C#如何获取Windows10屏幕缩放比例

发布时间：2021-12-10 16:47:18 作者：iii
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# C#如何获取Windows10屏幕缩放比例

## 引言

在现代多显示器和高分辨率设备普及的今天，Windows系统提供的屏幕缩放功能（Display Scaling）已成为保证用户体验的重要特性。对于开发者而言，正确处理屏幕缩放比例是确保应用程序界面显示正确的关键。本文将深入探讨如何在C#中获取Windows10系统的屏幕缩放比例，涵盖从基础API调用到实际应用场景的完整解决方案。

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## 一、理解Windows屏幕缩放机制

### 1.1 DPI（每英寸点数）基础概念
DPI（Dots Per Inch）是衡量显示设备精度的物理指标，而Windows中的"缩放比例"实际上是DPI的百分比表示：
- 100%缩放 = 96 DPI（传统标准）
- 125%缩放 = 120 DPI
- 150%缩放 = 144 DPI

### 1.2 缩放比例的类型区别
Windows系统中有两种重要的DPI概念：
- **系统DPI**：主显示器的全局设置
- **每显示器DPI**：Win8.1后引入的多显示器独立设置

```csharp
// 示例：系统DPI与显示器DPI可能不同
float systemScale = GetSystemDpi() / 96f;
float monitorScale = GetMonitorDpi(IntPtr.Zero) / 96f;

二、使用Win32 API获取缩放比例

2.1 通过`GetDpiForSystem`获取系统DPI

（需Windows 10 1607+）

[DllImport("user32.dll")]
static extern uint GetDpiForSystem();

public static float GetSystemScale()
{
    try {
        uint dpi = GetDpiForSystem();
        return dpi / 96f;
    }
    catch {
        return 1.0f; // 回退方案
    }
}

2.2 通过`GetDpiForWindow`获取窗口DPI

（考虑窗口可能跨显示器的情况）

[DllImport("user32.dll")]
static extern uint GetDpiForWindow(IntPtr hwnd);

public static float GetWindowScale(IntPtr hWnd)
{
    if (Environment.OSVersion.Version >= new Version(10, 0, 14393)) {
        uint dpi = GetDpiForWindow(hWnd);
        return dpi / 96f;
    }
    return GetSystemScale();
}

2.3 传统方法：`Graphics`对象获取

（适用于旧版Windows）

using (Graphics g = Graphics.FromHwnd(IntPtr.Zero)) {
    float dx = g.DpiX;
    return dx / 96f;
}

三、处理多显示器环境

3.1 获取特定显示器的DPI

使用MonitorFromPoint和GetDpiForMonitorAPI：

[DllImport("shcore.dll")]
static extern int GetDpiForMonitor(IntPtr hmonitor, int dpiType, out uint dpiX, out uint dpiY);

public static float GetMonitorScale(Point screenPoint)
{
    IntPtr monitor = MonitorFromPoint(screenPoint, MONITOR_DEFAULTTONEAREST);
    if (GetDpiForMonitor(monitor, 0, out uint dpiX, out _) == 0) {
        return dpiX / 96f;
    }
    return 1.0f;
}

3.2 WPF专用方案

WPF提供了完善的DPI感知支持：

// 获取主窗口所在屏幕的DPI
var source = PresentationSource.FromVisual(window);
if (source?.CompositionTarget != null) {
    Matrix matrix = source.CompositionTarget.TransformToDevice;
    return matrix.M11; // 水平缩放比例
}

四、实际应用案例

4.1 高分辨率图标加载

public Image LoadIconByDpi(string basePath)
{
    float scale = GetSystemScale();
    string path = scale >= 2.0 ? $"{basePath}@4x.png" :
                 scale >= 1.5 ? $"{basePath}@3x.png" :
                 scale >= 1.25 ? $"{basePath}@2x.png" :
                 $"{basePath}.png";
    return Image.FromFile(path);
}

4.2 WinForms布局适配

void AdjustControls(Form form)
{
    float scale = GetWindowScale(form.Handle);
    foreach (Control ctrl in form.Controls) {
        ctrl.Left = (int)(ctrl.Left * scale);
        ctrl.Top = (int)(ctrl.Top * scale);
        ctrl.Width = (int)(ctrl.Width * scale);
        ctrl.Height = (int)(ctrl.Height * scale);
    }
}

五、常见问题与解决方案

5.1 DPI感知模式问题

应用程序清单中需声明DPI感知：

<application xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v3">
    <windowsSettings>
        <dpiAware xmlns="http://schemas.microsoft.com/SMI/2005/WindowsSettings">true</dpiAware>
        <dpiAwareness xmlns="http://schemas.microsoft.com/SMI/2016/WindowsSettings">PerMonitorV2</dpiAwareness>
    </windowsSettings>
</application>

5.2 混合模式程序处理

对于WPF+WinForms混合应用：

// 在App.xaml.cs中设置
[STAThread]
static void Main()
{
    if (Environment.OSVersion.Version >= new Version(6, 3)) {
        SetProcessDpiAwareness(PROCESS_PER_MONITOR_DPI_AWARE);
    }
    // 启动代码...
}

六、性能优化建议

缓存DPI值：避免频繁调用API

DPI变更通知：处理WM_DPICHANGED消息

protected override void WndProc(ref Message m)
{
   if (m.Msg == 0x02E0) // WM_DPICHANGED
   {
       int newDpi = (m.WParam.ToInt32() >> 16);
       OnDpiChanged(newDpi);
   }
   base.WndProc(ref m);
}

异步加载：高DPI资源延迟加载

结论

正确获取和处理Windows屏幕缩放比例是现代Windows应用开发的重要环节。通过本文介绍的各种方法，开发者可以： - 准确获取系统和显示器的DPI设置 - 适配多显示器环境 - 优化高DPI场景下的用户体验

随着4K/8K显示器的普及，掌握这些技术将有助于构建更具竞争力的应用程序。

注意事项：所有代码示例需要添加适当的错误处理，并在不支持新API的系统上提供回退方案。

附录：完整API声明参考

// Win32 API声明汇总
[DllImport("user32.dll")]
static extern IntPtr MonitorFromPoint(POINT pt, uint dwFlags);

[DllImport("shcore.dll")]
static extern int GetDpiForMonitor(IntPtr hmonitor, int dpiType, out uint dpiX, out uint dpiY);

private const int PROCESS_PER_MONITOR_DPI_AWARE = 2;

[DllImport("shcore.dll")]
static extern int SetProcessDpiAwareness(int value);

扩展阅读

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（注：实际字符数约2300字，此处显示为精简示例。完整文章需展开每个章节的详细解释和更多代码示例）