C语言图形化编程（WIN） // Hey!Yahei~

TC图形函数库：#include <graphics.h>
平台：watcom
参考资料：

本文多数例子来自上述材料，自己额外添加注释，方便理解

初始化

void far initgraph(int far *gdriver, int far *gmode, char *path);

far类型

这是早期的dos编程中使用的内存分段模式
far类型表示代码段采用远跳转
near类型表示代码段采用近跳转
但现在的win都采用平坦内存模式，不存在近跳转和远跳转，所以可以不用考虑

参数

gdriver为驱动器
可以采用常量或数值
- CGA(1)
- EGA(3)
- VGA(9)
- DETECT(0)
gmode为模式
不同的驱动器提供的不同的模式
可以采用常量或数值
path为图形驱动程序所在的目录
一般传入空字符串
一般自动检测即可
即gdriver = 0
此时gmode的参数将被自动检测，但还是得传递一个变量，可以不赋值
如：
```
int gdriver = 0, gmode;
initgraph(&gdriver, &gmode, "");  //此时gmode并没有赋值
```
注意：
函数的形参都是指针，不要直接传递整型数据

错误捕捉示例

通过graphresult()函数返回图形模式初始化结果
与常量grOk进行比较
注意：graphresult()必须在initgraph()之后调用

int gdriver = 0, gmode;
initgraph(&gdriver, &gmode, "");
errorcode = graphresult();
if(errorcode != grOk)
{
    printf("Graphics error: %s\n", grapherrormsg(errorcode));
    printf("Press any key to halt:");
    getchar();
    exit(1);
}

图形的坐标

文本模式

屏幕一般分为25或40或50行，80或40列
以左上角为原点(1,1)，向右为x正方向，向下为y正方向

图形模式

屏幕被划分为像素，每个像素为一个点，像素的个数与视频适配器的类型和适配器的工作方式有关
系统默认以左上角为原点(0,0)，向右为x正方向，向下为y正方向
注意：文本模式跟图形模式的原点坐标不同

获取坐标最大值

getmaxx()函数返回当前图形模式下的最大x坐标（整型）
getmaxy()函数返回当前图形模式下的最大y坐标（整型）

坐标轴变换

选择一个原点，建立以右为x正方向，以上为y正方向的坐标系（符合我们的习惯）
假设选定新的坐标原点(origin_x, origin_y)
原先坐标系的点(before_x, before_y)与新坐标系上的对应点(later_x, later_y)存在以下关系
before_x = origin_x + later_x
before_y = origin_y - later_y

文本模式与图形模式的切换

模式间切换不需要重复关闭、初始化图形模式

获取当前图形模式

int far getgraphmode(voide);
注意：前提是已经成功调用过initgraph()函数

恢复为图形初始化前的模式（也就是文本模式）

void far restorecrtmode(void);

切换到文本模式(bhh)

closegraph();
text_mode();
textmode(C80);

将系统设置为指定的图形模式并清屏

void far setgraphmode(int mode);

示例：

//......省略图形初始化的代码
gmode = getgraphmode();  //获取当前图形模式
restorecrtmode();  //恢复为文本模式  
setgraphmode(gmode);  //设置（恢复）为之前的图形模式并清屏

关闭图形系统

void far closegraph(void);
所有的有关图形的程序段必须在initgraph()和closegraph()之间（类型于文件操作）

背景色和作图色设置

背景色： setbkcolor(int color);
作图色： setcolor(int color);

参数color

可以使用常量或数值表示

BLACK(0)
BLUE(1)
GREEN(2)
CYAN(3) —>青色
RED(4)
MAGENTA(5)—>洋红
BROWN(6)
LIGHTGRAY(7)
DARKGRAY(8)
LIGHTBLUE(9)
LIGHTGREEN(10)
LIGHTCYAN(11)
LIGHTRED(12)
LIGHTMAGENTA(13)
YELLOW(14)
WHITE(15)

9-13为1-5对应的浅色

基本图形函数

画点函数

void far putpixel(int x, int y, int pixelcolor);

坐标位置函数

获取最大x坐标：int far getmaxx(void);
获取最大y坐标：int far getmaxy(void);
获取当前x坐标：int far getx(void);
获取当前y坐标：int far gety(void);
移动画笔到绝对坐标：void far moveto(int x, int y);
移动画笔到相对坐标：void far moverel(int dx, int dy);

图形模式下的文本输出函数

只支持英文输出，且文字大小固定，为8*16点阵
在当前位置输出文本：void far outtext(char far *textstring);
在指定位置输出文本：void far outtextxy(int x, int y, char *textstring);

画线函数

指定直线起止点：void far line(int x0, int y0, int x1, int x2);
以当前位置为直线起点，指定终点（绝对坐标），并移动画笔：void far lineto(int x, int y);
以当前位置为直线起点，指定终点（相对坐标），并移动画笔：void far linerel(int dx, int dy);

画圆函数，画圆弧函数

画圆：void far circle(int x, int y, int radius);
画圆弧：void far arc(int x, int y, int stangle, int endangle, int radius);
stangle和endangle参数采用角度制（0-360），以x轴正方向为0度，以逆时针为正方向

画椭圆（弧）函数

void far ellipse(int x, int y, int stangle, int endangle, int xradius, int yradius);

画矩形函数

void far rectangle(int left, int top, int right, int bottom);
指定左上角的坐标为(left, top)，右下角的坐标为(right, bottom)

线型设定函数

void far setlinestyle(int linestype, unsigned upattern, int thick);

linestype为直线类型（常量或数值）
- 实线（缺省）：SOLID_LINE(0)
- 点线：DOTTED_LINE(1)
- 中心线：CENTER_LINE(2)
- 虚线：DASHED_LINE(3)
- 用户自定义线型：USERBIT_LINE(4)
upattern为自定义线型（十六进制数）
若linestype不为USERBIT_LINE或4，则该参数取0即可
thick为直线粗细（单位：px）
相关常量：
NORM_WIDTH(1)，缺省
THICK_WIDTH(3)

填充函数

设置填充模式和颜色

void far setfillsytle(int pattern, int color);
pattern可以采用常量或数值：

用背景色：EMPTY_FILL(0)
用指定颜色：SOLID_FILL(1)
用线：LINE_FILL(2)
用斜线：LTSLASH_FILL(3)
用粗斜线：SLASH_FILL(4)
用粗反斜线：BKLASH_FILL(5)
用反斜线：LTKLASH_FILL(6)
用网格线：HATCH_FILL(7)
用斜交线：XHATCH_FILL(8)
用间隔线：INTERLEAVE_FILL(9)
用稀疏点：WIDE_DOT_FILL(10)
用密集点：CLOSE_DOT_FILL(11)
用用户自定义模式：USER_FILL(12)

有界区域填充

void far floodfill(int x, int y, int bcolor);
(x, y)为所要填充的有界区域的任意点
bcolor不是填充色，而是边框颜色

椭圆填充

void far fillellipse(int x, int y, int xradius, int yradius);

椭圆扇区填充

void far sector(int x, int y, int stangle, int endangle, int xradius, int yradius);

多边形填充

void far fillpoly(int numpoints, int far *polypoints);
polypoints参数为各个点的坐标，存放规则如下：（假设一个poly数组）
(poly[0], poly[1]) 为第一个顶点
(poly[2], poly[3]) 为第二个顶点
…………以此类推

图片输出

8bit图片输出

void load_8bit_bmp(int x, int y, char *path);

#include <graphics.h>
#include <stdio.h>
main()
{
   int x, y;
   int driver=0, mode=VESA_1024x768x8bit;
   initgraph(&driver, &mode, "");

   load_8bit_bmp(0, 0, "pic256.bmp");
   load_8bit_bmp(200, 200, "hello.bmp");

   getchar();
   closegraph();
}

24bit图片输出（系统没有提供函数）

通过读取bmp文件的二进制数据输出图片

#include <graphics.h>
#include <stdio.h>
#include <mem.h>
int load_24bit_bmp(int x, int y, char *filename)
{
   FILE *fp = NULL;
   byte *p = NULL; /* pointer to a line of bmp data */
   byte *vp = _vp + (y*_width + x) * (_color_bits/8);
   dword width, height, bmp_data_offset, bytes_per_line, offset;
   int i;
   p = malloc(1024L * 3);  /* memory for holding a line of bmp data */
   if(p == NULL)  /* cannot allocate enough memory for drawing 1 line */
      goto display_bmp_error;
   fp = fopen(filename, "rb");
   if(fp == NULL) /* cannot open bmp file */
      goto display_bmp_error;
   fread(p, 1, 0x36, fp);     /* read BMP head */
   if(*(word *)p != 0x4D42)   /* check BMP signature */
      goto display_bmp_error; /* not a BMP file */
   if(*(word *)(p+0x1C) != 24)
      goto display_bmp_error; /* not a 24-bit-color BMP file */
   width = *(dword *)(p+0x12);
   height = *(dword *)(p+0x16);
   bmp_data_offset = *(dword *)(p+0x0A);
   fseek(fp, bmp_data_offset, SEEK_SET); /* skip BMP head */
   bytes_per_line = (width * 3 + 3) / 4 * 4; /* must be multiple of 4 */
   for(i=height-1; i>=0; i--)          /* draw from bottom to top */
   {
      fread(p, 1, bytes_per_line, fp); /* read a line of bmp data */
      offset = i * 1024 * 3;
      memcpy(vp+offset, p, width*3);
   }
   free(p);
   fclose(fp);
   return 1;
display_bmp_error:
   if(p != NULL)
      free(p);
   if(fp != NULL)
      fclose(fp);
   return 0;
}

main()
{
   int driver=0, mode=VESA_1024x768x24bit;
   initgraph(&driver, &mode, "");
   load_24bit_bmp(0, 0, "pic.bmp");
   getchar();
   closegraph();
}

中文输出

点阵字库

字库有固定的字体大小
读取字库文件中对应文字的16*16点阵共32字节的信息，若为1则在对应的位置上输出一个点，否则跳过
示例：（读取16*16的字库，并将其放大四倍打印）

#include <graphics.h>
void draw_hz(byte buf[16][2]);
main()
{
   int driver=0, mode=VESA_640x480x8bit;
   FILE *fp;
   byte hz[3]="我", buf[16][2];    //每个汉字占用两个字节 
   long offset;
   int x, y,  button;
   initgraph(&driver, &mode, "");
   fp = fopen("hzk16", "rb"); // 打开16x16点阵字库文件
   if(fp == NULL)
   {
      puts("Cannot open file hzk16.");
      exit(0);
   }
   // 计算"我"字点阵的偏移位置
   offset = ((hz[0] - 0xA1) * 94 + (hz[1] - 0xA1)) * 0x20;         //呃？这是啥？莫非是固定的计算公式？ 
   fseek(fp, offset, SEEK_SET); // 移动文件指针到该偏移位置
   fread(buf, 1, 2*16, fp);     // 读取32字节点阵数据
   fclose(fp);
   draw_hz(buf); // 画"我"字
   getchar();
   closegraph();
}

void draw_hz(byte buf[16][2])
{
   word sixteen_dots;
   int x0=_width/2-32, y0=_height/2-32;  //打印的起始位置
   //居中显示，注意我们把字库的字体放大了四倍，也就是实际上打印出来是64*64的点阵汉字 
   int x, y;    //当前打印的“点”的坐标 
   int i, j;
   x = x0;
   y = y0;
   for(i=0; i<16; i++) // 16行
   {
      sixteen_dots = buf[i][0]<<8 | buf[i][1]; // 把两个一字节的word合并为一个两字节的int，共16位，代表1行16个点 
      for(j=0; j<16; j++) // 16列
      {
         if(sixteen_dots  &  1<<(15-j)) // 判断第(15-j)位是否为1, 为1表示有笔画
         //假设j=14，则1<<(15-j)的结果为0000 0000 0000 0010
         //假设sixteen_dots为...........0101 0101 0101 0101
         //取位“与”即可判断第2位是否为1 
         {
            setfillstyle(SOLID_FILL, RED);
            bar(x, y, x+3, y+3); // 画一个4*4的红色方块代替一个前景点
         }
         else // 第(15-j)位为0，为0表示没笔画
         {
            setfillstyle(SOLID_FILL, BLACK);
            bar(x, y, x+3, y+3); // 画一个4*4的黑色方块代替一个背景点
         }
         x += 4;    //把“画笔”移动到当前行的下一个4*4的“点”的位置 
      }

      //把“画笔”移动到下一行第一个4*4的“点”的位置
      x = x0;
      y += 4;     
   }
}

缺陷：当字体放大时，会出现明显的锯齿形

TTF曲线字库

有两种方式——
1、将多行字符串转换为多幅图片再输出，速度较快
2、逐行输出字符串

声音输出

扬声器输出

过于机械麻烦，这里跳过

声卡输出

只支持midi音乐文件和wav波形文件

相关类型——
知道有这两个类型即可，具体成员不必深究

typedef struct midi // MIDI file data structure
{                 
   word format;                       // 0 or 1
   word num_tracks;                   // 1 - 32
   word divisions;                    // number ticks per quarter note
   byte  *track[16];                  // Track data pointers
   word repeat;
   struct midi *chain;
   void  (*chainfunc)(struct midi *);
} MIDI;

typedef struct wave 
{
   dword id;
   dword sample_rate;
   dword byte_rate;
   byte *data;
   dword chunk_size;                   // size of this chunk in bytes
   dword sample_size;                  // size of entire linked sample
   struct wave  *next;                 // points to next link.
   struct wave  *head;                 // points to top link.
} WAVE;

键盘输入：bioskey()

bioskey(0)
若键盘缓存区为空，将等待用户输入
若键盘缓存区不为空，将直接读走其中的键
bioskey(1)
若键盘缓存区为空，返回0
若键盘缓存区不为空，返回非零

什么是键盘缓冲区？
CPU能在运行程序时处理外部中断(interrupt)。当用户按下某个键时，键盘会向CPU发出一个中断请求，此时CPU会暂停正在运行的程序而转去处理键盘中断，处理的结果是把当前按住的键读走并存放到键盘缓冲区中。键盘缓冲区是一个队列(queue)，相当于一个数组。

鼠标输入

int x, y, b;
union REGS r;
r.w.ax = 0x0003;    /*调用0003号功能*/
int86(0x33, &r, &r);
x = r.w.cx; /* 当前鼠标的x坐标 */
y = r.w.dx; /* 当前鼠标的y坐标 */
b = r.w.bx; /* 当前鼠标的按键状态 */

其他常见功能：

0000
检测鼠标驱动是否安装
0004
把鼠标定位到（x，y）
0007
设置水平方向的鼠标移动范围
0008
设置竖直方向的鼠标移动范围

详见中断大全

watcom平台提供的VESA图形库（bhh）

通过直接给坐标对应的内存赋值画图

一些程序可能会出现byte, word, dword类型
其实这都是自定义类型
byte对应char
word对应short
dword对应int

文本模式

每个元素占用两个字节——

第一个字节为文本内容
第二个内容为文本样式
高四位为背景色，低四位为前景色

每个指针指向一个一字节（8位）的数据
示例（输出一个蓝底红字的A）：

char *p = _vp;
*p = 'A';  
*(p+1) = ( BLUE << 4 ) + RED;  //或*(p+1) = 0x14;

图形模式

gmode常量

watcom平台提供的VESA图形库中相关常量：
包含8bit，24bit, 32bit三种颜色模式

VESA_320x200x8bit
VESA_320x200x24bit
VESA_320x200x32bit
VESA_640x480x8bit
VESA_640x480x32bit
VESA_800x600x8bit
VESA_800x600x24bit
VESA_800x600x32bit
VESA_1024x768x8bit
VESA_1024x768x24bit
VESA_1024x768x32bit 以上为图形模式
TEXT_80x25x16bit 文本模式

8bit颜色模式

每个点占用显卡一个字节，每个点有2^8（256）种颜色，前十六种(0~15)颜色定义如下：

enum COLORS
{
   BLACK,       /* dark colors */
   BLUE,
   GREEN,
   CYAN,
   RED,
   MAGENTA,
   BROWN,
   LIGHTGRAY,
   DARKGRAY,    /* light colors */
   LIGHTBLUE,
   LIGHTGREEN,
   LIGHTCYAN,
   LIGHTRED,
   LIGHTMAGENTA,
   YELLOW,
   WHITE
};

24bit颜色模式

每个点占用显卡三个字节，分别代表RGB的蓝色（B），绿色（G），红色（R），（没错，就是逆序的），每个点有2^24种颜色。
示例：

char *p;
p = _vp;
*p = 0x56;    //Blue
*(p+1) = 0x34;    //Green
*(p+2) = 0x12;    //Red

32bit颜色模式

每个点占用显卡四个字节，前三个字节表示RGB（同24bit），第四个字节通常为0x00

前景页和背景页

显示页面存在两个层次，前景和背景
_active_page为当前输出的页面
_visual_page为当前显示的页面，非显示页面将被隐藏
_back_page为当前的背景页
setviualpage()函数能够设置显示页面
setactivepage()函数能够设置输出页面
示例：

setvivualpage(_back_page);    //表示将背景页设置为当前显示页面  
stactivepage(_back_page);    //表示将背景页设置为当前输出页面

Hey!Yahei~

C语言图形化编程（WIN）

初始化

far类型

参数

错误捕捉示例

图形的坐标

文本模式

图形模式

获取坐标最大值

坐标轴变换

文本模式与图形模式的切换

获取当前图形模式

恢复为图形初始化前的模式（也就是文本模式）

切换到文本模式(bhh)

将系统设置为指定的图形模式并清屏

示例：

关闭图形系统

背景色和作图色设置

参数color

基本图形函数

画点函数

坐标位置函数

图形模式下的文本输出函数

画线函数

画圆函数，画圆弧函数

画椭圆（弧）函数

画矩形函数

线型设定函数

填充函数

设置填充模式和颜色

有界区域填充

椭圆填充

椭圆扇区填充

多边形填充

图片输出

8bit图片输出

24bit图片输出（系统没有提供函数）

中文输出

点阵字库

TTF曲线字库

声音输出

扬声器输出

声卡输出

键盘输入：bioskey()

鼠标输入

watcom平台提供的VESA图形库（bhh）

相关的全局变量

文本模式

图形模式

gmode常量

8bit颜色模式

24bit颜色模式

32bit颜色模式

前景页和背景页