控制台窗口界面编程控制
〇、摘要
一、概述
二、控制台文本窗口的一般控制步骤
三、控制台窗口操作
四、文本属性操作
五、文本输出
六、文本操作示例
七、滚动和移动
九、读取键盘信息
十、读取鼠标信息
十一、结语
补充篇--经典程序（Internet资源）
摘要：
文本界面的控制台应用程序开发是深入学习C++、掌握交互系统的实现方法的最简单的一种手段。然而，Visual
C++的C++专用库却没有TC所支持的文本(字符)屏幕控制函数，为此本系列文章从一般控制步骤、控制台窗口操作、文本(字符)控制、滚动和移动光标、键盘和鼠标等几个方面讨论控制台窗口界面的编程控制方法。
在众多C++开发工具中，由于Microsoft本身的独特优势，选用
Visual C++已越来越被众多学习者所接受。显然，现今如果还再把TC作为开发环境的话，不仅没有必要，而且也不利于向Windows应用程序开发的过渡。然而，Visual
C++的C++专用库却没有TC所支持的文本屏幕(控制台窗口)控制函数(相应的头文件是conio.h)。这必然给C++学习者在文本界面设计和编程上带来诸多不便。要知道，文本界面设计是一种深入学习C++、掌握交互系统的实现方法的最简单的一种手段，它不像C++的Windows图形界面应用程序，涉及知识过多。为此，本系列文章来讨论在Visual
C++ 6.0开发环境中，如何编写具有美观清晰的控制台窗口界面的C++应用程序。
(一)
概述操作
所谓控制台应用程序，就是指那些需要与传统DOS操作系统保持某种程序的兼容，同时又不需要为用户提供完善界面的程序。简单地讲，就是指在Windows环境下运行的DOS程序。一旦控制台应用程序在Windows操作系统中运行后，就会弹出一个窗口。例如下列代码：
#include <stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
printf("Hello, Console!\n");
return 0;
}
单击小型编译工具栏中的“Build”按钮或按F7键，系统出现一个对话框，询问是否将此项目的工作文件夹设定源文件所在的文件夹，单击[是]按钮，系统开始编译。单击小型编译工具栏中的“Execute
Program”按钮或按Ctrl+F5键，运行刚才的程序。程序运行后，弹出下图的窗口:
这就是控制台窗口，与传统的DOS屏幕窗口相比最主要的区别有：
(1)
默认的控制台窗口有系统菜单和标题，它是一个内存缓冲区窗口，缓冲区大小取决于Windows操作系统的分配；而DOS屏幕是一种物理窗口，不具有Windows窗口特性，其大小取决于ROM
BIOS分配的内存空间。
(2)
控制台窗口的文本操作是调用低层的Win32 APIs，而DOS屏幕的文本操作是通过调用BIOS的16(10h)中断而实现的。
(3)
默认的控制台窗口可以接收键盘和鼠标的输入信息，设备驱动由Windows管理，而DOS屏幕窗口接收鼠标时需要调用33h中断，且鼠标设备驱动程序由自己安装。
(二)
控制台文本窗口的一般控制步骤
在Visual C++ 6.0中，控制台窗口界面的一般编程控制步骤如下：调用GetStdHandle获取当前的标准输入(STDIN)和标准输出(STDOUT)设备句柄。函数原型为：
HANDLE GetStdHandle( DWORD nStdHandle );
其中，nStdHandle可以是STD_INPUT_HANDLE(标准输入设备句柄)、STD_OUTPUT_HANDLE(标准输出设备句柄)和
STD_ERROR_HANDLE(标准错误句柄)。
需要说明的是，“句柄”是Windows最常用的概念。它通常用来标识Windows资源(如菜单、图标、窗口等)和设备等对象。虽然可以把句柄理解为是一个指针变量类型，但它不是对象所在的地址指针，而是作为Windows系统内部表的索引值来使用的。调用相关文本界面控制的API函数。这些函数可分为三类。一是用于控制台窗口操作的函数(包括窗口的缓冲区大小、窗口前景字符和背景颜色、窗口标题、大小和位置等)；二是用于控制台输入输出的函数(包括字符属性操作函数)；其他的函数并为最后一类。调用CloseHandle()来关闭输入输出句柄。注意，在程序中还必须包含头文件windows.h。下面看一个程序：
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int main(void)
{
HANDLE hOut;
CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO bInfo; //
存储窗口信息
COORD pos = {0, 0};
//
获取标准输出设备句柄
hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//
获取窗口信息
GetConsoleScreenBufferInfo(hOut, &bInfo );
printf("\n\nThe soul selects her own society\n");
printf("Then shuts the door\n");
printf("On her devine majority\n");
printf("Obtrude no more\n\n");
_getch();
//
向窗口中填充字符以获得清屏的效果
FillConsoleOutputCharacter(hOut,' ', bInfo.dwSize.X * bInfo.dwSize.Y, pos, NULL);
//
关闭标准输出设备句柄
CloseHandle(hOut);
return 0;
}
程序中，COORD和CONSOLE_SCREEN_BUFFER_ INFO是wincon.h定义的控制台结构体类型，其原型如下：
//
坐标结构体
typedef struct _COORD {
SHORT X;
SHORT Y;
} COORD;
//
控制台窗口信息结构体
typedef struct _CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO {
COORD dwSize; //
缓冲区大小
COORD dwCursorPosition; //
当前光标位置
WORD wAttributes; //
字符属性
SMALL_RECT srWindow; //
当前窗口显示的大小和位置
COORD dwMaximumWindowSize; //
最大的窗口缓冲区大小
} CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO ;
还需要说明的是，虽然在C++中，iostream.h定义了cin和cout的标准输入和输出流对象。但它们只能实现基本的输入输出操作，对于控制台窗口界面的控制却无能为力，而且不能与stdio.h和conio.h友好相处，因为iostream.h和它们是C++两套不同的输入输出操作方式，使用时要特别注意。
(三)
控制台窗口操作操作
用于控制台窗口操作的API函数如下：
GetConsoleScreenBufferInfo
获取控制台窗口信息
GetConsoleTitle
获取控制台窗口标题
ScrollConsoleScreenBuffer
在缓冲区中移动数据块
SetConsoleScreenBufferSize
更改指定缓冲区大小
SetConsoleTitle
设置控制台窗口标题
SetConsoleWindowInfo
设置控制台窗口信息
此外，还有窗口字体、显示模式等控制函数，这里不再细说。下列举一个示例，程序如下：
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
int main(void)
{
char strTitle[255];
CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO bInfo; //
窗口缓冲区信息
COORD size = {80, 25};
HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); //
获取标准输出设备句柄
GetConsoleScreenBufferInfo(hOut, &bInfo ); //
获取窗口缓冲区信息
GetConsoleTitle(strTitle, 255); //
获取窗口标题
printf("当前窗口标题是：\n%s\n", strTitle);
_getch();
SetConsoleTitle("控制台窗口操作"); //
设置窗口标题
GetConsoleTitle(strTitle, 255);
printf("当前窗口标题是：\n%s\n", strTitle);
_getch();
SetConsoleScreenBufferSize(hOut,size); //
重新设置缓冲区大小
_getch();
SMALL_RECT rc = {0,0, 80-1, 25-1}; //
重置窗口位置和大小
SetConsoleWindowInfo(hOut,true ,&rc);
CloseHandle(hOut); //
关闭标准输出设备句柄
return 0;
}
需要说明的是，控制台窗口的原点坐标是(0, 0)，而最大的坐标是缓冲区大小减1，例如当缓冲区大小为80*25时，其最大的坐标是(79,
24)。
(四)
文本属性操作操作
与DOS字符相似，控制台窗口中的字符也有相应的属性。这些属性分为：文本的前景色、背景色和双字节字符集(DBCS)属性三种。事实上，我们最关心是文本颜色，这样可以构造出美观的界面。颜色属性都是一些预定义标识：
FOREGROUND_BLUE
蓝色
FOREGROUND_GREEN
绿色
FOREGROUND_RED
红色
FOREGROUND_INTENSITY
加强
BACKGROUND_BLUE
蓝色背景
BACKGROUND_GREEN
绿色背景
BACKGROUND_RED
红色背景
BACKGROUND_INTENSITY
背景色加强
COMMON_LVB_REVERSE_VIDEO
反色
BOOL FillConsoleOutputAttribute( //
填充字符属性
HANDLE hConsoleOutput, //
句柄
WORD wAttribute, //
文本属性
DWORD nLength, //
个数
COORD dwWriteCoord, //
开始位置
LPDWORD lpNumberOfAttrsWritten //
返回填充的个数
);
BOOL SetConsoleTextAttribute( //
设置WriteConsole等函数的字符属性
HANDLE hConsoleOutput, //
句柄
WORD wAttributes //
文本属性
);
BOOL WriteConsoleOutputAttribute( //
在指定位置处写属性
HANDLE hConsoleOutput, //
句柄
CONST WORD *lpAttribute, //
属性
DWORD nLength, //
个数
COORD dwWriteCoord, //
起始位置
LPDWORD lpNumberOfAttrsWritten //
已写个数
);
另外，获取当前控制台窗口的文本属性是通过调用函数GetConsoleScreenBufferInfo后，在CONSOLE_SCREEN_
BUFFER_INFO结构成员wAttributes中得到。
操作文本输出函数有：
BOOL FillConsoleOutputCharacter( //
填充指定数据的字符
HANDLE hConsoleOutput, //
句柄
TCHAR cCharacter, //
字符
DWORD nLength, //
字符个数
COORD dwWriteCoord, //
起始位置
LPDWORD lpNumberOfCharsWritten);//
已写个数
BOOL WriteConsole( //
在当前光标位置处插入指定数量的字符
HANDLE hConsoleOutput, //
句柄
CONST VOID *lpBuffer, //
字符串
DWORD nNumberOfCharsToWrite, //
字符个数
LPDWORD lpNumberOfCharsWritten, //
已写个数
LPVOID lpReserved);//
保留
BOOL WriteConsoleOutput( //
向指定区域写带属性的字符
HANDLE hConsoleOutput, //
句柄
CONST CHAR_INFO *lpBuffer, //
字符数据区
COORD dwBufferSize, //
数据区大小
COORD dwBufferCoord, //
起始坐标
PSMALL_RECT lpWriteRegion );//
要写的区域
BOOL WriteConsoleOutputCharacter( //
在指定位置处插入指定数量的字符
HANDLE hConsoleOutput, //
句柄
LPCTSTR lpCharacter, //
字符串
DWORD nLength, //
字符个数
COORD dwWriteCoord, //
起始位置
LPDWORD lpNumberOfCharsWritten); //
已写个数
可以看出：WriteConsoleOutput函数功能相当于SetConsoleTextAttribute和WriteConsole
的功能。而WriteConsoleOutputCharacter函数相当于SetConsoleCursorPosition(设置光标位置)和
WriteConsole的功能。不过在具体使用要注意它们的区别。
下面看一个示例程序：
//
在具有阴影效果的窗口中显示一行字符
#include <windows.h>
HANDLE hOut;
void ShadowWindowLine(char *str);
void DrawBox(bool bSingle, SMALL_RECT rc); //
绘制边框
int main(void)
{
hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); //
获取标准输出设备句柄
SetConsoleOutputCP(437); //
设置代码页，这里如果设置成936（简体中文），那么程序会怎样？那样的话，将画不出边框。
ShadowWindowLine("Display a line of words, and center the window with shadow.");
CloseHandle(hOut); //
关闭标准输出设备句柄
return 0;
}
void ShadowWindowLine(char *str)
{
SMALL_RECT rc;
CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO bInfo; //
窗口缓冲区信息
WORD att0,att1,attText;
int i, chNum = strlen(str);
GetConsoleScreenBufferInfo( hOut, &bInfo ); //
获取窗口缓冲区信息
//
计算显示窗口大小和位置
rc.Left = (bInfo.dwSize.X - chNum)/2 - 2;
rc.Top = 8; //
原代码段中此处为bInfo.dwSize.Y/2 - 2，但是如果您的DOS屏幕有垂直滚动条的话，还需要把滚动条下拉才能看到,为了方便就把它改为10
rc.Right = rc.Left + chNum + 4;
rc.Bottom = rc.Top + 4;
att0 = BACKGROUND_INTENSITY; //
阴影属性
att1 = FOREGROUND_RED |FOREGROUND_GREEN |FOREGROUND_BLUE | FOREGROUND_INTENSITY | BACKGROUND_RED | BACKGROUND_BLUE;//
文本属性
attText = FOREGROUND_RED |FOREGROUND_INTENSITY; //
文本属性
//
设置阴影然后填充
COORD posShadow = {rc.Left+1, rc.Top+1}, posText = {rc.Left, rc.Top};
for (i=0; i<5; i++)
{
FillConsoleOutputAttribute(hOut, att0, chNum + 4, posShadow, NULL);
posShadow.Y++;
}
for (i=0;i<5;i++)
{
FillConsoleOutputAttribute(hOut, att1,chNum + 4, posText, NULL);
posText.Y++;
}
//
写文本和边框
posText.X = rc.Left + 2;
posText.Y = rc.Top + 2;
WriteConsoleOutputCharacter(hOut, str, strlen(str), posText, NULL);
DrawBox(true, rc);
SetConsoleTextAttribute(hOut, bInfo.wAttributes); //
恢复原来的属性
}
void DrawBox(bool bSingle, SMALL_RECT rc) //
函数功能：画边框
{
char chBox[6];
COORD pos;
if (bSingle)
{
chBox[0] = (char)0xda; //
左上角点
chBox[1] = (char)0xbf; //
右上角点
chBox[2] = (char)0xc0; //
左下角点
chBox[3] = (char)0xd9; //
右下角点
chBox[4] = (char)0xc4; //
水平
chBox[5] = (char)0xb3; //
坚直
} else {
chBox[0] = (char)0xc9; //
左上角点
chBox[1] = (char)0xbb; //
右上角点
chBox[2] = (char)0xc8; //
左下角点
chBox[3] = (char)0xbc; //
右下角点
chBox[4] = (char)0xcd; //
水平
chBox[5] = (char)0xba; //
坚直
}
//
画边框的上下边界
for(pos.X = rc.Left+1;pos.X<rc.Right-1;pos.X++)
{
pos.Y = rc.Top;
//
画上边界
WriteConsoleOutputCharacter(hOut, &chBox[4], 1, pos, NULL);
//
画左上角
if(pos.X == rc.Left+1)
{
pos.X--;
WriteConsoleOutputCharacter(hOut, &chBox[0],1, pos, NULL);
pos.X++;
}
//
画右上角
if(pos.X == rc.Right-2)
{
pos.X++;
WriteConsoleOutputCharacter(hOut, &chBox[1], 1, pos, NULL);
pos.X--;
}
pos.Y = rc.Bottom;
//
画下边界
WriteConsoleOutputCharacter(hOut, &chBox[4], 1, pos, NULL);
//
画左下角
if(pos.X == rc.Left+1)
{
pos.X--;
WriteConsoleOutputCharacter(hOut, &chBox[2], 1, pos, NULL);
pos.X++;
}
//
画右下角
if(pos.X==rc.Right-2)
{
pos.X++;
WriteConsoleOutputCharacter(hOut, &chBox[3], 1, pos, NULL);
pos.X--;
}
}
//
画边框的左右边界
for (pos.Y = rc.Top+1; pos.Y<=rc.Bottom-1; pos.Y++)
{
pos.X = rc.Left;
//
画左边界
WriteConsoleOutputCharacter(hOut, &chBox[5], 1, pos, NULL);
pos.X = rc.Right-1;
//
画右边界
WriteConsoleOutputCharacter(hOut, &chBox[5], 1, pos, NULL);
}
}
程序运行结果如下图所示:
需要说明的是:
①在上述例子中，如果调用DrawBox函数时，传递的第一个参数不是true而是false，那么画出来的边框将是双线的。运行结果如下：