完成全部编码要用多长时间？
我：鉴于我们得到的所有 UI 都是免费的，并且只需加入有关计帐的内容，所以会花 6 到 9 个月的时间完成编码。最棒的是，该应用程序的外观会象一个 Microsoft Office 应用程序一样！
市场人员：哦？
我：真的。从具有 Microsoft 风格的应用程序中，我们可以获得潜在的好处。这一点特别重要，如果我们的应用程序象个 Office 产品，那么在其包装盒上打上 Windows 95 徽标会更容易。
市场人员：我们不能在市场上大喊“购买我们的产品吧，它多象 XXX 产品呀。”所有的计帐产品都具有相同的基本功能。我们的产品区别于其他产品的唯一方式就是用户界面。我们要雇佣图形设计师来设计一个完全自定义的用户界面，然后您的团队再进行编码。这要花多少时间？
我：在我们没看到准确的控件前，很难说会花多长时间，但至少这样会加倍我们的工作。
市场人员：那么，你们最好尽快开始。
两年后，Peachtree Software 发布了自己第一个从零开始设计并创建的产品，并且作为其中的一份子，我也以此为而骄傲。经过 10 年的变迁，我也带头进行了一些知名产品（分别为 IBM、AT&T 和 VeriSign）的开发，这些产品在全球数百万的 PC 和电话上运转着，期间，我始终记得一个教训：不管应用程序在内部运行时有多好，但如果它不能在纷繁的产品中脱颖而出并抓住用户的心，那么它也卖不出去。
因此，当我在 MSDN 发表第一篇文章时，我考虑最好着眼于一个我感兴趣的题目 — 过去我在 Peachtree 经常使用的一项技术，用来开发一些市场部门需要的奇妙的 UI 部件 — 开发自定义的绘图控件。
您想变得有多与众不同？
在您决定开发 Windows 提供的常规免费自定义控件范围之外的控件之后，您必需确定自己的控件将有多少独到之处 — 在功能和外观两方面。例如，我们假定您正在创建一个类似于计速表的控件。由于公共控件库 (ComCtrl32.dll) 中没有类似的控件，您完全需要自己进行以下操作：编写所有控件功能需要的代码，进行绘制，默认终端用户的交互，以及控件与其父窗口之间需要的任意消息处理。
另一方面，还包括一些您只想调整公共控件功能的情况。例如，我们假定您想创建一个屏蔽编辑控件，它只允许接受指定的字符。如果使用 MFC，通常涉及从 MFC 提供的类派生一个类，该类封装了一个公共控件（在屏蔽编辑控件中，通常为 CEdit），重写必需的虚函数（或处理指定的消息），然后加入自定义的代码。
本文讨论的重点介于两者之间 — 公共控件赋予您想要的大部分功能，但控件的外观并不是您想要的。例如，列表视图控件提供在许多视图风格中显示数据列表的方式 — 小图标、大图标、列表和详细列表（报告）。然而，如果您想要一个网格控件，那结果怎样呢？尽管公共控件库里没有特别包含网格，但是列表视图控件与它较为接近，它以行和列显示数据，并有一个相关的标头控件。因此，许多人以一个标准的列表视图控件为起点创建自己的网格控件，然后重写该控件及其子项的呈现方式或绘制方式。
主宰绘图操作
即使“只”进行绘制，您仍然有至少四种选项可用，它们都具有鲜明的优缺点：
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处理 WM_PAINT
•
所有者绘制
•
自定义绘制
•
处理 WM_CTLCOLOR
处理 WM_PAINT
最极端的选择是执行一个 WM_PAINT 处理程序，并且自己完成所有的绘制。这意味着，您的代码将需要进行一些与呈现控件相关的琐事 — 创建适当的设备上下文（一个或多个），决定控件的大小和位置，绘制控件等。在绘制过程中，很少需要这种级别的控件。
所有者绘制
控制控件绘制的另一种方法是利用所有者绘制。事实上，您也许听开发人员提到过所有者绘制控件，因为它是用于开发自定义控件最普通的技术。该技术普遍使用的主要原因在于，Windows 可为您提供很多帮助。在呈现控件的那一刻，Windows 就已经创建并填写了设备上下文，决定了控件的大小和位置，并且向您传递信息以使您了解此刻绘制的需求。对于列表控件（例如，列表框和列表视图），Windows 将为列表中的每一项调用绘制代码，这意味着您只需绘制这些项，而无需考虑控件的其他方面。注意，所有者绘制可用于大多数控件。然而，它不能用于编辑控件；并且考虑到列表控件，它只能用于报表视图样式。
自定义绘制
对于绘制自己的控件而言，这可能是最少为人所知的技术。事实上，许多技术能力较高的开发人员也混淆了术语所有者绘制 (owner-draw) 和自定义绘制 (custom-draw)。关于自定义控件，首先需要了解，它仅针对于指定的公共控件：标头、列表视图、rebar、工具栏、工具提示、跟踪条和树视图。此外，尽管所有者绘制只允许绘制报告视图风格的列表视图控件，而自定义绘制则使您能够处理列表视图控件所有视图风格的绘制。使用自定义绘制的另一个明显优势是，您可以对希望绘制的内容进行严格挑选。实现方式是，在控件绘制的每个阶段由 Windows 向代码发送一个消息。这样，您可以决定在每个阶段是自己进行所有的绘制工作，增加默认的绘制，还是允许 Windows 为该阶段执行所有的绘制。（鉴于自定义绘制是本文的一个主题，因此您很快会看到它的工作方式。）
处理 WM_CTLCOLOR
这可能是帮助决定如何呈现控件最简单的方式。正如消息名所指，当要绘制一个控件，并且它能让您的代码决定要使用的画笔时，发送 WM_CTLCOLOR 消息。通常情况下，如果您只想更改控件的颜色，并且不提供除控件本身之外的更多功能，则使用该技术。此外，对于由 Internet Explorer 引入的公共控件（列表视图、树视图、rebar 等），不发送该消息，并且它只与标准控件（编辑、列表框等）协同使用。
实现自定义绘制的三步曲
既然您已经了解了绘制控件可用的各种选项（包括使用自定义绘制的好处），那么，让我们来看看实现一个自定义绘制控件需要的三个主要步骤。
•
执行一个 NM_CUSTOMDRAW 消息处理程序。
•
指定处理所需的绘制阶段。
•
筛选特定的绘制阶段（在这些阶段中，您需要加入自己的特定于控件的绘制代码）。
执行一个NM_CUSTOMDRAW 消息处理程序
当需要绘制一个公共控件时，MFC 会将控件的自定义绘制通知消息（最初发送到控件的父窗口）以 NM_CUSTOMDRAW 消息的形式反馈给控件。以下是一个 NM_CUSTOMDRAW 处理程序的示例。
void CMyCustomDrawControl::OnCustomDraw(NMHDR* pNMHDR,
LRESULT* pResult)
{
LPNMCUSTOMDRAW pNMCD = reinterpret_cast(pNMHDR);
...
}
正如您所见，NM_CUSTOMDRAW 处理程序将一个指针传递给 NMHDR 类型的结构。然而，该值不足以用于象 NMHDR 这样只包含三个成员（hwndFrom、idFrom 和 code）的结构。
因此，您通常需要将该结构指针转换为信息量更大的结构 — LPNMCUSTOMDRAW。LPNMCUSTOMDRAW 指向 NMCUSTOMDRAW，它包含诸如 dwDrawStage、dwItemSpec 和 uItemState 这样的成员 — 它们是决定当前绘制阶段及确切绘制（例如，控件本身、或控件的一个项目或子项）所必需的。
这里值得注意的是，还可以将 NMHDR 指针指向特定于正在绘制控件的类型的结构。表 1 显示控件的一个列表及其相关的自定义绘制结构类型名。
表 1：控件及其相关的自定义绘制结构
控件
结构（在 commctrl.h 中定义）
Rebar、Trackbar、AuthTicket、My.Resources、My.Settings、My.User 和 My.WebServices。
NMCUSTOMDRAW
List-view
NMLVCUSTOMDRAW
Toolbar
NMTBCUSTOMDRAW
Tooltip
NMTTCUSTOMDRAW
Tree-view
NMTVCUSTOMDRAW
指定处理所需的绘制阶段
正如我在前面提到的，绘制一个控件存在一些“阶段”。特别是，您可以将绘制过程理解为一系列阶段，其中控件通知其父窗口需要绘制的内容。事实上，控件甚至会在绘制控件及其各项前后发送一个通知，从而让编程人员更好地控制该过程。
在所有情况下，单一的 NM_CUSTOMDRAW 处理程序在每个绘制阶段都进行调用。然而，谨记：自定义绘制允许您在自己的绘制中合并默认的控件绘制，您需要指定您将处理哪个绘制阶段。这通过设置 NM_CUSTOMDRAW 处理程序的第二个参数 (pResult) 完成。事实上，如果您从未设置该值，则用初始阶段的 CDDS_PREPAINT 调用函数后，您的函数将不再被调用！
从技术上讲，只有两个阶段指定需要的绘制阶段（CDDS_PREPAINT 和 CDDS_ITEMPREPAINT），它们影响发送通知消息的内容。然而，通常只在处理程序的最后指定代码将处理的绘制阶段。表 2 列出用于指定所需绘制阶段（代码关注的）的值。
表 2：自定义绘制返回标志
自定义绘制返回标志
含义
CDRF_DEFAULT
指示控件自行绘制。该值为默认值，不应该将它与其他值组合在一起。
CDRF_SKIPDEFAULT
用于指定控件根本不进行任何绘制。
CDRF_NEWFONT
当代码更改绘制项/子项的字体时使用。
CDRF_NOTIFYPOSTPAINT
使通知信息在控件或每个项/子项绘制后发送。
CDRF_NOTIFYITEMDRAW
指出项（或子项）将进行绘制。注意，它下面的值与 CDRF_NOTIFYSUBITEMDRAW 相同。
CDRF_NOTIFYSUBITEMDRAW
指出子项（或项）将进行绘制。注意，它下面的值与 CDRF_NOTIFYITEMDRAW 相同。
CDRF_NOTIFYPOSTERASE
当删除控件后需要通知代码时使用。
以下为一个示例，其中的代码指定，当绘制控件的项 (CDRF_NOTIFYITEMDRAW) 及子项 (CDRF_NOTIFYPOSTPAINT)，以及绘制完成时，应该调用 NM_CUSTOMDRAW 处理程序。
void CListCtrlWithCustomDraw::OnNMCustomdraw(NMHDR *pNMHDR, LRESULT *pResult)
{
LPNMCUSTOMDRAW pNMCD = reinterpret_cast(pNMHDR);
...
*pResult = 0; // Initialize value
*pResult |= CDRF_NOTIFYITEMDRAW;
*pResult |= CDRF_NOTIFYSUBITEMDRAW;
*pResult |= CDRF_NOTIFYPOSTPAINT;
}
筛选指定的绘制阶段
一旦指定要关注的阶段后，您需要处理这些阶段。因为绘制过程的每个阶段只有一个消息要发送，惯例是执行一个 switch 语句以决定准确的绘制阶段。不同的绘制阶段由以下标志定义：
CDDS_PREPAINT
CDDS_ITEM
CDDS_ITEMPREPAINT
CDDS_ITEMPOSTPAINT
CDDS_ITEMPREERASE
CDDS_ITEMPOSTERASE
CDDS_SUBITEM
CDDS_POSTPAINT
CDDS_PREERASE
CDDS_POSTERASE
对于一个 CListCtrl 派生的类，有一个 NM_CUSTOMDRAW 处理程序的示例，其中您可以发现，代码决定当前绘制阶段的方式：
void CMyCustomDrawControl::OnCustomDraw(NMHDR* pNMHDR,
LRESULT* pResult)
{
LPNMCUSTOMDRAW pNMCD = reinterpret_cast(pNMHDR);
switch(pNMCD->dwDrawStage)
{
case CDDS_PREPAINT:
...
break;
case CDDS_ITEMPREPAINT:
...
break;
case CDDS_ITEMPREPAINT | CDDS_SUBITEM:
...
break;
...
}
*pResult = 0;
}
注意，为了决定子项（例如，列表视图控件）绘制的阶段，您必需使用按位 or 操作符，它有两个值：其中一个为 CDDS_ITEMPREPAINT 或者 CDDS_ITEMPOSTPAINT，另一个为 CDDS_SUBITEM。
要说明它，我们假定您想在绘制列表视图项之前进行一些处理。将编写 switch 语句来处理 CDDS_ITEMPREPAINT。
case CDDS_ITEMPREPAINT:
...
break;
然而，如果是您所关注子项的预绘制阶段，则将如下操作：
case CDDS_ITEMPREPAINT | CDDS_SUBITEM:
...
break;
示例：创建一个列表视图控件自定义绘制控件
如前面提到的，您可以完全控制控件及其项的绘制，或者仅执行一小部分特定于应用程序的绘制，并让控件继续进行。本文的焦点更多地偏重于控件绘制技术而非高级的绘制技术，我们将演练一个简单的示例，其中列表视图控件是一个自定义的绘制，因此项的文本将在创建拼接外观的交替单元中显示为不同的颜色。
•
创建一个基于 Visual C++ 2005 对话框的项目，名为 ListCtrlColor。
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从 Class View 中选择 Project 菜单选项，并单击 Add Class 调用 Add Class 对话框。
•
从分类列表中选择 MFC，然后从模板列表中选择 MFC Class。
•
单击 Add 按钮，调用 MFC Class Wizard 对话框。
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对于 Class name，键入值 CListCtrlWithCustomDraw 并选择 CListCtrl 的 Base class。
•
单击 Finish 按钮，生成类的标头和执行文件。
•
对于 Class View，右键单击 CListCtrlWithCustomDraw 类，并选择 Properties 上下文菜单选项。
•
显示 Properties 窗口时，单击顶部的 Messages 按钮，显示一个两列的消息列表，您可以为其实现处理程序。
•
在消息列表中单击 NM_CUSTOMDRAW 项，然后下拉第二列的组合框箭头，并选择值 OnNMCustomdraw。
•
现在，处理绘制代码。这里，我们只简单处理项和子项预绘制阶段，指定基于当前行（项）和列（子项）的文本和背景色。要进行此操作，按如下所示修改 OnNMCustomdraw 函数：
void CListCtrlWithCustomDraw::OnNMCustomdraw(NMHDR *pNMHDR, LRESULT *pResult)
{
LPNMLVCUSTOMDRAW lpLVCustomDraw = reinterpret_cast(pNMHDR);
switch(lpLVCustomDraw->nmcd.dwDrawStage)
{
case CDDS_ITEMPREPAINT:
case CDDS_ITEMPREPAINT | CDDS_SUBITEM:
if (0 == ((lpLVCustomDraw->nmcd.dwItemSpec + lpLVCustomDraw->iSubItem) % 2))
{
lpLVCustomDraw->clrText = RGB(255,255,255); // white text
lpLVCustomDraw->clrTextBk = RGB(0,0,0); // black background
}
else
{
lpLVCustomDraw->clrText = CLR_DEFAULT;
lpLVCustomDraw->clrTextBk = CLR_DEFAULT;
}
break;
default: break;
}
*pResult = 0;
*pResult |= CDRF_NOTIFYPOSTPAINT;
*pResult |= CDRF_NOTIFYITEMDRAW;
*pResult |= CDRF_NOTIFYSUBITEMDRAW;
}
现在，我们来测试新控件。要进行此操作，您只需使用 CListCtrlWithCustomDraw 类将列表视图控件放在对话框中，并对其进行子类派生。下面是完成该操作的步骤。
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在 Resource 视图中，打开应用程序的主对话框 (IDD_LISTCTRLCOLOR_DIALOG)。
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从 Toolbox 中，将一个 List Control 拖放到该对话框。
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右键单击列表控件，并选择 Properties 上下文菜单选项。
•
将 View 属性设置为 Report。
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右键单击控件，并选择 Add Variable 上下文菜单选项。
•
出现 Add Member Variable Wizard 对话框时，指定 m_lstBooks 的 Variable name，并单击 Finish 按钮。
•
这时，您就有了一个 CListCtrl 派生类 (m_lstBooks)，它将对话框上的列表视图控件进行子类派生。然而，m_lstBooks 需要从最新创建的 CListCtrlWithCustomDraw 派生，以便于调用您的绘制代码。因此，打开对话框的标题文件 (ListCtrlColorDlg.h)，将 m_lstBooks 更改为 CListCtrlWithCustomDraw 类型。
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在 CListCtrlColorDlg 类开始之前，添加以下指令。
#include "ListCtrlWithCustomDraw.h"
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将下面的代码添加到对话框的 OnInitDialog 成员函数，这样我们就能够看到一些列表视图行。
// Insert the columns
m_lstBooks.InsertColumn(0, _T("Author"));
m_lstBooks.InsertColumn(1, _T("Book"));
// Define the data
static struct
{
TCHAR m_szAuthor[50];
TCHAR m_szTitle[100];
} BOOK_INFO[] = {
_T("Tom Archer"), _T("Visual C++.NET Bible"),
_T("Tom Archer"), _T("Extending MFC with the .NET Framework"),
_T("Brian Johnson"), _T("XBox 360 For Dummies")
};
// Insert the data
int idx;
for (int i = 0; i < sizeof BOOK_INFO / sizeof BOOK_INFO[0]; i++)
{
idx = m_lstBooks.InsertItem(i, BOOK_INFO[i].m_szAuthor);
m_lstBooks.SetItemText(i, 1, BOOK_INFO[i].m_szTitle);
}
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现在，建立并运行应用程序。图 1 为应用程序外观的一个示例。
图 1. 自定义绘制示例应用程序
小结
当 Windows 首次作为“下一代”操作系统引入到应用程序开发之中时，它作为新图形用户界面的一个主要论据就是其一致性。该论据的要点所在是其具有一个通用的外观：统一的菜单项、通用控件等。这一通用性的感觉可能会一直延续，直到有第二家公司想设计其自己的应用程序。简单说，提供外观与其他应用程序雷同的应用程序，任何公司都不会逃离这一怪圈。
要建立一个唯一的且让人过目难忘的用户界面，其中一种方式是为应用程序设计并开发自定义的控件。希望本文能对您有所帮助，现在，您了解到一种非常强大的技术，它使您的应用程序能从众多竞争对手的应用程序中脱颖而出。
致谢
我要感谢 Microsoft 的项目经理 Andrew Whitechapel，我们合著有两本书籍（Inside C#, Second Edition 和 Visual C++.NET Bible）。几年来，我从 Andrew 那里学到很多东西，包括本文中我写到的一些内容。
参考资料
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关于作者
Tom Archer 是 Microsoft 的一位项目经理。他曾经是 C++ MVP，Tom 现负责 Visual C++、Windows Vista 以及 MSDN 中的 Windows SDK Developer Centers。
