2022_02_24_02-Aet

Bingliaolong 2022-03-01 21:43 Aet | 隐藏边栏 | 抢沙发 | 11 0

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`Windows`点击`X`关闭窗口的过程

WM_CLOSE
1. 这是点击“X”按钮后产生的第一个消息，是一个关闭请求
2. 应用程序可以在此阶段决定是否允许关闭
3. 例如，如果文档有未保存的修改，程序可以弹出一个对话框询问用户是否保存
WM_DESTROY
1. 当窗口确定要关闭时（通常是调用了 DestroyWindow函数），系统会发送 WM_DESTROY 消息
2. 这个消息标志着窗口正在被销毁，是程序进行最终清理工作的信号，例如释放内存、关闭文件句柄等
WM_QUIT
1. 在 WM_DESTROY消息的处理中，程序通常会调用 PostQuitMessage函数，该函数会向应用程序的消息队列中放入一个 WM_QUIT 消息
2. 这个消息的使命很特殊：它并不会传递给窗口过程，而是被消息循环中的 GetMessage或 PeekMessage函数捕获
3. 一旦 GetMessage取到 WM_QUIT，它就会返回0，从而导致消息循环结束，最终使得程序的主函数（如 WinMain）退出，进程终止

基类指针转派生类

`dynamic_cast`

特征
1. 用于多态类型（有虚函数），进行安全的向下转型
安全性
1. 失败返回nullptr或抛异常
时机
1. 运行时
场景
1. 当不确定基类指针是否指向目标派生类对象时
注意
1. 基类必须至少有一个虚函数（即必须是多态类型）

`static_cast`

特征
1. 用于相关类型间的转换，不进行运行时类型检查
安全性
1. 依赖程序员保证
时机
1. 编译时
场景
1. 当确定基类指针指向的就是目标派生类对象时
注意
1. 仅当百分之百确定基类指针指向的就是目标派生类对象时使用
2. 一旦判断失误，使用 static_cast进行错误的向下转型会导致严重问题

`C`风格强制转换

特征
1. (Derived*)basePtr，强大但危险
安全性
1. 无类型检查
时机
1. 编译时
场景
1. 不推荐在C++中使用，可能存在风险

`reinterpret_cast`

特征
1. 低级别的比特位重新解释
安全性
1. 非常危险
时机
1. 编译时
场景
1. 几乎不用于类层次结构的向下转型
注意
1. 这个操作是“重新解释”底层的比特模式，完全不考虑类的继承关系和内存布局

`Windows`透明窗口

分层窗口 (`WS_EX_LAYERED`)

概述
1. 最经典和直接的透明窗口实现方式，主要通过设置窗口的扩展样式 WS_EX_LAYERED来实现
SetLayeredWindowAttributes：此函数允许你通过两种方式实现透明：
1. 整体透明度 (Alpha)：设置 LWA_ALPHA标志和一个 0（全透）到 255（不透明）之间的 Alpha 值，使整个窗口（包括其上的控件）呈现统一的半透明效果
2. 颜色键透明 (Color Keying)：设置 LWA_COLORKEY标志并指定一种颜色（如 RGB(0, 255, 0)），则窗口中所有为该颜色的像素将变为完全透明，常用于创建异形窗口
UpdateLayeredWindow：这个方法功能更强大
1. 它允许你提供一个包含 Alpha 通道的位图（如 32 位的 ARGB 格式），从而实现每像素级别的透明度控制（类似 PNG 图片的透明效果）
2. 这对于创建非矩形复杂透明窗口非常有用
3. 需要注意的是，使用此方法后，窗口将不再接收典型的 WM_PAINT消息，你需要自行管理窗口内容的绘制和更新

`DWM` 相关 `API`

概述
1. Windows Vista 及之后系统引入了桌面窗口管理器 (DWM)，它利用 GPU 进行桌面合成，也提供了实现透明效果的新方式
DwmEnableBlurBehindWindow
1. 这个 API 最初旨在为窗口启用类似 Windows Aero 的毛玻璃模糊背景效果
2. 但从 Windows 8 开始，它常被用来实现简单的背景透明或半透明效果

无重定向表面窗口

概述
1. 这是 Windows 8 及以上系统支持的高性能方案，被 WPF、WinUI 等现代 UI 框架广泛采用
核心是在创建窗口时使用WS_EX_NOREDIRECTIONBITMAP扩展样式
1. 这个样式告诉系统不要为该窗口创建默认的离屏重定向表面
2. 没有了这个表面，DWM 就不知道如何合成窗口内容，因此需要开发者自己利用 DirectX（如 Direct3D 11）和 DirectComposition API 来创建交换链（Swap Chain），并将渲染好的图像内容（通常是带有 Alpha 通道的纹理）通过一个"Visual"树提交给 DWM 进行最终合成

如何自己实现多态

概述

关键在于，我们将手动管理一个函数指针表来替代编译器生成的虚函数表

实现

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#include <iostream>

#include <unordered_map>

// 1. 定义函数指针类型，所有"虚函数"必须符合此签名

typedef void (*DrawFunc)(void* this_ptr);

// 2. 基类 Shape

struct Shape {

// 手动模拟虚函数表指针

std::unordered_map<std::string, DrawFunc>* vtable;

Shape() {

// 基类构造函数中初始化vtable，注册基类的"虚函数"

vtable = new std::unordered_map<std::string, DrawFunc>();

(*vtable)["draw"] = nullptr; // 纯虚函数，也可以设置一个默认实现

(*vtable)["area"] = nullptr;

}

virtual ~Shape() {

delete vtable;

}

// 提供统一的接口，模拟动态绑定

void draw() {

auto func = (*vtable)["draw"];

if (func) {

func(this); // 将当前对象的指针（this）传递给函数

} else {

std::cout << "Error: draw() not implemented!" << std::endl;

}

double area() {

auto func = reinterpret_cast<double(*)(void*)>((*vtable)["area"]);

if (func) {

return func(this);

}

return 0.0;

}

};

// 3. 派生类 Circle

struct Circle : public Shape {

double radius;

Circle(double r) : radius(r) {

// 重写vtable，注册派生类的具体实现

delete vtable;

vtable = new std::unordered_map<std::string, DrawFunc>();

(*vtable)["draw"] = reinterpret_cast<DrawFunc>(&Circle::draw_impl);

(*vtable)["area"] = reinterpret_cast<DrawFunc>(&Circle::area_impl);

}

// 具体的实现函数

static void draw_impl(void* this_ptr) {

Circle* self = static_cast<Circle*>(this_ptr);

std::cout << "Drawing a Circle with radius " << self->radius << std::endl;

}

static double area_impl(void* this_ptr) {

Circle* self = static_cast<Circle*>(this_ptr);

return 3.14159 * self->radius * self->radius;

}

};

// 4. 派生类 Rectangle

struct Rectangle : public Shape {

double width, height;

Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {

delete vtable;

vtable = new std::unordered_map<std::string, DrawFunc>();

(*vtable)["draw"] = reinterpret_cast<DrawFunc>(&Rectangle::draw_impl);

(*vtable)["area"] = reinterpret_cast<DrawFunc>(&Rectangle::area_impl);

}

static void draw_impl(void* this_ptr) {

Rectangle* self = static_cast<Rectangle*>(this_ptr);

std::cout << "Drawing a Rectangle " << self->width << "x" << self->height << std::endl;

}

static double area_impl(void* this_ptr) {

Rectangle* self = static_cast<Rectangle*>(this_ptr);

return self->width * self->height;

}

};

// 5. 使用示例

int main() {

Shape* shapes[2];

shapes[0] = new Circle(5.0);

shapes[1] = new Rectangle(3.0, 4.0);

for (int i = 0; i < 2; ++i) {

shapes[i]->draw(); // 多态调用

std::cout << "Area: " << shapes[i]->area() << std::endl;

std::cout << std::endl;

}

delete shapes[0];

delete shapes[1];

return 0;

}

关键点

函数指针管理：
1. 我们使用 std::unordered_map来模拟虚函数表，将函数名（如 "draw"）映射到具体的静态成员函数地址
2. 这种字符串查找的方式虽然比C++原生的直接偏移访问要慢，但更直观
对象身份传递：
1. 每个静态成员函数（如 Circle::draw_impl）都接受一个 void* this_ptr参数，它实际上指向调用该函数的对象（Circle或 Rectangle实例）
2. 在函数内部，需要将 void*转换回正确的类型[CITATION]
“重写”机制：
1. 派生类的构造函数会“重写”从基类继承来的vtable，将其中的函数指针替换为自己实现的函数地址，从而实现多态行为[CITATION]

自己实现`vector`

概述

核心在于模拟一个动态数组，并自动处理其生命周期的各个环节

实现

template <typename T>

class MyVector {

public:

// 类型别名

using iterator = T*;

using const_iterator = const T*;

// 构造函数

MyVector() : _start(nullptr), _finish(nullptr), _end_of_storage(nullptr) {}

// 拷贝构造函数（深拷贝）

MyVector(const MyVector& other) : _start(nullptr), _finish(nullptr), _end_of_storage(nullptr) {

reserve(other.capacity());

for (const auto& e : other) {

push_back(e);

}

// 赋值运算符（拷贝交换技法）

MyVector& operator=(MyVector other) {

swap(other);

return *this;

}

// 析构函数

~MyVector() {

delete[] _start;

_start = _finish = _end_of_storage = nullptr;

}

// 交换

void swap(MyVector& other) noexcept {

std::swap(_start, other._start);

std::swap(_finish, other._finish);

std::swap(_end_of_storage, other._end_of_storage);

}

// 容量操作

size_t size() const { return _finish - _start; }

size_t capacity() const { return _end_of_storage - _start; }

bool empty() const { return _start == _finish; }

void reserve(size_t new_cap) {

if (new_cap <= capacity()) return;

T* new_start = new T[new_cap];

size_t old_size = size();

// 拷贝元素（深拷贝）

for (size_t i = 0; i < old_size; ++i) {

new_start[i] = _start[i];

}

delete[] _start;

_start = new_start;

_finish = _start + old_size;

_end_of_storage = _start + new_cap;

}

// 元素访问

T& operator[](size_t index) { return _start[index]; }

const T& operator[](size_t index) const { return _start[index]; }

// 迭代器

iterator begin() { return _start; }

iterator end() { return _finish; }

const_iterator begin() const { return _start; }

const_iterator end() const { return _finish; }

// 修改操作

void push_back(const T& value) {

if (_finish == _end_of_storage) {

reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);

}

*_finish = value;

++_finish;

}

void pop_back() {

if (!empty()) {

--_finish;

}

private:

T* _start;

T* _finish;

T* _end_of_storage;

};

关键点

内存管理与布局
1. 使用三个指针（_start, _finish, _end_of_storage）分别指向内存起始点、最后一个元素的下一个位置、已分配内存的末尾
2. 通过指针差值计算 size()和 capacity()
构造与析构
1. 实现多种构造函数（默认、数量-值、迭代器范围、拷贝构造等），注意初始化列表
2. 析构函数必须正确释放内存
核心操作：push_back/ insert/ erase
1. 动态扩容是重点，通常采用成倍增长策略（如原容量为0时扩至4，否则扩至2倍）
2. 在中间位置insert或erase元素需要移动后续所有元素
深浅拷贝问题
1. 拷贝构造函数和赋值运算符重载必须实现深拷贝
2. 避免使用memcpy等浅拷贝方式，应为每个元素调用其拷贝构造函数或赋值运算符
迭代器失效
1. 任何可能引起内存重新分配（如insert、push_back导致扩容）或元素移动（如erase）的操作都会使指向该内存区的迭代器、指针和引用失效
元素访问
1. 重载 operator[]以实现数组式访问。可考虑添加边界检查
2. 提供 begin()和 end()函数以支持范围循环

其他

vector
进程间通信
vector删掉元素，背后的内存变化
std::move
vector迭代器失效问题
带权图的最短路径问题

Windows点击X关闭窗口的过程
基类指针转派生类
dynamic_cast
static_cast
C风格强制转换
reinterpret_cast
Windows透明窗口
分层窗口 (WS_EX_LAYERED)
DWM 相关 API
无重定向表面窗口
如何自己实现多态
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自己实现vector
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关键点
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`Windows`点击`X`关闭窗口的过程

基类指针转派生类

`dynamic_cast`

`static_cast`

`C`风格强制转换

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`Windows`透明窗口

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