简单的win32应用程序：弹跳的小球（使用双缓冲）

可视化编程的作业（讲了快2个月了还在讲win32 api，然而我们最后不是考mfc吗喂老师），内容是按下鼠标擡起后小球弹上去又掉下来，弹跳高度与鼠标按下时间长度相关。

相关的实现细节用注释写在程序里，没有注释的部分就是vs自动生成的。

Ps.使用的是visual studio 2015，不保证能在别的版本上能直接通过

#include "stdafx.h"
#include "jumpingBall.h"
#include <math.h>

#define MAX_LOADSTRING 100

HINSTANCE hInst;
WCHAR szTitle[MAX_LOADSTRING];
WCHAR szWindowClass[MAX_LOADSTRING];

ATOM                MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance);
BOOL                InitInstance(HINSTANCE, int);
LRESULT CALLBACK    WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
INT_PTR CALLBACK    About(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

int APIENTRY wWinMain(_In_ HINSTANCE hInstance,
                     _In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance,
                     _In_ LPWSTR    lpCmdLine,
                     _In_ int       nCmdShow)
{
    UNREFERENCED_PARAMETER(hPrevInstance);
    UNREFERENCED_PARAMETER(lpCmdLine);

    LoadStringW(hInstance, IDS_APP_TITLE, szTitle, MAX_LOADSTRING);
    LoadStringW(hInstance, IDC_JUMPINGBALL, szWindowClass, MAX_LOADSTRING);
    MyRegisterClass(hInstance);

    if (!InitInstance (hInstance, nCmdShow))
    {
        return FALSE;
    }

    HACCEL hAccelTable = LoadAccelerators(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDC_JUMPINGBALL));

    MSG msg;

    while (GetMessage(&msg, nullptr, 0, 0))
    {
        if (!TranslateAccelerator(msg.hwnd, hAccelTable, &msg))
        {
            TranslateMessage(&msg);
            DispatchMessage(&msg);
        }
    }

    return (int) msg.wParam;
}

ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance)
{
    WNDCLASSEXW wcex;

    wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);

    wcex.style          = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wcex.lpfnWndProc    = WndProc;
    wcex.cbClsExtra     = 0;
    wcex.cbWndExtra     = 0;
    wcex.hInstance      = hInstance;
    wcex.hIcon          = LoadIcon(hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDI_JUMPINGBALL));
    wcex.hCursor        = LoadCursor(nullptr, IDC_ARROW);
    wcex.hbrBackground  = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);
    wcex.lpszMenuName   = MAKEINTRESOURCEW(IDC_JUMPINGBALL);
    wcex.lpszClassName  = szWindowClass;
    wcex.hIconSm        = LoadIcon(wcex.hInstance, MAKEINTRESOURCE(IDI_SMALL));

    return RegisterClassExW(&wcex);
}

BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)
{
   hInst = hInstance;

   HWND hWnd = CreateWindowW(szWindowClass, szTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW,
      CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, nullptr, nullptr, hInstance, nullptr);

   if (!hWnd)
   {
      return FALSE;
   }

   ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
   UpdateWindow(hWnd);

   return TRUE;
}






// 自己定义的一个返回rect的函数，一直没找到原生的相应api
tagRECT makeRECT(int x1, int y1, int x2, int y2) {
	tagRECT tag;
	tag.left = x1;
	tag.top = y1;
	tag.right = x2;
	tag.bottom = y2;
	return tag;
}

// 程序时钟
long timingSecond = 0;
// 基准点
POINT startPos{ 120,400 };
// 小球半径
int radius = 35;

// 当前是否按下按钮
bool buttonDown = false;
// 按下按钮的总时间
int spanSecond = 0;
// 最高时间
int topTime = 0;
// 当前高度
int height = 0;
// 初速度，对应于spanSecond
int v0;
// 力场加速度
double g = 2;
// 开始运动的时长
int t = 0;
// 按动时间与初速度转化系数
int K_timeToGetSpeed = 1;
// 落地速度衰减率
double decrease = 0.8;

// 计算距离上次更新图像时间段内的位移
int computeX() {
	// 这一步没什么意义，只是感觉时间比较长除以2而已; 完全可以直接用v计算
	// 当然也不是完全没意义，除数越大小球状态更新越慢，可以自己改了看看
	int t2 = t / 2;
	int x = v0*t2 - 0.5*g*t2*t2;
	int dis = x - height;
	return dis;
}

// 控制弹跳初速度衰减
void changeHeight(int dis) {
	// 得到小球真实高度
	height += dis;

	// 运动落地，开始反弹
	if (height < 0) {
		height = 0;

		// 速度衰减，开启新一轮运动计时
		v0 *= decrease;
		t = 0;
	}
}

void drawBall(HDC& hdc) {
	// 计算得到小球此时的座标
	POINT center = startPos;
	center.y -= height;


	// 获取客户区大小
	RECT clientRECT;
	HWND hwnd = WindowFromDC(hdc);
	::GetClientRect(hwnd, &clientRECT);
	// 创建内存缓冲区
	HDC hdcmem = ::CreateCompatibleDC(hdc);
	// 创建可以选入当前设备的HBITMAP（指针结构）
	HBITMAP hbit = ::CreateCompatibleBitmap(hdc, clientRECT.right, clientRECT.bottom);
	// 将hbitmap选入内存缓冲区
	::SelectObject(hdcmem, hbit);

	// 构造笔刷（涂色）和笔（画轮廓）
	HBRUSH hbrush = ::CreateSolidBrush(RGB(111, 224, 162));
	HPEN pen = ::CreatePen(0, 2, RGB(66, 219, 140));

	// 填充白色背景
	HBRUSH hb = ::CreateSolidBrush(RGB(255, 255, 255));
	::SelectObject(hdcmem, hb);
	::FillRect(hdcmem, &clientRECT, hb);
	::DeleteObject(hb);
	
	::SelectObject(hdcmem, hbrush);
	::SelectObject(hdcmem, pen);
	// 绘制小球
	::Ellipse(hdcmem, center.x - radius, center.y - radius, center.x + radius, center.y + radius);
	::DeleteObject(hbrush);
	::DeleteObject(pen);
	// 绘制高光
	hbrush = ::CreateSolidBrush(RGB(255,255,255));
	pen = ::CreatePen(0, 1, RGB(144, 231, 184));
	::SelectObject(hdcmem, hbrush);
	::SelectObject(hdcmem, pen);
	::Ellipse(hdcmem, center.x - radius*0.7, center.y - radius*0.7, center.x - radius*0.3, center.y - radius*0.3);

	::DeleteObject(pen);
	// 绘制地面2条线
	pen = ::CreatePen(0, 2, RGB(145, 93, 36));
	::SelectObject(hdcmem, pen);
	::MoveToEx(hdcmem, startPos.x - 120, startPos.y + radius, NULL);
	::LineTo(hdcmem, startPos.x + 120, startPos.y + radius);
	::DeleteObject(pen);
	pen = ::CreatePen(0, 1, RGB(171, 120, 54));
	::SelectObject(hdcmem, pen);
	::MoveToEx(hdcmem, startPos.x - 90, startPos.y + radius + 10, NULL);
	::LineTo(hdcmem, startPos.x + 90, startPos.y + 10 + radius);
	::DeleteObject(pen);

	// 将内存缓冲区写入真实的屏幕客户区
	::BitBlt(hdc, 0, 0, clientRECT.right, clientRECT.bottom, hdcmem, 0, 0, SRCCOPY);

	// 如果不释放，程序将会迅速占用大量内存
	// 你别说，注释掉以后还真没有多占内存，有点神奇啊
	::DeleteObject(hbit);
	::DeleteDC(hdcmem);
}







LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    switch (message)
    {
	case WM_CREATE:
	{
		// 启动计时器，ID为10010（我用联通）
		SetTimer(hWnd, 10010, 3, NULL);

		// 获取客户区大小
		RECT clientRECT;
		::GetClientRect(hWnd, &clientRECT);
		// 设定小球基准位置
		startPos.x = clientRECT.right / 2;
		startPos.y = clientRECT.bottom - 80;

		// 计算最大速度 -> 计算半程运动最长的时间（达到屏幕客户区最高点）
		int vm = sqrt(2 * g*startPos.y);
		topTime = vm / K_timeToGetSpeed;
		break;
	}
	case WM_SIZE:
	{
		// 窗口变化后重新计算基准位置与顶点时间
		RECT clientRECT;
		::GetClientRect(hWnd, &clientRECT);
		startPos.x = clientRECT.right / 2;
		startPos.y = clientRECT.bottom - 80;

		// 重新计算最大时间
		int vm = sqrt(2 * g*startPos.y);
		topTime = vm / K_timeToGetSpeed;

		break;
	}
    case WM_COMMAND:
        {
            int wmId = LOWORD(wParam);
            switch (wmId)
            {
            case IDM_ABOUT:
                DialogBox(hInst, MAKEINTRESOURCE(IDD_ABOUTBOX), hWnd, About);
                break;
            case IDM_EXIT:
                DestroyWindow(hWnd);
                break;
            default:
                return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
            }
        }
        break;
    case WM_PAINT:
        {
            PAINTSTRUCT ps;
            HDC hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
            // TODO: 在此处添加使用 hdc 的任何绘图代码...

			drawBall(hdc);


            EndPaint(hWnd, &ps);
        }
        break;
	case WM_LBUTTONDOWN: 
	{
		// 标记此时鼠标按下，不在计时器消息响应中更新画面
		buttonDown = true;

		// 记录当前时刻，以得出鼠标按下时长
		spanSecond = timingSecond;
		break;
	}
	case WM_LBUTTONUP:
	{
		// 鼠标擡起，小球开始运动
		buttonDown = false;
		t = 0;

		// 获得鼠标按下时间，但不能过长，以防小球“飞出”客户区
		spanSecond = timingSecond - spanSecond;
		if (spanSecond > topTime)
			spanSecond = topTime;

		// 按照系数，将鼠标按下时长转换为小球初速度
		v0 = spanSecond * K_timeToGetSpeed;

		break;
	}
	case WM_TIMER: {
		// 在计时消息中为程序已时间续一秒
		timingSecond++;

		// 在鼠标擡起时进行画面重绘
		if (!buttonDown) {

			// 运动时间加一
			t++;
			// 计算位移
			int dis = computeX();
			// 得到高度
			changeHeight(dis);

			// 重绘命令，会向消息队列发出WM_PAINT消息，NULL是重绘全部区域，
			// 0是不使用背景擦除（在没有用双缓冲重写相关消息响应[好像是WM_ERASEBKGND]的情况下会闪屏）
			InvalidateRect(hWnd, NULL, 0);
		}

		break;
	}
    case WM_DESTROY:
		// 杀掉计时器
		KillTimer(hWnd, 10010);
        PostQuitMessage(0);
        break;
    default:
        return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
    }
    return 0;
}








INT_PTR CALLBACK About(HWND hDlg, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    UNREFERENCED_PARAMETER(lParam);
    switch (message)
    {
    case WM_INITDIALOG:
        return (INT_PTR)TRUE;

    case WM_COMMAND:
        if (LOWORD(wParam) == IDOK || LOWORD(wParam) == IDCANCEL)
        {
            EndDialog(hDlg, LOWORD(wParam));
            return (INT_PTR)TRUE;
        }
        break;
    }
    return (INT_PTR)FALSE;
}