windows Raw Input Overview

参考:https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/inputdev/about-raw-input
除了传统的键盘鼠标外,还有很多用户输入设备。如,游戏手柄、触摸屏、手机等,这些设备统称为HIDs(Human interface Devices)。

Raw input Model

以前,输入都是由键盘和鼠标生成的。系统从这两个设备收到数据,这些数据中并不包含原始数据中与设备细节相关的部分。如,键盘生成设备相关的扫描码,但是系统给应用提供的是虚拟键码。除了隐藏原始数据中的一些细节数据外, 窗口管理器还不支持新的HIDs。为了从这些不支持的HIDs设备中获取输入数据, 应用不得不做很多其它的工作: 打开设备, 设置共享模式,周期性从设备中读取数据或设置I/O完成端口等等。raw input model及其相关的API用来简化从输入设备中获取raw input数据的过程。这些输入设备也包括键盘和鼠标。
对于键盘和鼠标,raw input model与windows 初始的输入模式不同。在初始输入模式中, 应用收到的与设备无关的输入数据是以消息的形式存在的。这些消息是被send或者post到窗口的消息队列的。如WM_CHAR、WM_MOUSEMOVE和WM_APPCOMMAND。 而在raw input model中, 应用必须注册它希望获取输入数据的设备,同时,应用是通过WM_INPUT消息获取raw input数据的。

Registration for Raw Input

默认情况下, 应用不会收到raw input。如果需要从设备收到raw input, 那么,应用必须要对设备进行注册。
在注册设备前,应用首先要创建一个结构体RAWINPUTDEVICE的数组,这个数组指定了应用需要的设备的top level collection(TLC)。TLC是由一个Usage Page(the class of the device)和一个 Usage ID(the device within the class指定。例如,如果需要获取键盘的TLC, 需要设置UsagePage=0x01, UsageID=0x06。应用调用RegisterRawInputDevices来对设备进行注册。
应用可以注册一个现在没有连到系统的设备。当设备连接时, 窗口管理器会自动将Raw input发送到应用程序。函数GetRawInputDeviceList可以获取系统上所有的raw input device。使用此函数返回的hDevice, 函数GetRawInputDeviceInfo可以获取设备信息。通过结构RAWINPUTDEVICE的dwFlags成员,应用能够选择listen或者ignore一些设备。
键盘和鼠标属于HIDs设备,因此,他们的数据可以通过HID 消息WM_INPUT和传统的消息进行传递。应用可以通过RAWINPUTDEVICE的flags来设置使用那种方式获取。

Reading Raw Input

应用可以从匹配其TLC的HID设备获取 raw input,当应用收到raw input时,他的消息队列会得到一个WM_INPUT消息,并且队列的flag中QS_RAWINPUT会被设置。当然,QS_INPUT也会被设置。不论应用程序在前台还是在后台,他都能收到数据。
有两种方式来读取raw data:unbuffered(or standard)方式或者 buffered 方式。unbuffered方式,每次只从一个RAWINPUT结构中获取raw data,此种方式对于大多数HIDs设备都是够用的。首先应用调用GetMessage获取到WM_INPUT消息,之后,应用调用GetRawInputData利用WM_INPUT里的RAWINPUT获取数据。而,buffered 方式一次获取到一个数组的RAWINPUT结构。这种方式下,应用首先调用GetRawInputBuffer获取到一个数组的RAWINPUT结构, 然后使用NEXTRAWINPUTBLOCK宏对数组进行遍历。为了对获取到的raw data 进行解释,就需要知道HIDs 设备的详细信息。应用调用GetRawInputDeviceInfo获取到设备的详细信息。具体的设备是由其参数hDevice指定,hDeice的值来源于WM_INPUT或者RAWINPUTHEADER的hDevice成员。

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