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news 2025/8/11 23:15:27

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双缓冲

双缓冲在之前写字符雨的时候，已经简单介绍过，今天我们来写一个简单的程序来体会双缓冲机制

我们实现一个在屏幕上画直线的功能：

在类中添加变量，保存起点坐标和终点坐标：

//定义一个容器，保存每次画的直线
using Lint = std::pair(CPoint,CPoint);
CList<>m_List;CPoint m_begin;
CPoint m_end;

在对话框上添加WM_MOUSEMOVE，WM_LBUTTONDOWM，WM_LBUTTONUP消息处理函数：

void C双缓冲View::OnDraw(UINT nFlags,CPoint point){C双缓冲View* pDoc = GetDocument();ASSERT_CALID(pDoc);if(!pFoc)return;//画直线pDC->MoveTo(m_begin);pDC->LineTo(m_end);CVIew::OnMouseMove(nFlags,point);
}

void C双缓冲::OnMouseMove(UINT nFlags,CPoint point){if(nFlags&MK_LBUTTON){m_end = point;IncalidateRect(NULL,TRUE);}CView::OnMouseMoce(nFlags,point);
}

void C双缓冲View::OnLButtonDown(UINT nFlags,CPoint point){//记录开始坐标CVIew::OnLButtonDown(nFlags,point);m_begin = point;
}

void C双缓冲View::OnLButtonUp(UINT nFlags,CPoint point){//记录终点坐标m_end = point;CVIew::OnLButtonUp(nFlags,point);ReleaseCapture();
}

这样写完之后，没有反应，这是因为没有无效区域，我们将OnLButtonUp函数中添加无效区域就可以了：

void C双缓冲View::OnLButtonUp(UINT nFlags,CPoint point){//记录终点坐标m_end = point;CVIew::OnLButtonUp(nFlags,point);InvalidateRect(NULL,TRUE);
}

只有有了无效区域，绘图消息才会产生

然后我们完善：

//定义一个容器，保存每次画的直线
using Lint = std::pair(CPoint,CPoint);
CList<>m_List;

void C双缓冲View::OnDraw(UINT nFlags,CPoint point){C双缓冲View* pDoc = GetDocument();ASSERT_CALID(pDoc);if(!pFoc)return;pDC->MoveTo(m_begin);pDC->LineTo(m_end);auto pos = m_list.GetHeadPossition();while(pos){auto Lint = m_list.GetNext(pos);//画直线pDC->MoveTo(Line.first);pDC->LineTo(line.second);}CVIew::OnMouseMove(nFlags,point);
}

void C双缓冲::OnMouseMove(UINT nFlags,CPoint point){if(nFlags&MK_LBUTTON){m_end = point;IncalidateRect(NULL,TRUE);}CView::OnMouseMoce(nFlags,point);
}

void C双缓冲View::OnLButtonDown(UINT nFlags,CPoint point){//记录开始坐标CVIew::OnLButtonDown(nFlags,point);m_begin = point;//捕捉客户区外鼠标消息SetCapture();
}

void C双缓冲View::OnLButtonUp(UINT nFlags,CPoint point){//记录终点坐标m_end = point;m_list.AddTail(Line(m_begin,m_end));CVIew::OnLButtonUp(nFlags,point);InvalidateRect(NULL,TRUE);ReleaseCapture();
}

这样写完了之后，确实可以画出来直线，但是这是我们直接操作外设的，所以会出现闪屏的情况

这时候就需要我们的双缓冲了

双缓冲就是我们操作内存，将直线画在内存上，然后将内存完整拷贝到外设上，这样就可以避免操作慢，闪屏的问题：

Win32中，能操作设备的，只有设备句柄hdc

而在MFC中封装了：

CDC------->对应Win32：：GetDC

CMetaFileDC 矢量图，位图（了解一下就行了）

CPainDC：WM_PAINT::BEGINPAINT

CWindowDC：桌面窗口的HDC

这几种对象，能代表他们各自的东西，肯定是内部有绑定机制Attah()

双缓冲：内存DC，这里的CDC就代表了内存DC

然后我们修改代码：

void C双缓冲View::OnDraw(UINT nFlags,CPoint point){C双缓冲View* pDoc = GetDocument();ASSERT_CALID(pDoc);if(!pFoc)return;//双缓冲绘图//1.创建内存DCCDC dcMem;dcMem.CreateCompatibleDC(pDC);CRect rect;GetClintRect(rect);//2.创建一张屏幕DC一样的位图CBitmap bitmap;bitmap.CreateCompatibleBitmap(pDC,rect.Width(),rect.Height());//3.送到内存DC中dcMem.SeleObject(bitmap);dcMem.FillSolidRect(rect,RGB(255,255,255));//然后我们使用内存DC绘图dcMem->MoveTo(m_begin);dcMem->LineTo(m_end);auto pos = m_list.GetHeadPossition();while(pos){auto Lint = m_list.GetNext(pos);//画直线dcMem->MoveTo(Line.first);dcMem->LineTo(line.second);}//4.拷贝到设备pDC.BitBit(0,0,rect.Width(),rect.Height(),&dcMem,0,DRCCOPY);CVIew::OnMouseMove(nFlags,point);
}

修改完这个函数后，将绘制无效区域的函数，不再擦除背景

画壁画刷位图

在Win32中都是GDI句柄

MFC封装了GDI对象

Win32什么流程

MFC就还是什么流程

void C双缓冲View::OnDraw(UINT nFlags,CPoint point){C双缓冲View* pDoc = GetDocument();ASSERT_CALID(pDoc);if(!pFoc)return;//双缓冲绘图//1.创建内存DCCDC dcMem;dcMem.CreateCompatibleDC(pDC);CRect rect;GetClintRect(rect);//2.创建一张屏幕DC一样的位图CBitmap bitmap;bitmap.CreateCompatibleBitmap(pDC,rect.Width(),rect.Height());CPen pen;pen.CreatePen(PS_DOT,55,RGB(0,255,255));//把画笔送到内存DCdeMem.SelectObject(pen);//3.送到内存DC中dcMem.SeleObject(bitmap);dcMem.FillSolidRect(rect,RGB(255,255,255));//然后我们使用内存DC绘图dcMem->MoveTo(m_begin);dcMem->LineTo(m_end);auto pos = m_list.GetHeadPossition();while(pos){auto Lint = m_list.GetNext(pos);//画直线dcMem->MoveTo(Line.first);dcMem->LineTo(line.second);}//4.拷贝到设备pDC.BitBit(0,0,rect.Width(),rect.Height(),&dcMem,0,DRCCOPY);CVIew::OnMouseMove(nFlags,point);
}

序列化

为什么要有序列化：

我们在绘图应用程序上绘制的图形，可以保存起来，我们之后还可以打开

而我们上面写的程序，是不能保存的，这就是序列化的基本功能

简单使用以下序列化：

首先继承于CObject
类内添加声明宏DECLARE_SERTAL
类外实现宏IMPLEMENT_SERIAL

//直线类
class Cline:public Cobject{
public:CLine(){};CLine(int x,int y,CString type):x(x),y(y),str(type){};virtual coid Setialize(CArchice* ar){if(ar,IsLoading()){//加载ar>>x>>y>>str;}else{//保存ar<<x<<y<<str;}}int x;int y;int color;CString str;DECLARE_SERTAL(CLine)
}
IMPLEMENT_SERIAL(CLine,Cobject,1)

int main(){int nRetCode = 0;HMODULE hModule = ::GEtModuleHandle(nullptr);AfxWinInit(hModule,nullptr,::GetCommandLine(),0);CLine line(40,40,"直线");CFile file;file.Open(R"(文件路径\文件名)",CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);CArchive ar(&file,CArchice::store,4096);ar<<&line;ar.Close();file.Close();return nRetCode;
}

我们这样实现后，发现，我们只写了三个成员，但是文件中有很多，我们来简单追踪有一下序列化是如何实现的：

序列化过程
CArchive 归档类对象

CArchive& AFXAPI operator>>(CArchive& ar, CLine* &pOb)
{pOb = (CLine*) ar.ReadObject(RUNTIME_CLASS(CLine)); return ar; 
}CArchive ar(&file, CArchive::store,4096)
{m_nMode = nMode;//模式m_pFile = pFile;//文件句柄m_nBufSize = nBufSize	//缓冲区大小this->m_lpBufStart = new BYTE[m_nBufSize]; //申请了缓冲区大小m_lpBufMax = m_lpBufStart + nBufSize;//缓冲区的尾地址m_lpBufCur = (IsLoading()) ? m_lpBufMax : m_lpBufStart;
}struct 
{类版本类大小x
}void CArchive::WriteObject(const CObject* line)
{//获取类信息地址CRuntimeClass* pClassRef = pOb->GetRuntimeClass();//写类信息WriteClass(pClassRef);((CObject*)pOb)->Serialize(ar对象/*归档类对象*/);{ar << x{return CArchive::operator<<((char)x); {if (m_lpBufCur + sizeof(LONG) > m_lpBufMax) Flush();*(UNALIGNED LONG*)m_lpBufCur = x;m_lpBufCur += sizeof(LONG);return *this; }}AfxWriteStringLength(*this, 长度, 判断字符串是否是多字节{ar<<(BYTE)nLength;}:memcpy_s(m_lpBufCur, (size_t)(m_lpBufMax - m_lpBufCur), lpBuf, nTemp)}
}ar,close
{Flush();{	m_pFile->Write(m_lpBufStart, ULONG(m_lpBufCur - m_lpBufStart){//写文件::WriteFile(m_hFile, lpBuf, nCount, &nWritten, NULL)m_lpBufCur = m_lpBufStart;}}
}

反序列化：

int main(){int nRetCode = 0;HMODULE hModule = ::GEtModuleHandle(nullptr);AfxWinInit(hModule,nullptr,::GetCommandLine(),0);CLine* line;CFile file;file.Open(R"(文件路径\文件名)",CFile::modeCreate|CFile::modeRead);CArchive ar(&file,CArchice::store,4096);ar >> line;ar.Close();file.Close();std::cout<<line->str;std::coutd<<line-x;std::cout<<line->y;return nRetCode;
}

CArchive ar(&file, CArchive::store,4096)
{m_nMode = nMode;//模式 读m_pFile = pFile;//文件句柄m_nBufSize = nBufSize	//缓冲区大小this->m_lpBufStart = new BYTE[m_nBufSize]; //申请了缓冲区大小m_lpBufMax = m_lpBufStart + nBufSize;//缓冲区的尾地址m_lpBufCur = (IsLoading()) ? m_lpBufMax : m_lpBufStart;
}ar.ReadObject(直线类信息)
{//读类信息CRuntimeClass* pClassRef = ReadClass(pClassRefRequested, &nSchema, &obTag);{BYTE* lpTemp = m_lpBufStart + nPreviouslyFilled;do{//读文件 全部读上来nBytesRead = m_pFile->Read(lpTemp, nLeftToRead);lpTemp = lpTemp + nBytesRead;nTotalInBuffer += nBytesRead;nLeftToRead -= nBytesRead;}while (nBytesRead > 0 && nLeftToRead > 0 && nTotalInBuffer < nTotalSizeWanted);m_lpBufCur = m_lpBufStart;m_lpBufMax = m_lpBufStart + nTotalInBuffer;}//动态创建对象pOb = pClassRef->CreateObject();//回到我们代码pOb->Serialize(*this){CArchive::operator>>((LONG&)x);{if (m_lpBufCur + sizeof(LONG) > m_lpBufMax)FillBuffer(UINT(sizeof(LONG) - (m_lpBufMax - m_lpBufCur)));i = *(UNALIGNED LONG*)m_lpBufCur;m_lpBufCur += sizeof(LONG);return *this; }}
}

了解了序列化和反序列化过程，我们就可以将我们画的图保存起来了：

添加一个直线类

#pragma once
#include <afx.h>
class Cline:public CObject{
public:DECLARE_SERTAL(CLine)virtual void Serialize(CArchive& ar);CPoint m_begin;CPoint m_end;
};//在cpp中实现：
#include "pch.h"
#include "CLine.h"IMPLEMENT_SERIAL(CLine,CObject,1)void Serialize(CArchive& ar){CObject::Serialize(ae);if(ar.IsLoading()){ar>>m_begin.x>>m_begin.y;ar>>m_end.x>>m_end.y;}else{ar<<m_begin.x<<m_begin.y;ar<<m_end.x<<m_end.y;}
}我们还需要将直线的链表存储到文档中：
在文档类.cpp中：
#include "CLine.h"为文档类添加变量：
CList<CLine>m_list;

我们将OnDraw消息稍作修改：就是直线的数据获取位置不一样了，我们需要修改：

  auto pos = pDoc->m_list.GetHeadPossition();while(pos){auto Lint = pDoc->m_list.GetNext(pos);//画直线dcMem->MoveTo(Line.m_begin);dcMem->LineTo(line.m_end);}

这样修改之后，我们还需要将直线类的拷贝构造函数修改，因为默认是浅拷贝，我们在OnDraw函数中使用的时候，显示已经释放：

#pragma once
#include <afx.h>
class Cline:public CObject{
public:CLine(){};CLine& operator_(const& line){this->m_begin = line.m_begin;this->m_end = list.m_red;return *this;}CLine(const CLine& line){this->m_begin = line.m_begin;this->m_end = list.m_red;}CLine(CPoint begin,CPoint end){this->m_begin = begin;this->m_end = end;}DECLARE_SERTAL(CLine)virtual void Serialize(CArchive& ar);CPoint m_begin;CPoint m_end;
};

然后我们去文档类中处理：

void C...DOC::Serialize(CArchive& ar){if(ar.IsStoring()){ar<<m_list.getSize();auto pos = m_list.GetHeadPosition();while(pos){//ar<<&m_list.GetNext(pos);CLine*p = m_listl.GetNext(pos);ar<<&p;//这里第二种方式，看似跟上面的方式没有什么区别，但是运行发现，只保存了一条直线//这是因为每一次p都是一个地址}else{int nSize;ar>>nSize;CObject* shape;while(nSize--){ar>>shape;m_list.AddTail(*(CLine*)shape);}}}
}

双缓冲