Windows 桌面程序開發實戰：從零構建模擬時鐘（GDI 繪圖 + 定時器機制）

Windows 桌面程序開發實戰：從零構建模擬時鐘（GDI 繪圖 + 定時器機制）

本文完整演示如何用純 Win32 API（C 語言）實現一個模擬指針時鐘 + 數字時鐘的桌面程序。涵蓋窗口創建、定時器驅動、GDI 繪圖（畫筆/畫刷/文本/幾何）、WM_PAINT 重繪機制、按鈕控制啟停——是 Windows 圖形編程的優秀入門項目。

核心架構：七步走模塊化設計

1. 按鈕事件：啟動/停止定時器（SetTimer/KillTimer）
2. 定時器回調：每秒觸發 WM_TIMER，調用顯示更新
3. 顯示時鐘總入口：協調數字時鐘、表盤、三根指針繪製
4. 數字時鐘：FillRect 擦除舊文本 → DrawText 繪製新時間
5. 表盤繪製：Ellipse 畫圓 + 三角函數計算 12 個刻度座標 + DrawText 寫數字
6. 指針繪製：根據時/分/秒計算角度，MoveToEx/LineTo 畫線，區分粗細顏色
7. WM_PAINT：窗口恢復/遮擋時自動重繪，保證畫面不丟失

關鍵代碼片段解析

1. 窗口類註冊與創建

WNDCLASS wc = {0};
wc.lpfnWndProc = WndProc;
wc.hInstance = hInstance;
wc.lpszClassName = TEXT("AnalogClock");
RegisterClass(&wc);

HWND hwnd = CreateWindow(wc.lpszClassName, TEXT("Analog Clock"),
    WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, 560, 360,
    NULL, NULL, hInstance, NULL);

2. 定時器啟停（按鈕命令）

case WM_COMMAND:
    switch (LOWORD(wParam)) {
        case ID_START: SetTimer(hwnd, TIMER_ID, 1000, NULL); break;
        case ID_STOP:  KillTimer(hwnd, TIMER_ID); break;
    }
    return 0;

3. 表盤繪製：極坐標轉直角座標

void DrawClockFace(HDC hdc) {
    HPEN hPen = CreatePen(PS_SOLID, 1, RGB(0,0,255));
    SelectObject(hdc, hPen);
    Ellipse(hdc, 180, 20, 340, 180);  // 圓心 (260,100) 半徑 80

    // 12 個刻度
    for (int i=0; i<12; i++) {
        double angle = i * M_PI / 6;
        int x1 = 260 + 70 * sin(angle);
        int y1 = 100 - 70 * cos(angle);
        int x2 = 260 + 80 * sin(angle);
        int y2 = 100 - 80 * cos(angle);
        MoveToEx(hdc, x1, y1, NULL);
        LineTo(hdc, x2, y2);
    }
    // 繪製 1~12 數字（略）
    DeleteObject(hPen);
}

4. 指針角度計算（核心數學）

5. WM_PAINT 重繪保護

case WM_PAINT:
    hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);
    DrawClockFace(hdc);
    GetLocalTime(&st);
    DrawClockHands(hdc, st.wHour, st.wMinute, st.wSecond);
    EndPaint(hwnd, &ps);
    return 0;

運行效果展示

完整代碼結構（關鍵函數清單）

• WinMain：註冊類、創建窗口、消息循環
• WndProc：處理 WM_CREATE/WM_COMMAND/WM_TIMER/WM_PAINT/WM_DESTROY
• DrawClockFace、DrawClockHands、ShowTime、ShowClock：繪圖模塊
• my_listen：示例中未用到的佔位函數

學習要點總結

1. GDI 對象管理：CreatePen/SelectObject/DeleteObject 三部曲，防止 GDI 洩漏。
2. 定時器精度：SetTimer(hwnd, id, 1000, NULL) 約 1 秒，非實時系統足夠。
3. 坐標系：屏幕坐標原點左上，Y 向下；三角函數需 y = centerY - r*cos(angle)。
4. 重繪機制：所有繪圖邏輯集中在 WM_PAINT 與定時器調用的公共函數，保證一致性。

這個項目雖小，卻串聯了 Windows 圖形編程的核心知識點，是進階學習 Direct2D、WPF、WinUI 3 等現代框架前的寶貴基石。