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改编的 WinMine 源代码，用于教授 Win32 API 编程

Yiping Cheng
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2011年4月19日

CPOL

5分钟阅读

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一套理想的源代码包，用于向学生介绍 Win32 编程的基础知识

引言

作为一名大学教师，我本学期教授“Windows 编程”课程。我选择了 Charles Petzold 的著作《Programming Windows》作为教材。然而，由于我们只有 32 个课时，无法涵盖书中如此多的示例程序，因此我决定采用两到三个具有相当复杂度的示例，并以几个步骤来呈现。第一步只是一个框架，而每一步新都会在前一步的基础上引入新功能，直到最终成为一个完整的应用程序。

我认为，第一个示例程序最理想的选择是 WinMine（或扫雷）游戏。它阐释了许多基本 Windows API 函数的使用，例如 CreateWindow、SetWindowPos 等，以及许多常用窗口消息的处理，例如 WM_PAINT 消息和鼠标消息。它足够复杂，可以成为一个真正的应用程序，同时又足够简单，不会让学生因接触大量新概念而不知所措。此外，作为一个知名的游戏，它的源代码比其他程序更容易理解。

WinMine 的开源实现已经有很多了，其中我选择了 ReactOS 团队的 Joshua Thielen 编写的 WineMine 项目；它非常简洁和干净。我最终交给学生的软件包是本文附件中的 WinMine4Edu 项目。WinMine4Edu 基于 WineMine，但我做了许多修改，使其更像微软的 WinMine，并且我重写了鼠标消息处理部分，因为我未能理解 WineMine 的这部分，而且我认为我的实现可能更简洁一些。

编写代码时的注意事项

在改编代码时，我有一个双重目的。我希望它能尽可能地模仿微软原版的 WinMine，但同时我必须始终牢记，读者是那些在 Windows 编程方面先验知识很少的学生。考虑到这一点，我决定不实现鼠标中键的处理，因为它对于一个完整的游戏来说并非必需。

为了进一步简化。在处理 WM_RBUTTONUP 消息时，我们还采用了与微软 WinMine 略有不同的规则。微软 WinMine 允许在游戏处于 WAITING 状态时标记地雷，但我们不允许这样做；微软 WinMine 还允许剩余地雷数为负数，而我们不允许。我认为，这种方法完全合理，并且可以节省我们编写代码来在 LED 显示屏上显示负数的工作。

代码架构

WinMine4Edu 包含三个 C 源文件：WinMine.c、MinePaint.c 和 MineGame.c。WinMine.c 包含 WinMain 和主窗口过程，其中包括命令处理和其他杂项任务。MinePaint.c 包含图形部分，而 MineGame.c 实现鼠标消息处理。

继承自 Winemine，有一个全局结构体变量“board”，其中包含游戏的所有偏好设置、配置和当前状态。

主要例程如下：

void InitBoard(); // Compute the members of "board" that do not change from game to game
void LoadBoard(); // Load preferences from the registry
void SaveBoard(); // Save preferences to the registry
void DestroyBoard();// Release memory DCs and bitmaps associated with the board
void CheckLevel(); // Check whether the level parameters are sane
void NewBoard(); 	// Compute the members of "board" that may change from game to game
void NewGame(); 	// Call NewBoard and refresh the window
void TranslateMouseMsg(UINT* puMsg, WPARAM wParam);
void ProcessMouseMsg(UINT uMsg, LPARAM lParam);
void OnCommand(WPARAM wParam, LPARAM lParam);
void SetDifficulty(DIFFICULTY Difficulty); // Set new difficulty for the game
void DrawBackground(HDC hDC); 	// Draw the margins and borders of the rect's
void DrawMinesLeft(HDC hdc); 	// Draw the number of remaining mines in LED digits
void DrawFace(HDC hdc); 		// Draw the face button
void DrawTime(HDC hdc); 	// Draw the number of seconds elapsed since the game begins
void DrawGrid(HDC hdc); 	// Draw the grid of boxes
void DisplayFace(FACE_STATE faceState); // Set new state of the face and show it
void SetAndDispBoxState(int r, int c, BOX_STATE state); // Set new state of the box 
						// and show it 
void DecMinesLeft(); // Decrement the number of remaining mines and show it
void IncMinesLeft(); // Increment the number of remaining mines and show it
void ZeroMinesLeft(); // Set the number of remaining mines to zero and show it
void IncTime(); // Increment the number of seconds elapsed and show it
void LayMines(int row, int col); 	// Lay the mines, this occurs after the 
				// first WM_LBUTTON message on a box
void Pt2RowCol(POINT pt, int *prow, int *pcol); // Calculate the current 
					//mouse point is in what box (row,col)
void GameWon(); // Called when the game is won
void GameLost(); // Called when the game is lost
void PressBox(int row, int col); 	// Do the pressing of the specified box
void UnPressBox(); 	// Do the unpressing of the currently pressed box
UINT CountMines(int row, int col); 	// Count how many mines are there in the 
				// surrounding boxes
BOOL StepBox(int row, int col); 	// Steps on a box, a recursive function

注意事项

这里我们先来熟悉一下术语。显示剩余地雷数的矩形称为“CounterRect”；显示当前时间的矩形称为“TimerRect”；显示游戏当前状态的按钮称为“Face”；我们有方块“boxes”，它们可能包含地雷，也可能不包含。由方块组成的矩形阵列称为“Grid”。

我加入了一些可能让你觉得不错的功能。

  1. 当客户区域的任何元素（矩形、脸部或方块）需要重绘时，我们不会向窗口函数发送或发布 WM_PAINT 消息，而是直接使用通过 GetDC 获取的 hDC 进行绘制。
  2. 每个方块只有两个信息项，一个指定它是否有地雷，另一个指示方块的当前状态。方块的视觉外观仅取决于此状态（状态唯一确定要显示在地块上的位图的偏移量），这就是为什么你会发现我的 DrawBox 函数如此简单，只有一条语句！
  3. 与 WineMine 一样，我们在方块上按下左鼠标按钮时调用 PressBox，在鼠标离开或释放左键，或发生 WM_LBUTTONDOWN 以外的任何其他鼠标事件时调用 UnPressBox。我们的实现是，当方块处于“未点击”和“非最终”状态时，PressBox 才改变方块的状态：BS_INITIAL 或 BS_DICEY。当按下具有 BS_INITIAL 状态的方块时，它暂时处于 BS_DOWN 状态；当按下具有 BS_DICEY 状态的方块时，它暂时处于 BS_DICEY_DOWN 状态。释放方块会将方块状态恢复到其原始状态，即 BS_INITIAL 或 BS_DICEY。
  4. 当在方块上释放左鼠标按钮时，该方块称为“被点击”。“被点击”的状态包括 BS_NUM1 到 BS_NUM8、BS_DOWN 和 BS_BLAST。因此，BS_DOWN 既是按下时的临时状态，也是点击后的永久状态，具体取决于上下文。这是通过遵循以下规则来编写代码来实现的
    1. 任何时候只能有一个方块被按下，或者没有方块被按下。
    2. 当我们释放一个方块时，它必须是当前被按下的方块。
    3. 当响应鼠标事件（按下/释放以外的事件）而改变任何方块的状态时，我们首先执行释放操作。这确保了此时没有方块被按下。因此，我们可以保证，如果我们此时遇到 BS_DOWN 状态，它一定是点击后的永久状态，而不是按下的结果。

StepBox 函数实现了方块的点击操作，请注意它是递归的，这意味着当被点击的方块周围没有地雷时，它可能会调用自身。请参阅以下代码片段

// steps on this box, return value indicates if it is safe
BOOL StepBox(int row, int col)
{
    UINT cMinesSurround;

    if (board.Box[row][col].State != BS_INITIAL && 
        board.Box[row][col].State != BS_DICEY)
    {
        // previously stepped, so safe, no need to step second time, 
        // or already flagged as a mine
        return TRUE;
    }

    if (board.Box[row][col].fMine)
    {
        // stepped on a mine!
        SetAndDispBoxState(row, col, BS_BLAST);
        return FALSE;
    }

    board.uSteps++;
    cMinesSurround = CountMines(row, col);
    SetAndDispBoxState(row, col, BS_DOWN - cMinesSurround);

    if (cMinesSurround == 0)
    {
        int r, c;

        for (r = row-1; r <= row+1; r++)
            for (c = col-1; c <= col+1; c++)
            {
                if (WITHIN_GRID(r, c) && (r != row || c != col))
                {
                    StepBox(r, c);
                }
            }
    }

    return TRUE;
}

结论

我们的最终成果是一个相当完整的 WinMine 程序，其复杂性得到控制，非常适合讲解 Win32 API 编程的细节。在我的教学实践中，我分五个步骤介绍了这个程序。学生们对 Win32 编程的知识循序渐进地积累，他们的信心和对 Windows 编程的兴趣也随之增长。

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