Xử lí bàn phím,thiết bị chuột,và định bộ định thời gian

Nền tảng cơ sở về bàn phím

Windows nhận và xử lý thông tin nhận được từ bàn phím, qua hình thức các thông điệp và gởi cho ứng dụng. Trong ứng dụng Windows các thông điệp sẽ được hệ điều hành chuyển cho hàm xử lý cửa sổ WndProc của ứng dụng.

Windows cung cấp 8 loại thông điệp khác nhau để phân biệt các tình huống của các phím được gõ. Tuy nhiên không phải lúc nào chúng ta cũng phải xử lý toàn bộ các thông điệp đó, thông thường thì chỉ cần xử lý một nửa các thông điệp được phát sinh từ bàn phím, và các thông điệp còn lại sẽ được Windows xử lý mặc định.

Ví dụ, trong Windows có thể bỏ qua khi nhấn phím Ctrl, Alt, Shift cùng với các phím khác, nếu không muốn chặn để xử lý riêng cho ứng dụng. Trong trường hợp nếu chúng ta muốn chặn để xử lý riêng cho mình, chẳng hạn tạo phím nóng (hotkey) phải chú ý tránh dùng trùng hợp với các phím nóng mà Windows cung cấp. Vì khi đó theo quyền ưu tiên, ứng dụng của chúng ta sẽ xử lý thông điệp đó và sẽ làm cho hệ thống không hoạt động như bình thường.

Thành phần giao tiếp chung như hộp thoại (dialog) cũng có nhiều giao tiếp với bàn phím, nhưng chúng ta không cần quan tâm đến việc giao tiếp với bàn phím khi hộp thoại được kích hoạt. Xử lý bàn phím trong hộp thoại thường được giao cho Windows xử lý. Các điều khiển được dùng trong hộp thoại như hộp nhập liệu (edit box), hộp lựa chọn (check box), hay các nút nhấn (button)...điều có khả năng tự xử lý phím gõ vào và chỉ trả lại thông báo của các phím gõ cho cửa sổ cha (parent window). Tuy vậy, với một số các điều khiển nhất định theo ứng dụng ta có thể phải xử lý các thông điệp để tăng cường thêm sức mạnh của thành phần điều khiển này.

Tóm lại trong các ứng dụng được cấu thành từ các thành phần điều khiển cơ bản này thì chúng ta không quan tâm đến việc xử lý các thông điệp từ bàn phím.

Khái niệm focus trong các ứng dụng trong môi trường Windows

Windows đưa ra khái niệm sự quan tâm (focus) cho các ứng dụng được chạy đồng thời trong một thời điểm. Vì chỉ có một bàn phím, nên Windows phải quản lý và phân phối các thông điệp được gõ vào cho các ứng dụng. Thông thường, có các trường hợp trên Windows là : một trong số các ứng dụng đang chạy được kích hoạt (active) hay không có ứng dụng nào chạy. Khi có một chương trình ứng dụng được kích hoạt thì Windows xem như ứng dụng đó nhận được sự quan tâm.Trong một ứng dụng có nhiều các cửa sổ, mỗi thời điểm chỉ một cửa sổ nhận được sự quan tâm. Theo cơ chế này, Windows cung cấp một dạng gọi là hàng đợi thông điệp. Mỗi thông điệp sẽ được đưa vào hàng đợi xử lý thông điệp và được Windows phân phối đến các ứng dụng tương ứng.

Hàm DispatchMessage trong vòng lặp xử lý thông điệp sẽ chịu trách nhiệm chuyển thông điệp đến thủ tục xử lý cửa sổ WndProc của các cửa sổ tương ứng.

Một cửa sổ có thể xác định được trạng thái quan tâm của mình bằng cách chặn các thông điệp WM_SETFOCUS, WM_KILLFOCUS trong hàm xử lý WndProc. Thông điệp WM_SETFOCUS sẽ cho cửa sổ biết được thời điểm nhận được quan tâm của Windows và ngược lại WM_KILLFOCUS sẽ thông báo cho cửa sổ biết được đã mất sự quan tâm từ Windows. Phần sau sẽ giới thiệu kỹ hơn về xử lý thông điệp.

Cơ chế hàng đợi và quản lý hàng đợi

Trong Windows khi người dùng nhấn và nhả phím trên bàn phím, thì thông qua trình điều khiển thiết bị bàn phím (keyboard driver) sẽ diễn dịch mã quét (scan code) của phần cứng sang hình thức thông điệp. Trước hết Windows sẽ tạm thời lưu trữ thông điệp này vào hàng đợi thông điệp của hệ thống (system message queue). Hàng đợi thông điệp hệ thống của Windows là một hàng đợi duy nhất và quản lý các thao tác tiền xử lý thông tin nhập từ bàn phím và chuột. Windows sẽ lần lượt lấy các thông điệp trong hàng đợi xử lý và sẽ gởi đến hàng đợi của ứng dụng khi ứng dụng đã xử lý xong thông điệp bàn phím và thiết bị chuột trước đó.

Hình 4.1 Quá trình xử lý bàn phím

Lý do mà Windows phải chia thành hai giai đoạn trong quá trình nhận và gởi thông điệp từ bàn phím đến hàng đợi của ứng dụng là do việc đồng bộ hóa với mọi tiến trình. Nếu Windows không quản lý hàng đợi hệ thống thì rất khó đồng bộ các tiến trình của các ứng dụng. Ví dụ, khi một cửa sổ nhận được sự quan tâm và chuẩn bị xử lý các thông điệp. Người dùng có thể gõ phím nhanh trong khi thông điệp trước vẫn chưa xử lý xong. Giả sử người dùng muốn chuyển qua ứng dụng khác và nhấn Alt-Tab, khi đó thông điệp bàn phím mới này sẽ được đưa vào hàng đợi của hệ thống và phân phát cho ứng dụng kia chứ không phải đưa vào hàng đợi của ứng dụng. Với tính năng đồng bộ hóa của Windows thì các thông điệp từ bàn phím đảm bảo được chuyển giao đúng cho các cửa sổ tương ứng.

Xử lý thông điệp từ bàn phím

Đoạn chương trình minh họa

Đoạn chương trình dưới đây minh họa một chương trình nhỏ nhập các kí tự từ bàn phím và xuất ra màn hình.

#define BUFSIZE 65535;

#define SHIFTED 0x8000;

LRESULT CALLBACK WndProc( HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam )

{

HDC hdc; // Thiết bị ngữ cảnh

TEXTMETRIC tm; // Cấu trúc metric của văn bản

static DWORD dwCharX; // Bề ngang của kí tự

static DWORD dwCharY; // Chiều dài của kí tự

static DWORD dwClientX; // Bề ngang của vùng làm việc

static DWORD dwClientY; // Chiều dài của vùng làm việc

static DWORD dwLineLen; // Chiều dài của một dòng

static DWORD dwLines; // Số dòng văn bản trong vùng làm việc

static int nCaretPosX = 0; // Tọa độ x của caret

static int nCaretPosY = 0; // Tọa độ y của caret

static int nCharWidth = 0; // Bề dày của kí tự

static int cch = 0; // Số kí tự trong buffer

static int nCurChar = 0; // Chỉ đến kí tự hiện thời trong buffer

static PTCHAR pchInputBuf; // Kí tự tạm đưa vào buffer

int i, j; // Biến lặp

int cCR = 0; // Số kí tự xuống dòng

int nCRIndex = 0; // Chỉ đến kí tự xuống dòng cuối cùng

int nVirtKey; // Mã phím ảo

TCHAR szBuf [128]; // Buffer tạm

TCHAR ch; // Kí tự

PAINTSTRUCT ps; // Dùng cho hàm BeginPaint

RECT rc; // Hình chữ nhật trong hàm DrawText

SIZE sz; // Kích thước của chuỗi

COLORREF crPrevText; // Màu của văn bản

COLORREF crPrevBk; // Màu nền

switch ( message )

{

case WM_CREATE:

/* Lấy thông tin font hiện thời */

hdc = GetDC ( hWnd );

GetTextMetrics ( hdc, &tm );

ReleaseDC ( hWnd, hdc );

dwCharX = tm.tmAveCharWidth;

dwCharY = tm.tmHeight;

/* Cấp phát bộ nhớ đệm để lưu kí tự nhập vào */

pchInputBuf = (LPTSTR)GlobalAlloc( GPTR,BUFSIZE * sizeof ( TCHAR ) );

return 0;

case WM_SIZE:

/* Lưu giữ kích thước của vùng làm việc */

dwClientX = LOWORD ( lParam );

dwClientY = HIWORD ( lParam );

/* Tính kích thước tối đa của một dòng

và số dòng tối đa trong vùng làm việc */

dwLineLen = dwClientX - dwCharX;

dwLines = dwClientY / dwCharY;

break;

case WM_SETFOCUS:

/* Tạo và hiển thị caret khi cửa sổ nhận được sự quan tâm */

CreateCaret ( hWnd, ( HBITMAP ) 1, 0, dwCharY );

SetCaretPos ( nCaretPosX, nCaretPosY * dwCharY );

ShowCaret ( hWnd );

break;

case WM_KILLFOCUS:

/*Ẩn caret và hủy khi cửa sổ không còn nhận được sự quan tâm */

HideCaret ( hWnd );

DestroyCaret ( );

break;

case WM_CHAR:

switch ( wParam )

{

case 0x08: // Backspace

case 0x0A: // Linefeed

case 0x1B: // Escape

MessageBeep( ( UINT ) –1 );

return 0;

case 0x09: // tab

/* Chuyển phím tab thành 4 kí tự trắng liên tục nhau */

for ( i = 0; i < 4; i ++ )

SendMessage (hWnd, WM_CHAR, 0x20, 0);

return 0;

case 0x0D: // Xuống dòng

/* Lưu kí tự xuống dòng và tạo dòng mới đưa caret

xuống vị trí mới */

pchInputBuf [ cch++ ] = 0x0D;

nCaretPosX = 0;

nCaretPosY += 1;

break;

default: // Xử lý những kí tự có thể hiển thị được

ch = ( TCHAR ) wParam;

HideCaret ( hWnd );

/* Lấy bề dày của kí tự và xuất ra */

hdc = GetDC ( hWnd );

GetCharWidth32 ( hdc, (UINT) wParam, (UINT)wParam,

&nCharWidth );

TextOut(hdc, nCaretPosX, nCaretPosY*dwCharY, &ch, 1);

ReleaseDC ( hWnd, hdc );

/* Lưu kí tự vào buffer */

pchInputBuf [ cch++ ] = ch;

/* Tính lại vị trí ngang của caret. Nếu vị trí này tới cuối dòng thì chèn thêm kí tự xuống dòng và di chuyển caret đến dòng mới */

nCaretPosX += nCharWidth;

if ( ( DWORD ) nCaretPosX > dwLineLen )

{

nCaretPosX = 0;

pchInputBuf [ cch++ ] = 0x0D;

++nCaretPosY;

}

nCurChar = cch;

ShowCaret ( hWnd );

break;

}

SetCaretPos ( nCaretPosX, nCaretPosY * dwCharY );

break;

case WM_KEYDOWN:

switch ( wParam )

{

case VK_LEFT: // LEFT arrow

/* Caret di chuyển qua trái và chỉ đến đầu dòng */

if ( nCaretPosX > 0 )

{

HideCaret ( hWnd );

/* Tính toán lại vị trí của caret khi qua trái */

ch = pchInputBuf [--nCurChar ];

hdc = GetDC ( hWnd );

GetCharWidth32 ( hdc, ch, ch, &nCharWidth );

ReleaseDC ( hWnd, hdc );

nCaretPosX=max(nCaretPosX-nCharWidth,0 );

ShowCaret ( hWnd );

}

break;

case VK_RIGHT: // RIGHT arrow

/* Di chuyển caret sang phải */

if (nCurChar < cch)

{

HideCaret ( hWnd );

/* Tính toán lại vị trí của caret khi sang phải */

ch = pchInputBuf [ nCurChar ];

if ( ch == 0x0D )

{

nCaretPosX = 0;

nCaretPosY++;

}

/* Nếu kí tự không phải là enter thì kiểm tra xem phím shift có được nhấn hay không. Nếu có nhấn thì đổi màu và xuất ra màn hình. */

else

{

hdc = GetDC ( hWnd );

nVirtKey = GetKeyState ( VK_SHIFT );

if ( nVirtKey & SHIFTED )

{

crPrevText=SetTextColor( hdc,RGB (255, 255, 255) );

crPrevBk= SetBkColor(hdc,RGB(0,0,0));

TextOut(hdc,nCaretPosX,nCaretPosY*dwCharY,

&ch,1 );

SetTextColor ( hdc, crPrevText );

SetBkColor ( hdc, crPrevBk );

}

GetCharWidth32(hdc,ch,ch,&nCharWidth);

ReleaseDC ( hWnd, hdc );

nCaretPosX = nCaretPosX + nCharWidth;

}

nCurChar++;

ShowCaret ( hWnd );

break;

}

break;

case VK_UP: // Phím mũi tên lên

case VK_DOWN: // Phím mũi tên xuống

MessageBeep ( (UINT) –1 );

return 0;

case VK_HOME: // Phím home

/* Thiết lập vị trí của caret ở dòng đầu tiên */

nCaretPosX = nCaretPosY = 0;

nCurChar = 0;

break;

case VK_END: // Phím end

/* Di chuyển về cuối văn bản và lưu vị trí của kí tự xuống dòng cuối */

for ( i=0; i < cch; i++ )

{

if ( pchInputBuf [ i ] == 0x0D )

{

cCR++;

nCRIndex = i + 1;

}

}

nCaretPosY = cCR;

/* Chép tất cả các kí tự từ kí tự xuống dòng cuối đến kí tự hiện thời vừa nhập từ bàn phím vào bộ nhớ đệm. */

for ( i = nCRIndex, j = 0; i < cch; i++, j++ )

szBuf [ j ] = pchInputBuf [ i ];

szBuf [ j ] = TEXT ( '' );

/* Tính vị trí dọc của caret */

hdc = GetDC ( hWnd );

GetTextExtentPoint32(hdc,szBuf, lstrlen(szBuf), &sz );

nCaretPosX = sz.cx;

ReleaseDC ( hWnd, hdc );

nCurChar = cch;

break;

default:

break;

}

SetCaretPos( nCaretPosX, nCaretPosY*dwCharY );

break;

case WM_PAINT:

if ( cch == 0 )

break;

hdc = BeginPaint ( hWnd, &ps );

HideCaret ( hWnd );

SetRect ( &rc, 0, 0, dwLineLen, dwClientY );

DrawText ( hdc, pchInputBuf, -1, &rc, DT_LEFT );

ShowCaret ( hWnd );

EndPaint ( hWnd, &ps );

break;

case WM_DESTROY:

PostQuitMessage ( 0 );

/* Giải phóng buffer */

GlobalFree ( ( HGLOBAL) pchInputBuf );

UnregisterHotKey ( hWnd, 0xAAAA );

break;

default:

return DefWindowProc ( hWnd, message, wParam, lParam );

}

return NULL;

}