Рисование в DC , Как избежать ошибок

Рисование в DC. Как избежать ошибок.

Предисловие

Данная статья не может претендовать на полноту раскрытия принципов рисования в среде Microsoft Windows, она создана в помощь тем, кто делает свои первые шаги в этой области, с целью обратить внимание на основные моменты и предотвратить возможные (наиболее часто встречающиеся) ошибки. Примеры кода будут представлены в двух вариантах: с использованием WinAPI и MFC.

---

Рассматриваемые вопросы:

1. Получение DC (Контекста устройства)
2. Ресурсы GDI. Выбор ресурсов в DC.

---

1. Получение DC (Контекста устройства)

Рисование в Windows осуществляется в контексте устройства (DC). Существуют 4 типа DC: Display, Printer, Memory (Compatible DC) и Information. Первые 3 используются для рисования, Information DC – для получения информации об устройстве. В данной статье будет рассматриваться Display DC (обращение с Memory DC будет рассмотрено в следующей статье, которая сейчас в подготовке), а обращение с Printer DC – большая отдельная тема, которую может быть кто-нибудь из участников осветит здесь на форуме. :)

Итак, нам требуется в некотором окне нарисовать нечто свое собственное, картинку, график, текст и т.д. Первым делом необходимо получить контекст для рисования. Для этого в WinAPI применяются следующие методы:

WinAPI

Цитата

// Получить DC клиентской области окна по его хэндлу
HDC GetDC(HWND hWnd);

// Получить DC всего окна (включая его заголовок, меню, скроллбары и т.д.) по его хэндлу
HDC GetWindowDC (HWND hWnd);

// Освободить DC, ранее полученный по GetDC или GetWindowDC
int ReleaseDC (HWND hWnd, HDC hDC);

В MFC классом «оберткой» для DC служит класс CDC. Для получения объекта CDC какого либо окна, в классе CWnd существуют следующие методы:

MFC

Цитата

// Получить DC клиентской области окна
CDC *CWnd:: GetDC ();

// Получить DC всего окна (включая его заголовок, меню, скроллбары и т.д.)
CDC *CWnd:: GetWindowDC ();

// Освободить DC, ранее полученный по GetDC или GetWindowDC
int  CWnd:: ReleaseDC (HWND hWnd, HDC hDC);

Из приведенных методов получения DC наиболее часто используется GetDC, т.к. обычно рисование происходит в клиентской части.

---

ВАЖНО: Любой DC, полученный по GetDC или GetWindowDC должен быть потом освобожден через вызов ReleaseDC. В противном случае происходят утечки ресурсов GDI, что при долгом времени работы програмы неизбежно приведет к глюкам при рисовании. Также, надо отметить, что ReleaseDC должно вызываться только для DC, полученных по GetDC или GetWindowDC.

---

Схема получения – освобождения DC

WinAPI

// hWnd - хэндл окна, DC которого нам необходим
 
// Получаем DC
HDC hDC = ::GetDC (hWnd);
 
// Здесь рисуем, используя полученный DC
// …
 
// Освобождаем DC
::ReleaseDC (hWnd, hDC);

MFC

// m_Button1 - член класса, объект типа CButton
CDC *pDC = m_Button1.GetDC();
 
// Здесь рисуем, используя полученный DC
// …
 
// Освобождаем DC
m_Button1.ReleaseDC(pDC);

2. Ресурсы GDI. Выбор ресурсов в DC.

Рисование в DC происходит посредством ресурсов GDI, таких как Pen, Brush, Font и Bitmap. Остальные типы ресурсов являются специфическими и не будут рассмотрены в данной статье.

Под каждый из этих типов в Windows заведен соответствующий тип данных: HPEN, HBRUSH, HFONT и HBITMAP. В WinAPI для универсализации каждый из приведенных типов приводится к типу HGDIOBJ как в качестве параметра функций, так и в качестве возвращаемого значения.

В MFC каждый тип представлен соответствующим классом: CPen, CBrush, CFont и CBitmap. Базовым для всех этих классов является класс CGdiObject.

Большинство функций рисования в Windows использует выбранные в DC объекты, так например LineTo использует выбранный в DC Pen, ExtFloodFill – Brush, а TextOut – Font. Соответственно, чтобы рисовать нужными нам цветами и стилями, требуется выбрать в нужном нам DC наши собственные объекты, которые естественно, перед этим необходимо создать.

Опущу сам момент создания объектов GDI, т.к. рассмотреть весь спектр функций, предусмотренный для этих целей в Windows, в рамках данной статьи достаточно трудно, а неполный охват этих функций выглядел бы нелогично. Напротив, уделю внимание возможным ошибкам при их использовании. Практика показывает, что как раз с созданием объектов проблемы возникают гораздо реже, чем при их использовании.

Несмотря на все разнообразие способов создания объектов GDI, существует лишь один метод их удаления. Все объекты, созданные по методам CreateXXXX (CreatePen, CreateBrushIndirect, …) должны быть удалены методом DeleteObject. Для объектов, полученных по GetStockObject или CGdiObject::CreateStockObject вызывать DeleteObject необязательно, хотя ошибкой это не является.

WinAPI

Цитата

BOOL DeleteObject (HGDIOBJ hgdiObj);

MFC

Цитата

BOOL CGdiObject::DeleteObject();

Замечание: для объектов MFC CGdiObject::DeleteObject вызовется автоматически в деструкторе. То есть этот метод можно не вызывать для объектов, создающихся однократно.

Для выбора объекта в DC используются следующий методы:

WinAPI

Цитата

//Выбрать объект в DC
HGDIOBJ SelectObject (HDC hdc, HGDIOBJ hgdiobj);

MFC

Цитата

//Выбрать Pen в DC
CPen * CDC::SelectObject (CPen *pPen);

//Выбрать Brush в DC
CBrush * CDC::SelectObject (CBrush *pBrush);

//Выбрать Font в DC
CFont* CDC::SelectObject (CFont* pFont);

//Выбрать Bitmap в DC
CBitmap* CDC::SelectObject (CBitmap* pBitmap);

Все методы SelectObject возвращают объект GDI, который был выбран в DC перед этим.

---

ВАЖНО
1) Основное правило здесь – «забрал - отдай». То есть, последовательность должна быть такая:

• Выбрал свой объект в DC;
  
• Запомнил объект, который вернул метод SelectObject;
  
• Использовал свой объект при рисовании;
  
• Выбрал в DC объект, который запомнил (тем самым освободил свой объект из DC).

2) Вызов DeleteObject для объекта, который в данный момент выбран в DC к успеху не приведет. Перед удалением объект обязательно должен быть освобожден из DC.

---

Примеры:

WinAPI

// Получаем DC для рисования
HDC hDC = GetDC (hWnd);
 
// Получаем размер клиентской области окна
RECT rc;
GetClientRect(hWnd, &rc);
 
// Создаем Pen
HPEN hPen = CreatePen (PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0));
 
// Выбираем свой Pen в DC, запоминаем старый Pen
HPEN hOldPen = (HPEN)SelectObject (hDC, hPen);
 
// Перемещаем точку рисования в левый верхний угол окна
MoveToEx(hDC, rc.left, rc.top, NULL);
// Рисуем линию в правый нижний угол
LineTo(hDC, rc.right, rc.bottom);
 
// Выбираем старый Pen в DC (освобождаем свой Pen из DC)
SelectObject(hDC, hOldPen);
 
// Удаляем Pen
DeleteObject (hPen);
 
// Освобождаем DC
ReleaseDC (hWnd, hDC);

MFC

// Получаем DC для рисования
CDC *pDC = m_Buton1.GetDC();
 
// Получаем размер клиентской области окна
RECT rc;
m_Button1.GetClientRect(&rc);
 
// Создаем Pen
CPen Pen;
Pen.CreatePen(PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0));
 
// Выбираем свой Pen в DC, запоминаем старый Pen
CPen *pOldPen = pDC->SelectObject (&Pen);
 
// Перемещаем точку рисования в левый верхний угол окна
pDC->MoveTo(rc.left, rc.top);
// Рисуем линию в правый нижний угол
pDC->LineTo(rc.right, rc.bottom);
 
// Выбираем старый Pen в DC (освобождаем свой Pen из DC)
pDC->SelectObject(pOldPen);
 
// Удалять Pen в данном случае необязательно, но это не повредит
Pen.DeleteObject ();
 
// Освобождаем DC
m_Button1.ReleaseDC (pDC);

---

ВАЖНО
Что не надо делать в WinAPI:

• Удалять (DeleteObject) объект, полученный по SelectObject.

Что не надо делать в MFC:

• Удалять DC, полученный через GetDC с помощью delete (delete pDC;);
  
• Удалять DC, полученный через GetDC с помощью CDC::DeleteDC (pDC->DeleteDC(););
  
• Удалять объект, полученный по SelectObject (delete pOldPen; или pOldPen->DeleteObject(););

Все это является примерами часто встречающихся ошибок.

Отдельное внимание хочется уделить методу CGdiObject::Detach(), очень часто ошибочно используемого для удаления объекта GDI (вместо CGdiObject::DeleteObject();)

Цитата

HGDIOBJ CGdiObject::Detach();

Этот метод используется для «отсоединения» от объекта класса CGdiObject(CPen, CBrush и т.д.) хэндла объекта GDI. При этом сам хэндл(а значит, и объект GDI) не удаляется.

Пример использования метода Detach:

// Функция создаст и вернет хэндл GDI объекта Font
// После использования фонта, созданного этой функцией,
// требуется его удалить с использованием [b]DeleteObject[/b]
HFONT CreateMyFont ()
{
  // Создаем фонт
  CFont Font;
  Font.CreateFont(
   12,                        // nHeight
   0,                         // nWidth
   0,                         // nEscapement
   0,                         // nOrientation
   FW_NORMAL,                 // nWeight
   FALSE,                     // bItalic
   FALSE,                     // bUnderline
   0,                         // cStrikeOut
   ANSI_CHARSET,              // nCharSet
   OUT_DEFAULT_PRECIS,        // nOutPrecision
   CLIP_DEFAULT_PRECIS,       // nClipPrecision
   DEFAULT_QUALITY,           // nQuality
   DEFAULT_PITCH | FF_SWISS,  // nPitchAndFamily
   "Arial"));                 // lpszFacename
 
  // Возвращаем хэндл HFONT созданного шрифта
  // По выходу из функции объект Font удалится,
  // в то время как хэндл созданного фонта уже будет
  // отсоединен от него, и с успехом будет возвращен
  // из функции
  return (HFONT)Font.Detach();
}

---

В сжатых рамках этой статьи я постарался раскрыть не столько широкий набор средств для рисования, которыми располагает Windows, сколько принципы работы с DC, правильную последовательность действий при создании и использовании объектов GDI. Ведь именно в этом большинство людей, задающих вопросы на форуме, делают ошибки.

В следующей статье будут описаны методы работы с Memory(Compatible) DC, так же будут предложены на скачивание несколько проектов (под MS Visual C++ 6, 7) для демонстрации материала. Все это я хотел поместить здесь же, но сейчас у меня возникли сови запарки, и когда я допишу раздел про Memory DC, пока еще не знаю.

Если заметите какую багу или возникнет предложение что-нибудь дописать – поправить, пишите на мыло в профайле.

PS. Спасибо Flex Ferrum’у за любезное предоставление исходника своей статьи.

Цитата Uncle_Bob @ 20.11.03, 12:02

Основное правило здесь – «забрал - отдай». То есть, последовательность должна быть такая:
Выбрал свой объект в DC;
Запомнил объект, который вернул метод SelectObject;
Использовал свой объект при рисовании;
Выбрал в DC объект, который запомнил (тем самым освободил свой объект из DC).

// Создаем Pen
CPen Pen;
Pen.CreatePen(PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0));
 
// Выбираем свой Pen в DC, запоминаем старый Pen
CPen *pOldPen = pDC->SelectObject (&Pen);
 
// Перемещаем точку рисования в левый верхний угол окна
pDC->MoveTo(rc.left, rc.top);
// Рисуем линию в правый нижний угол
pDC->LineTo(rc.right, rc.bottom);
 
// Выбираем старый Pen в DC (освобождаем свой Pen из DC)
pDC->SelectObject(pOldPen);

я и раньше встречал такой порядок, но не совсем понимаю зачем это делается..

Подскажите, пожалуйста, чем это отличается от просто:

CPen Pen(PS_SOLID,1,RGB(255,0,0));
pDC->SelectObject (&Pen);
 
// Перемещаем точку рисования в левый верхний угол окна
pDC->MoveTo(rc.left, rc.top);
// Рисуем линию в правый нижний угол
pDC->LineTo(rc.right, rc.bottom);

Без последующего

// Выбираем старый Pen в DC (освобождаем свой Pen из DC)
pDC->SelectObject(pOldPen);

Сообщение отредактировано: Sergey K - 16.10.07, 03:06

Sergey K
Вообще в цитате указано зачем...

Цитата Uncle_Bob @ 20.11.03, 12:02

Выбрал в DC объект, который запомнил (тем самым освободил свой объект из DC).

Объект, в данный момент выбранный в DC, удалять нельзя. Это может привести к тому, что этот объект "утечет".

Цитата "MSDN::DeleteObject"

Do not delete a drawing object (pen or brush) while it is still selected into a DC.

Так что ответ на вопрос такой : потому что такие правила работы с объектами GDI.

Собственно это и написано в факе...

Цитата Uncle_Bob @ 20.11.03, 12:02

Вызов DeleteObject для объекта, который в данный момент выбран в DC к успеху не приведет. Перед удалением объект обязательно должен быть освобожден из DC.

Ещё следует добавить, что при обработке сообщения WM_PAINT контекст следует получать с помощью BeginPaint(), а освобождать с помощью EndPaint(). В остальном всё то же самое.

Uncle_Bob
еще 1 вопрос,
если я последовательно выбираю разные объекты т.е.:

CPen Pen;
CBrush Brush1,Brush2;
...
pDC->SelectObject (&Pen);  ...
pDC->SelectObject (&Brush1);  ...
pDC->SelectObject (&Brush2);  ...

то тогда, мне надо запоминать только последний использованный объект и освобождать только его?

...
CBrush *pOldBr =pDC->SelectObject (&Brush2);
pDC->SelectObject(pOldBr);

Сообщение отредактировано: Sergey K - 17.10.07, 05:54

Цитата Uncle_Bob @ 20.11.03, 12:02

Рисование в DC происходит посредством ресурсов GDI, таких как Pen, Brush, Font и Bitmap.

Под каждый из типов ресурса надо запоминать оригинальный ресурс. В твоем примере надо запомнить оригинальный Pen и Brush. После выбора последовательно нескольких Brush, восстановить надо исходный:

// выбираем в DC Brush1, освобождаем pOrigBrush
CBrush *pOrigBrush = pDC->SelectObject (&Brush1);
...
// выбираем в DC Brush2, освобождаем Brush1
pDC->SelectObject (&Brush2);
...
// выбираем в DC pOrigBrush, освобождаем Brush2
pDC->SelectObject (pOrigBrush);