C语言redecoration是什么？如何实现？-C语言-盈思创科技

这个词在编程领域,尤其是在C语言中，几乎可以肯定是 “重绘” (Repaint / Redraw) 的一个拼写错误或者不地道的翻译。Redecoration 在英语中通常指“重新装修”，比如重新装修房间，而“重绘”才是指在屏幕上重新绘制图形或界面。

（图片来源网络，侵删）

我将重点解释 C语言中的“重绘” (Repaint) 是什么，以及它在不同场景下的实现方式。

C语言中的“重绘” (Repaint)

“重绘”是一个图形用户界面编程中的核心概念，它的意思是：当窗口或屏幕的一部分内容因为被其他窗口遮挡、窗口大小改变、数据更新等原因而变得无效时，操作系统会通知应用程序，要求它重新绘制这部分区域。

在C语言中,实现重绘主要依赖于图形库，因为标准C语言本身不包含任何图形或窗口管理功能，不同的图形库处理重绘的方式也不同。

下面我们来看几个主流C语言图形库中与“重绘”相关的概念和实现。

（图片来源网络，侵删）

Windows API (Win32)

在Windows平台上,使用原生Win32 API开发GUI时，重绘是通过消息机制来驱动的。

核心消息: WM_PAINT
- 当窗口的某个区域需要被重绘时,Windows会向该窗口的窗口过程 发送一个 WM_PAINT 消息。
- 你的程序必须在窗口过程中处理这个消息,即编写重绘逻辑。
关键函数: BeginPaint() 和 EndPaint()
- 在处理 WM_PAINT 消息时，你必须先调用 BeginPaint() 函数，这个函数会获取一个设备上下文 句柄，并清除无效区域。
- 然后你就可以使用GDI（图形设备接口）函数（如 TextOut(), Rectangle(), Ellipse() 等）在这个DC上进行绘制。
- 绘制完成后,必须调用 EndPaint() 函数来结束这次绘制操作。
触发重绘: 除了系统自动发送，你也可以主动触发重绘。
（图片来源网络，侵删）
- InvalidateRect(): 标记一个矩形区域为“无效”，Windows会在下一次消息循环中为该区域发送 WM_PAINT 消息。
- UpdateWindow(): 立即发送 WM_PAINT 消息，而不是等到下一次消息循环。

示例代码 (Win32):

#include <windows.h>
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    PAINTSTRUCT ps;
    HDC hdc;
    static int cxChar, cyChar; // 用于存储字符大小
    switch (message)
    {
    case WM_CREATE:
        // 在窗口创建时初始化一些数据
        cxChar = LOWORD(GetDialogBaseUnits());
        cyChar = HIWORD(GetDialogBaseUnits());
        return 0;
    case WM_PAINT: // <--- 核心重绘消息
        hdc = BeginPaint(hWnd, &ps); // 开始绘制
        // 在这里进行所有的绘制操作
        TextOut(hdc, cxChar, cyChar, L"Hello, C World!", 16);
        Rectangle(hdc, 10, 10, 200, 100);
        EndPaint(hWnd, &ps); // 结束绘制
        return 0;
    case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0);
        return 0;
    }
    return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
}
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
    // ... (注册窗口类、创建窗口等代码)
    // ...
    // 消息循环
    MSG msg;
    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
    {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return (int)msg.wParam;
}

GTK (GIMP Toolkit)

GTK是一个跨平台的GUI库,广泛用于Linux（GNOME桌面环境）和Windows，它使用C语言编写，采用信号和回调函数 机制。

核心回调: draw 信号
- 当GTK控件（如 GtkDrawingArea）需要重绘时，它会触发 draw 信号。
- 你需要连接一个回调函数来处理这个信号。
关键函数: gtk_render_* 系列函数
- 在 draw 信号的回调函数中，你会接收到一个 cairo_t 类型的绘图上下文。
- 你使用Cairo库的函数（如 cairo_move_to, cairo_line_to, cairo_stroke, cairo_text_extents 等）来绘制。

示例代码 (GTK):

#include <gtk/gtk.h>
// draw信号回调函数
static void draw(GtkWidget *widget, cairo_t *cr, gpointer user_data)
{
    // 获取控件的大小
    gint width, height;
    gtk_widget_get_size_request(widget, &width, &height);
    // 设置绘图样式
    cairo_set_source_rgb(cr, 0, 0, 0); // 黑色
    cairo_set_line_width(cr, 5.0);
    // 绘制一个矩形
    cairo_rectangle(cr, 10, 10, width - 20, height - 20);
    cairo_stroke(cr);
    // 绘制文本
    cairo_set_font_size(cr, 20);
    cairo_move_to(cr, 20, 40);
    cairo_show_text(cr, "Hello, GTK World!");
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    GtkWidget *window;
    GtkWidget *drawing_area;
    gtk_init(&argc, &argv);
    window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL);
    g_signal_connect(window, "destroy", G_CALLBACK(gtk_main_quit), NULL);
    drawing_area = gtk_drawing_area_new();
    // 连接draw信号
    g_signal_connect(drawing_area, "draw", G_CALLBACK(draw), NULL);
    gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window), drawing_area);
    gtk_widget_show_all(window);
    gtk_main();
    return 0;
}

SDL (Simple DirectMedia Layer)

SDL主要用于游戏开发和多媒体应用,它提供了对底层图形、音频、输入设备的直接访问，SDL的重绘模式更偏向于“主动渲染”。

核心模式: 在主循环中主动绘制
- SDL不依赖操作系统级别的重绘消息,你的程序通常在一个 while 循环中运行。
- 每一帧,你都需要手动清除屏幕，然后重新绘制所有需要显示的内容。
- 这种模式被称为游戏循环。
关键函数:
- SDL_RenderClear(): 用当前清空颜色（通常是黑色）清除渲染目标（整个屏幕）。
- SDL_RenderCopy(): 将一个纹理（可以是一张图片或文字）复制到渲染目标上。
- SDL_RenderPresent(): 将渲染后的一帧画面显示到屏幕上。这是最重要的一步，没有它，你绘制的内容用户是看不到的。

示例代码 (SDL):

#include <SDL2/SDL.h>
#include <SDL2/SDL_ttf.h> // 用于渲染文本
int main(int argc, char* argv[])
{
    SDL_Window* window = NULL;
    SDL_Renderer* renderer = NULL;
    SDL_Texture* textTexture = NULL;
    SDL_Rect textRect;
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);
    TTF_Init();
    window = SDL_CreateWindow("SDL Redraw Example",
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED,
                              640, 480,
                              SDL_WINDOW_SHOWN);
    renderer = SDL_CreateRenderer(window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED);
    // 加载字体并创建文本纹理
    TTF_Font* font = TTF_OpenFont("arial.ttf", 24);
    SDL_Surface* textSurface = TTF_RenderText_Solid(font, "Hello, SDL World!", (SDL_Color){255, 255, 255, 255});
    textTexture = SDL_CreateTextureFromSurface(renderer, textSurface);
    textRect = (SDL_Rect){ 20, 20, textSurface->w, textSurface->h };
    SDL_FreeSurface(textSurface);
    TTF_CloseFont(font);
    // 游戏主循环
    int running = 1;
    SDL_Event e;
    while (running)
    {
        // 1. 处理事件
        while (SDL_PollEvent(&e) != 0)
        {
            if (e.type == SDL_QUIT)
            {
                running = 0;
            }
        }
        // 2. 清除屏幕 (这是重绘的第一步)
        SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, 255); // 设置清空颜色为黑色
        SDL_RenderClear(renderer);
        // 3. 绘制所有内容
        SDL_RenderCopy(renderer, textTexture, NULL, &textRect);
        // 在这里可以绘制更多东西...
        // 4. 将渲染结果呈现到屏幕上 (这是重绘的最后一步)
        SDL_RenderPresent(renderer);
        SDL_Delay(16); // 简单的帧率控制 (约60FPS)
    }
    // 清理资源
    SDL_DestroyTexture(textTexture);
    SDL_DestroyRenderer(renderer);
    SDL_DestroyWindow(window);
    TTF_Quit();
    SDL_Quit();
    return 0;
}

特性	Windows API (Win32)	GTK	SDL
重绘驱动方式	被动：由操作系统发送 `WM_PAINT` 消息驱动	被动：由控件触发 `draw` 信号驱动	主动：在游戏循环中手动每一帧都重绘
核心概念	窗口过程、设备上下文	回调函数、Cairo绘图上下文	渲染器、纹理、游戏循环
关键函数	`BeginPaint()`, `EndPaint()`	`gtk_render_*` (在回调中)	`SDL_RenderClear()`, `SDL_RenderPresent()`
适用场景	传统Windows桌面应用程序	跨平台桌面应用程序（如GIMP）	游戏、多媒体应用、实时渲染

当您在C语言中看到或听到 redecoration 时，请首先想到它应该是 “重绘” (Repaint/Redraw)，具体如何实现，取决于您使用的图形库，理解所选库的重绘机制是开发图形界面的关键。

C语言redecoration是什么？如何实现？

C语言中的“重绘” (Repaint)

Windows API (Win32)

GTK (GIMP Toolkit)

SDL (Simple DirectMedia Layer)

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