如何将快速彩色输出写入控制台？

Question

我想了解是否有另一种（更快）方法使用 C# .net 将文本输出到控制台应用程序窗口，而不是使用简单的 Write、BackgroundColor 和 ForegroundColor 方法和属性？我了解到每个单元格都有背景色和前景色，我希望比使用上述方法更快地缓存/缓冲/写入。

也许使用输出缓冲区有一些帮助，但我不知道如何将颜色编码到流中（如果这是颜色数据所在的位置）。

这是一个复古风格的基于文本的游戏，我想实现它，我使用标准颜色和 ASCII 字符来布局游戏。

请帮忙:)

更新：

Out 和 buffer 可能不是我需要乱搞的。似乎有一个由控制台拥有的屏幕缓冲区。我不知道如何访问它，也许我只是运气不好，除非我导入一些 dll。

Answer 1

更新：添加了示例
如果您准备做一些 P/Invoke 的事情，这可能会有所帮助。

基本上，如果您获得控制台缓冲区的句柄，那么您可以使用标准 Win32 API 操作缓冲区，甚至在屏幕外构建整个缓冲区并将其传输到控制台。

唯一棘手的部分是获取控制台缓冲区的句柄。我还没有在 .NET 中尝试过这个，但在过去的几年里，您可以通过使用 CreateFile 来获取当前控制台的句柄（您将需要 P/Invoke 这个）并打开“CONOUT$”，然后您可以使用该句柄是返回传递给其他API。

CreateFile 的 P/Invoke
http://www.pinvoke.net/default.aspx/kernel32/CreateFile.html

您可以使用 WriteConsoleOutput 将所有字符及其属性从内存缓冲区移动到控制台缓冲区。
http://msdn.microsoft.com/en-us/ library/ms687404(VS.85).aspx

您可能可以组合一个不错的库来提供对控制台缓冲区的较低级别的访问。

因为我正在尝试让我的 .NET 再次恢复正常，所以我想我应该尝试一下，看看是否可以让它工作。下面是一个示例，它将用所有字母 AZ 填充屏幕并遍历所有前景属性 0-15。我想你会对表演印象深刻。老实说，我没有花太多时间审查这段代码，因此错误检查为零，并且这里或那里可能存在一些小错误，但它应该可以帮助您继续使用其余的 API。

using System;
using System.IO;
using System.Runtime.InteropServices;
using Microsoft.Win32.SafeHandles;

namespace ConsoleApplication1
{
  class Program
  {
    
    [DllImport("Kernel32.dll", SetLastError = true, CharSet = CharSet.Auto)]
    static extern SafeFileHandle CreateFile(
        string fileName,
        [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] uint fileAccess,
        [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] uint fileShare,
        IntPtr securityAttributes,
        [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] FileMode creationDisposition,
        [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] int flags,
        IntPtr template);

    [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
    static extern bool WriteConsoleOutputW(
      SafeFileHandle hConsoleOutput, 
      CharInfo[] lpBuffer, 
      Coord dwBufferSize, 
      Coord dwBufferCoord, 
      ref SmallRect lpWriteRegion);

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct Coord
    {
      public short X;
      public short Y;

      public Coord(short X, short Y)
      {
        this.X = X;
        this.Y = Y;
      }
    };

    [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    public struct CharUnion
    {
      [FieldOffset(0)] public ushort UnicodeChar;
      [FieldOffset(0)] public byte AsciiChar;
    }

    [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
    public struct CharInfo
    {
      [FieldOffset(0)] public CharUnion Char;
      [FieldOffset(2)] public short Attributes;
    }

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct SmallRect
    {
      public short Left;
      public short Top;
      public short Right;
      public short Bottom;
    }


    [STAThread]
    static void Main(string[] args)
    {
      SafeFileHandle h = CreateFile("CONOUT$", 0x40000000, 2, IntPtr.Zero, FileMode.Open, 0, IntPtr.Zero);

      if (!h.IsInvalid)
      {
        CharInfo[] buf = new CharInfo[80 * 25];
        SmallRect rect = new SmallRect() { Left = 0, Top = 0, Right = 80, Bottom = 25 };

        for (byte character = 65; character < 65 + 26; ++character)
        {
          for (short attribute = 0; attribute < 15; ++attribute)
          {
            for (int i = 0; i < buf.Length; ++i)
            {
              buf[i].Attributes = attribute;
              buf[i].Char.AsciiChar = character;
            }
            
            bool b = WriteConsoleOutputW(h, buf,
              new Coord() { X = 80, Y = 25 },
              new Coord() { X = 0, Y = 0 },
              ref rect);
          }
        }
      }
      Console.ReadKey();
    }
  }
}  

统一码示例

using Microsoft.Win32.SafeHandles;
using System;
using System.IO;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace FastConsole
{
    class Program
    {

        [DllImport("Kernel32.dll", SetLastError = true, CharSet = CharSet.Auto)]
        static extern SafeFileHandle CreateFile(
            string fileName,
            [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] uint fileAccess,
            [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] uint fileShare,
            IntPtr securityAttributes,
            [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] FileMode creationDisposition,
            [MarshalAs(UnmanagedType.U4)] int flags,
            IntPtr template);

        [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
        static extern bool WriteConsoleOutputW(
          SafeFileHandle hConsoleOutput,
          CharInfo[] lpBuffer,
          Coord dwBufferSize,
          Coord dwBufferCoord,
          ref SmallRect lpWriteRegion);

        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
        public struct Coord
        {
            public short X;
            public short Y;

            public Coord(short X, short Y)
            {
                this.X = X;
                this.Y = Y;
            }
        };

        [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
        public struct CharUnion
        {
            [FieldOffset(0)] public ushort UnicodeChar;
            [FieldOffset(0)] public byte AsciiChar;
        }

        [StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
        public struct CharInfo
        {
            [FieldOffset(0)] public CharUnion Char;
            [FieldOffset(2)] public short Attributes;
        }

        [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
        public struct SmallRect
        {
            public short Left;
            public short Top;
            public short Right;
            public short Bottom;
        }


        [STAThread]
        static void Main(string[] args)
        {
            SafeFileHandle h = CreateFile("CONOUT$", 0x40000000, 2, IntPtr.Zero, FileMode.Open, 0, IntPtr.Zero);

            if (!h.IsInvalid)
            {
                CharInfo[] buf = new CharInfo[80 * 25];
                SmallRect rect = new SmallRect() { Left = 0, Top = 0, Right = 80, Bottom = 25 };

                for (ushort character = 0x2551; character < 0x2551 + 26; ++character)
                {
                    for (short attribute = 0; attribute < 15; ++attribute)
                    {
                        for (int i = 0; i < buf.Length; ++i)
                        {
                            buf[i].Attributes = attribute;
                            buf[i].Char.UnicodeChar = character;
                        }

                        bool b = WriteConsoleOutputW(h, buf,
                          new Coord() { X = 80, Y = 25 },
                          new Coord() { X = 0, Y = 0 },
                          ref rect);
                        Console.ReadKey();
                    }
                }
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

Answer 2

如果您查看用于更改控制台颜色的Console属性的实现，您会发现它们委托给来自 kernel32.dll 的 SetConsoleTextAttribute 方法。此方法采用字符属性作为输入来设置前景和背景颜色。

在多个 MSDN 文档页面中，每个屏幕缓冲区（其中控制台有一个）都有一个字符信息记录的二维数组，每个字符信息记录都由 CHAR_INFO。这决定了每个字符的颜色。您可以使用 SetConsoleTextAttribute 方法来操作它，但这适用于写入控制台的任何新文本 - 您无法操作控制台上已有的文本。

除非控制台文本颜色属性中有一个较低级别的挂钩（这看起来不太可能），否则我认为您将无法使用这些方法。

---

您可以尝试的一件事是创建一个新的屏幕缓冲区，写入该缓冲区，然后使用 SetConsoleActiveScreenBuffer。这可能会产生更快的输出，因为您将把所有输出写入非活动缓冲区。

Answer 3

我成功使用了

using (var stdout = Console.OpenStandardOutput(Cols * Rows))
{
    // fill
    stdout.Write(buffer, 0, buffer.Length);
    // rinse and repeat
}

但是如果有人可以建议我如何编写扩展 ASCII 对此我将不胜感激