Введение

Цель этого обзора - помочь человеку перейти от использования средств Delphi к функциям Win API. Предполагается, что читатель уже неплохо владеет Delphi, поэтому будет подчёркиваться, прежде всего, разница между этими двумя инструментами. Кроме того, многие авторы книг по Delphi не уделяют достаточно внимания функциям Win API, предназначенным для работы с окнами и графикой, потому что считают, что VCL Delphi достаточно хорошо справляется с этими задачами. Так что часто приходится учиться работе с Win API по книгам по 16-разрядному Borland Pascal'ю. Поэтому я буду обращать внимание и на отличие 32-разрядных версий от 16-разрядных. Но я не буду без особой необходимости останавливаться на подробном описании конкретных функций, так как это всё сделано в справочной системе. Я также остановлюсь и на этой самой справочной системе, потому что начинающему программисту может оказаться не очень просто разобраться с ней.
Что такое Win API

Win API - это набор функций, предоставляемых операционной системой каждой программе. Эти функции находятся в стандартных динамически компонуемых библиотеках (Dynamic Linked Library, DLL), таких как kernel32.dll, user32.dll, gdi32.dll. Эти файлы находятся в директории Window\System. Вообще говоря, каждая программа должна самостоятельно заботится о том, чтобы подключить эти библиотеки. DLL могут подключаться к программе статически и динамически. В первом случае программа «освобождает» DLL только при завершении, во втором освобождение может произойти в любой момент. Если после освобождения DLL оказывается, что её больше не использует ни одна программа, она выгружается из памяти. Так как стандартные библиотеки используются самой системой, они всегда находятся в памяти, и поэтому использование динамического подключения бессмысленно. Чтобы статически подключить в Delphi некоторую функцию Win API, например, функцию GetWindowDC из модуля user32.dll, надо написать конструкцию вида

function GetWindowDC(Wnd: HWnd); HDC; stdcall; external 'user32.dll' name 'GetWindowDC';

Такая запись обеспечивает одновременно и статическое подключение библиотеки user32, и декларацию функции GetWindowDC, что позволяет компилятору в дальнейшем работать с ней. Обратите внимание, что все функции Win API написаны в соответствии с моделью вызова stdcall, а в Delphi по умолчанию используется другая модель - register (модель вызова определяет, как функции передаются параметры). Поэтому при импорте функций из стандартных библиотек необходимо явно указывать эту модель. Далее указывается, из какой библиотеки импортируется функция и какое название в ней она имеет. Дело в том, что имя функции в библиотеке может не совпадать с тем, под которым она становится известна компилятору. Позже я остановлюсь на тех случаях, когда это используется. Главным недостатком DLL следует считать то, что в них сохраняется информация только об именах функций, но не об их параметрах. Поэтому, если при импорте функции указать не те параметры, какие подразумевались автором DLL, то программа будет работать неправильно (вплоть до зависания), а ни компилятор, ни операционная система не смогут указать на ошибку.

Обычно программа использует довольно большое число функций Win API. Декларировать их все довольно утомительно. К счастью, Delphi избавляет программиста от этой работы: все эти функции уже описаны в соответствующих модулях, достаточно упомянуть их имена в разделе uses. Например, большинство общеупотребительных функций описаны в модулях Windows.dcu и Messages.dcu.
Как получить справку по функциям Win API

Для тех, кто решил использовать Win API, самым необходимым инструментом становится какая-либо документация по этим функциям. Их так много, что запомнить все совершенно нереально, поэтому работа без справочника под рукой просто невозможна. Наиболее доступным справочником для российского программиста является Win32 Developer's Reference, справочная система фирмы Microsoft, потому что фирма Inprise (тогда ещё Borland), получила лицензию на включение её в состав Delphi. Сам я буду постоянно ссылаться на эту справку, потому что подробное описание функций займёт слишком много места, да и нет особого смысла описывать то, что описали и без меня.

Хотя в комплект поставки Delphi и входит эта справочная система, содержащая описание всех функций Win API, получение справки по ним не настолько удобное, как по стандартным функциям Delphi. Если набрать в редакторе Delphi имя какой-нибудь функции Win API, поставить курсор в начало этой функции и нажать F1, то откроется справка по ней, как и в случае обычных функций и процедур. Однако функции Win API не появляются в предметном указателе справочной системы. Авторы Delphi объясняют это ограничениями, накладываемыми самой справочной системой (как обычно, всех собак вешают Windows). Они же советуют создать в меню кнопки «Пуск» ярлык к справочной системе Win32 Developer's Reference. Мне остаётся только присоединиться к этому совету и добавить, что ярлык надо создавать к файлу MSTools.hlp, который находится в директории $(Delphi)\Help.

Другая проблема заключается в том, что, так как система Windows написана на Си, все описания функций Win API даны в соответствии с синтаксисом именно этого языка, а не Паскаля. Во-первых, необходимо разобраться с типами. Ниже приведена таблица, какие типы Си чему соответствуют.

WCHAR = WideChar;
LPSTR = PChar;
LPCSTR = PChar;
LPWSTR = PWideChar;
LPCWSTR = PWideChar;
DWORD = Integer;
BOOL = LongBool;
PBOOL = ^BOOL;
PINT = ^Integer;
PWORD = ^Word;
PDWORD = ^DWORD;
LPDWORD = PDWORD;
UCHAR = Byte;
PUCHAR = ^Byte;
SHORT = Smallint;
UINT = Integer;
PUINT = ^UINT;
ULONG = Longint;
PULONG = ^ULONG;
LCID = DWORD;
LANGID = Word;

int = Integer;
long = LongInt;
PVOID = Pointer;
HANDLE = THandle;
LPPOINT = TPoint;
RECT = TRect;
LPRECT = PRect;
LPSIZE = PSize;
BITMAP = TBitmap;

Все типы, приведённые в первой части таблицы, в целях совместимости описаны в модуле Windows.dcu, поэтому их можно использовать наравне с обычными типами Delphi. Кроме этих типов общего назначения существуют ещё специальные. Например, дескриптор окна имеет тип HWND, первый параметр сообщения - тип WPARAM. Эти специальные типы также описаны в Windows.dcu. В некоторых имена типов, встречающихся в справке, и соответствующих им типов из Windows.dcu отличаются только добавлением буквы «T», как это можно видеть из второй части таблицы. Кстати, не следует путать тип TBitmap, определённый в Windows.dcu, с классом TBitmap, определённым в Graphics.dcu. Зачем разработчикам Delphi потребовалось называть разные типы одним именем, не понятно, тем более что во второй версии Delphi был тип BITMAP, который куда-то исчез в третьей. Зато в четвёртой версии снова появился BITMAP, остался TBitmap, да ещё добавился tagBITMAP, и все эти три типа означают то же самое.
Теперь о синтаксисе описания самой функции в Си. Оно имеет вид

<Тип функции> <Имя функции>(<Тип параметра> <Имя параметра>, <Тип параметра> <Имя параметра>, ...);

Еще в Си различается верхний и нижний регистр, поэтому идентификаторы HDC, hdc, hDC и т. д. - разные идентификаторы (автор Си очень любил краткость и хотел, чтобы можно было делать не 26, а 52 переменные с именем из одной буквы). Поэтому часто можно встретить, что имя параметра и его тип совпадают с точностью до регистра. К счастью, при описании функции в Delphi мы не обязаны сохранять имена параметров, значение имеют лишь их типы и порядок следования. С учётом всего этого функция, описанная в справке как

HMETAFILE CopyMetaFile(HMETAFILE hmfSrc, LPCTSTR lpszFile);

в Delphi имеет вид
function CopyMetaFile(hmfSrc: HMETAFILE; lpszFile: LPCTSTR): HMETAFILE;
или, что то же самое,
function CopyMetaFile(hmfSrc: HMetaFile; lpszFile: PChar): HMetaFile;
Так как в Паскале нет разницы, написать, например, HMETAFILE или HMetaFile, в дальнейшем я буду придерживаться второго варианта, потому что так легче читать, хоть это и не совпадает с тем, как принято в справочной системе.

Несколько особняком стоит тип VOID. Если функция имеет такой тип, то в Паскале она описывается как процедура. Если вместо параметров у функции в скобках стоит VOID, это означает, что функция не имеет параметров. Например, функция
VOID CloseLogFile(VOID);
в Delphi описывается как
procedure CloseLogFile;
Не путайте VOID и PVOID. PVOID - это нетипизированный указатель, соответствующий типу Pointer.

В тех случаях, когда тип параметра является указателем на другой тип (обычно начинается с букв LP), при описании этой функции в Delphi можно пользоваться параметром-переменной, так как в этом случае функции передаётся указатель. Например, функция
int GetRgnBox(HRGN hrgn, LPRECT lprc);
в файле Windows.pas описана

function GetRgnBox(RGN: HRGN; var p2: TRect): Integer;

И, наконец, если не удаётся понять, как функция, описанная в справке, должна быть переведена на Паскаль, можно попытаться найти описание этой функции в исходных текстах модулей, поставляемых вместе с Delphi. Эти модули находятся в директории $(DELPHI)\Source\RTL\Win. Можно также воспользоваться подсказкой, которая всплывает в редакторе Delphi после того, как будет набрано имя функции.

Если посмотреть справку, например, по функции GetSystemMetrics, то видно, что эта функция должна иметь один целочисленный параметр. Однако далее в справке предлагается при вызове этой функции подставлять в качестве параметра не числа, а SM_ARRANGE, SM_CLEANBOOT и т. д. Подобная ситуация и со многими другими функциями Win API. Все эти SM_ARRANGE, SM_CLEANBOOT и т. д. являются именами числовых констант. Эти константы описаны в том же модуле, в котором описана функция, использующая их, поэтому можно не выяснять численные значения этих констант, а указывать при вызове функций их имена, например, GetSystemMetrics(SM_Arrange); Если по каким-то причинам всё-таки потребовалось выяснить численные значения, то в справочной системе их искать не стоит - их там нет. Я могу только опять отправить к исходным текстам модулей Delphi, в которых эти константы описаны. Так, например, просматривая Windows.pas, можно узнать, что SM_ARRANGE = 56. Кстати, всем, кто решиться самостоятельно просматривать исходники, я очень рекомендую использовать для этого не текстовый редактор, а программу, которая может только показать, но не изменить файл (что-то вроде просмотра по F3 в Norton Commander'е). Так безопаснее. Или же стоит подумать о резервной копии.

В описании многих функций Win API вверху можно увидеть три ссылки: QuickInfo, Overview и Group. Первая даёт краткую информацию о функции. Самой полезной частью этой информации является то, для каких версий Windows эта функция реализована. Например, очень полезна функция MaskBlt, однако QuickInfo показывает, что она реализована только в Windows NT. Программа, использующая эту функцию, не будет работать в Windows 95. Иногда напротив названия одной из систем стоит слово «Stub», которое переводится как «пень», «обрубок» (например, для функции GetDeviceGammaRamp это слово стоит напротив Windows NT). Это означает, что в данной версии эта функция присутствует (то есть обращение к ней не вызывает ошибки), но ничего не делает. Оставим на совести программистов из Microsoft вопрос, зачем нужны такие пни. Overview - это краткий обзор какой-то большой темы. Например, для любой функции, работающей с растровыми изображениями, обзор будет в двух словах объяснять, зачем в принципе нужны эти самые растровые изображения. Судя по непроверенным данным, первоначально эти обзоры замышлялись как нечто большее, но потом остановились на таких вот лаконичных фразах. Как бы то ни было, найти в обзоре полезную информацию удаётся крайне редко, поэтому заглядывать туда стоит только если ну совсем ничего не понятно. И, наконец, Group. Эта ссылка приводит к списку всех функций, родственных данной. Например, для функции CreateRectRgn группу будут составлять все функции, имеющие отношение к регионам. Если теперь нажимать на кнопку << (два знака «меньше») сразу под главным меню окна справки, то будут появляться страницы с кратким описанием возможных применений объектов, с которыми работают функции (в приведённом примере описание возможностей регионов). Чтобы читать их в нормальной последовательности, лучше всего нажать на <<; столько раз, сколько возможно, а затем пойти в противоположном направлении с помощью кнопки >>;.

Иногда в справке можно встретить указания «Windows 95 only» или «Windows NT only». К этим замечаниям следует относится критически, так как справка написана для Windows 95, когда ещё не было Windows NT 4.0, описывается версия со старым интерфейсом. Так что то, про что написано «Windows 95 only», может вполне успешно работать и в Windows NT 4.0 и выше, особенно если это «что-то» связано с пользовательским интерфейсом. То же самое относится и к QuickInfo. Такие вещи лучше всего проверять на практике.

Ещё несколько слов о числовых константах. В справке можно встретить числа вида, например, 0xC56F или 0x3341. Префикс «0x» в Си означает шестнадцатеричное число. В Delphi надо его заменить на «$», то есть вышеназванные числа должны быть записаны как $C56F и $3341 соответственно.