### WINDOWS程序设计，设备环境与屏幕绘画
#### 设备环境概念与作用
设备环境(Device Context, DC)在Windows程序设计中扮演着极其重要的角色。它作为计算机物理设备的抽象表示，是图形设备接口(Graphic Device Interface, GDI)的核心部分之一。在Windows操作系统中，为了确保应用程序与具体的硬件设备之间具有良好的隔离性和兼容性，采用了设备环境的概念。这意味着程序不能直接访问硬件，而是通过设备环境来进行通信。具体来说，无论是屏幕显示还是打印输出，所有涉及图形输出的操作都需要借助设备环境来完成。
#### 设备环境类
设备环境类在Microsoft Foundation Classes (MFC)框架中通常以`CDC`类的形式出现。`CDC`类是从`CObject`类派生而来，用于管理和操作各种设备对象，例如显示器、打印机等。该类提供了大量的成员函数，使得开发者可以轻松地执行复杂的绘图任务。此外，MFC还提供了一些`CDC`的派生类，如`CPaintDC`和`CClientDC`，它们分别用于特定场景下的绘图任务。
- **`CPaintDC`**：主要用于处理`WM_PAINT`消息，当窗口需要重绘时，系统会自动创建一个`CPaintDC`实例并调用相关的绘图函数。这类设备环境主要用于响应窗口大小变化或其他导致窗口需要重新绘制的情况。
- **`CClientDC`**：主要用于在窗口的客户区内进行绘图，即窗口中除去工具栏、状态栏和滚动条等非客户区之外的部分。
#### 设备环境在绘图中的应用
在实际的绘图程序设计中，设备环境的运用十分广泛。下面介绍几种典型的使用场景：
1. **视图类中的绘图**：在MFC框架中，视图类(`CView`)通常负责具体的绘图逻辑。例如，在`OnDraw`成员函数中，可以通过传递给它的`CDC* pDC`参数来进行绘图操作。这种情况下，`pDC`代表的是与视图相关的设备环境，可以用来绘制各种图形元素，如矩形、线条、文本等。
```cpp
void CMyHelloView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CMyHelloDoc* pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);
pDC->SelectStockObject(LTGRAY_BRUSH); // 选择灰色刷子
CRect rect(10, 10, 200, 70); // 定义一个矩形
pDC->Rectangle(rect); // 绘制矩形
pDC->TextOut(100, 80, "Hello, 我们开始VC++编程了！"); // 绘制文本
}
```
2. **响应鼠标事件时的绘图**：除了在`OnDraw`函数中绘图外，还可以在响应鼠标事件时进行绘图。这通常涉及到获取设备环境、进行绘图操作，然后再释放设备环境的过程。这种方式可以实现更灵活的交互式绘图效果。
```cpp
void CMyHelloView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
CDC* pDC = GetDC(); // 获取设备环境
pDC->Rectangle(rect); // 绘图
ReleaseDC(pDC); // 释放设备环境
CView::OnLButtonDown(nFlags, point);
}
```
#### 工具栏、菜单与快捷菜单的设计
除了基础的绘图功能之外，一个完整的绘图应用程序还需要具备良好的用户界面设计。这包括但不限于工具栏、菜单以及快捷菜单的设计。
- **工具栏设计**：工具栏为用户提供了一种直观的方式来选择绘图工具或选项。例如，在绘图程序中，可以设计一个工具栏，包含各种绘图工具的图标，如直线、矩形、圆形等。
- **菜单设计**：菜单则用于组织更多的功能选项，如文件操作、编辑操作等。通过合理设计菜单结构，可以使程序更加易于使用。
- **快捷菜单设计**：快捷菜单是在用户右键点击时出现的菜单，通常用于提供额外的选项或快捷方式。例如，在绘图程序中，可以在选中某项图形后显示一个快捷菜单，让用户能够快速调整图形的属性。
通过以上介绍，我们可以看到，在Windows程序设计中，设备环境和屏幕绘图是非常重要的主题。通过熟练掌握这些知识，开发者可以有效地设计出功能丰富且用户友好的绘图应用程序。
