小树的小窝

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外观

[Windows + PyQt5] 修复带有系统按钮窗口的上端裁剪并添加对窗口深色模式的支持 ​

简介 ​

此文章是对上一篇文章的补充，修复了对于最大化时窗口上端裁剪的问题，并添加了对窗口深色模式的支持。

取消最大化时的窗口上端裁剪 ​

上一篇文章 中提到，窗口管理器在最大化时，为了避免调整大小，会将窗口四周 resizeBorderThickness 大小的区域挤出屏幕，而我们在顶部的这些区域进行了自定义，不想让这些内容被挤出屏幕。更重要的是，我们不能简单的调整客户区大小，因为在最大化时调整客户区顶部位置会使系统按钮停止响应。经过一段时间的探索，我发现了一个既能防止顶部挤出屏幕，又能保证系统按钮能工作的方法，而这个解决方法主要围绕一个窗口消息，和一个结构体展开，分别是：

WM_GETMINMAXINFO 消息和 MINMAXINFO 结构体。 ​

根据 Microsoft 文档，结构体 MINMAXINFO 有以下签名：

cpp
typedef struct tagMINMAXINFO {
  POINT ptReserved;
  POINT ptMaxSize;
  POINT ptMaxPosition;
  POINT ptMinTrackSize;
  POINT ptMaxTrackSize;
} MINMAXINFO, *PMINMAXINFO, *LPMINMAXINFO

我们只需要关注两个成员： ptMaxSize 和 ptMaxPosition ：

  • ptMaxSize 控制最大化时的宽度和高度；

  • ptMaxPosition 控制最大化时窗口的坐标。

而这些信息都有默认值供应用程序参考，这些默认值就来自 WM_GETMINMAXINFO 消息。

这条消息的值为 0x0024，其参数如下：

wParam

未使用此参数。

lParam

指向 MINMAXINFO 结构的指针，该结构包含默认的最大化位置和尺寸，以及默认的最小和最大跟踪大小。 应用程序可以通过设置此结构的成员来替代默认值。

获取这些信息对于 ctypes 来说非常简单，关键在于如何设置这些值。

在上一篇文章中，我们使用了 PyQt5-Frameless-Window 库以省略一些结构体和实用函数的定义，此库还有一个（对于此文章）非常重要的函数： getMonitorInfo ，其位于 qframelesswindow.utils.win32_utils 模块中。

getMonitorInfo 的实现如下[1]：

python
def getMonitorInfo(hWnd, dwFlags):
    """ get monitor info, return `None` if failed

    Parameters
    ----------
    hWnd: int or `sip.voidptr`
        window handle

    dwFlags: int
        Determines the return value if the window does not intersect any display monitor
    """
    monitor = win32api.MonitorFromWindow(hWnd, dwFlags)
    if not monitor:
        return

    return win32api.GetMonitorInfo(monitor)

可以看出，这个函数可以获取显示器的大小信息，按照 GetMonitorInfo 的文档 和 getMonitorInfo 的实现，只需要如此编写即可做出目标的效果：

python
from ctypes import Structure
from ctypes.wintypes import POINT, MSG
from qframelesswindow.utils import win32_utils
import win32con
# 其它导入...

class MINMAXINFO(Structure):
    _fields_ = [
        ("ptReserved", POINT),
        ("ptMaxSize", POINT),
        ("ptMaxPosition", POINT),
        ("ptMinTrackSize", POINT),
        ("ptMaxTrackSize", POINT),
    ]
python
	def nativeEvent(self, eventType, message):
        msg = MSG.from_address(int(message))
        if not msg.hWnd:
            return super().nativeEvent(eventType, message)
        # ......
        	return True, lRet.value

        if msg.message == win32con.WM_GETMINMAXINFO:
            mmi = MINMAXINFO.from_address(msg.lParam)
            # 获取当前显示器工作区
            info = win32_utils.getMonitorInfo(msg.hWnd, win32con.MONITOR_DEFAULTTONEAREST)
            work = info['Work']  # (left, top, right, bottom)
            mmi.ptMaxPosition.x = -self.thick
            mmi.ptMaxPosition.y = 0
            mmi.ptMaxSize.x = work[2] - work[0] + self.thick + 1
            mmi.ptMaxSize.y = work[3] - work[1] - 1
            return True, 0
        elif msg.message == win32con.WM_NCHITTEST:
            xPos, yPos = win32gui.ScreenToClient(msg.hWnd, win32api.GetCursorPos())
            clientRect = win32gui.GetClientRect(msg.hWnd)
            w = clientRect[2] - clientRect[0]
            h = clientRect[3] - clientRect[1]
            bw = self.thick
            lx = xPos < bw
            rx = xPos > w - bw
            ty = yPos < bw
            if not win32_utils.isMaximized(msg.hWnd):
                if lx and ty:
                    return True, win32con.HTTOPLEFT
                elif rx and ty:
                    return True, win32con.HTTOPRIGHT
                elif ty:
                    return True, win32con.HTTOP
            if hasattr(self, 'titleBar'):
                tbh = self.titleBar.height()
                tbw = self.titleBar.width()
                tbx = self.titleBar.x()
                tby = self.titleBar.y()
                if tbx <= xPos <= tbx+tbw and 0 <= yPos <= tby+tbh:
                    if (hasattr(self.titleBar, 'iconLabel') and
                        self.childAt(xPos, yPos) == self.titleBar.iconLabel):
                        return True, win32con.HTSYSMENU
                    return True, win32con.HTCAPTION
		# ...... #

效果对比（如果看不清可以点开）：

修复前修复后
修复前的窗口修复后的窗口

其实这个解决方案有一个不易察觉的小问题：为了防止系统判定成最大化，代码里让顶部和底部都留出了 1px 的空隙（放心，顶部的 1px 用户点不到，只能看），就像这样：

顶部的 1px 空隙底部的 1px 空隙

🤓但我个人认为不易察觉的 2px 换引人注目的 8px 还是很值的

添加深色模式支持 ​

从 Windows 10 1903 (内部版本号18362) 开始，Windows 也开始支持深色模式，很多系统应用也添加了对深色模式的支持。在这之中，最引人注目的就是 Windows 资源管理器（以下简称 Explorer）了。毕竟，这可是个 win32 应用啊！既然 Explorer 这个 win32 应用都能使用深色模式，别的 win32 应用还有什么不能的呢？

但是，微软并没有给出完整的API文档，只提供了为 Win32 应用程序启用深色模式标题栏的方法。那别的控件（比如系统菜单）怎么办呢？微软并没有给出方法。不过，在社区的讨论[2][3]中，我发现了启用“完整”深色模式的方法。

SetPreferredAppMode 是一个未文档化、也未按照名称导出的 Windows API 函数，位于 uxtheme.dll 的序号 135，用于设置当前进程创建的窗口的颜色模式。它接受一个整数，用于启用或修改深色模式的效果，取值如下：

cpp
enum PreferredAppMode
{
    Default,
    AllowDark,
    ForceDark,
    ForceLight,
    Max
};

我们主要关注 PreferredAppMode 的三个值：AllowDark、ForceDark、ForceLight。它们分别表示跟随系统主题，强制深色主题，强制浅色主题。[4]

还有一个重要的函数: FlushMenuThemes ，用来在切换主题后更新菜单样式。它同样未文档化、未公开，在 uxtheme.dll 中以序号 136 进行导出。

那这就简单了啊！我们可以直接继承从 qframelesswindow 导出的 WindowEffect 类，并编写辅助函数如下：

python
from qframelesswindow import WindowEffect
# ...... #

class WindowEffect(WindowEffect):
    def __init__(self, window):
        super().__init__(window)
        self.uxtheme = ctypes.WinDLL('uxtheme.dll')
        self.SetPreferredAppMode = self.uxtheme[135]
        self.SetPreferredAppMode.argtypes = [ctypes.c_int]
        self.SetPreferredAppMode.restype = ctypes.c_int

        self.FlushMenuThemes = self.uxtheme[136]
        
    def setDarkThemeEnabled(self, hWnd, isDarkTheme):
        # enable dark/light title bar
        self.DwmSetWindowAttribute(
            int(hWnd),
            20,  # DWMWA_USE_IMMERSIVE_DARK_MODE
            ctypes.byref(ctypes.c_int(isDarkTheme)),
            4  # sizeof(c_bool)
        )

        # enable dark/light win32 menus
        self.SetPreferredAppMode(2 if isDarkTheme else 3)
        self.FlushMenuThemes()

这样直接在主函数里调用即可：

python
class Window(QWidget):
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent=parent)
        self.windowEffect = WindowEffect(self)
        # ...... #
        
        if ...:
            self.windowEffect.setDarkThemeEnabled(self.winId(), True)
            # 别忘了更改标题文本的颜色！
            self.titleBar.setStyleSheet('QLabel{color:white}')
            # 如果使用了 qfluentwidgets ，也别忘记 setTheme 哦！

效果如下：

激活 + 系统菜单未激活
窗口化dark-window-menu.pngdark-window-inactive.png
最大化dark-max-menu.pngdark-max-inactive.png

🤔看起来顶部的 1px 有点明显啊…… 不管了，反正用户都开深色模式了，桌面背景肯定也是深色的🤓

从底部裁剪的 1px 点出桌面菜单

底部裁剪的 1px 点出桌面菜单

到目前为止的所有代码可在此处下载。 ​

--- The END ---

  1. https://github.com/zhiyiYo/PyQt-Frameless-Window/blob/master/qframelesswindow/utils/win32_utils.py#L102-L117 ↩︎

  2. windows - Win10 dark theme - how to use in WINAPI? - Stack Overflow ↩︎

  3. How to set titlebar context menu to dark theme? · microsoft/WindowsAppSDK · Discussion #2967 ↩︎

  4. 为 WinUI 3 标题栏原生菜单添加深色主题支持 | Kiyan's Blog ↩︎