GDI是Graphics Device Interface（图形设备接口）的简称，当Windows应用程序需要显示点、线、图像、文字等内容，在显示器或打印输入这些内容时，就需要使用到GDI。图形设备接口是Windows图形界面的基础。应用程序当然不能直接操作系统的硬件，比如显卡，GDI就为应用程序提供了相关的接口。
GDI不是可以实现这种功能的唯一程序设计接口，GDI只是其中最基本的。除了GDI外，还有GDI+、OpenGL、DirectX、Windows Image Acquisition等可以实现类似或更高级的功能。
1、Windows GDI的功能
简单列举，GDI包括如下一些功能。
◇获取输出设备的输出，可以截获当前显示器显示的内容，包括整个屏幕、指定窗口或其他任意部分。
◇控制显示器的输出内容，在显示器的指定位置输出指定的内容。应用程序可以指定输出的位置、颜色、大小、区域。
◇可以以点、线条（直线、曲线）、图形、位图、文字等方式输出。
◇可指定输出内容的颜色、大小、位置。
◇可将输出内容进行变形、变色、字体的处理等。
2、一些基本概念
1）DC(设备上下文，Device Contexts)是GDI程序设计中最基本的概念。DC是一种对象，设定了图形输出的特性与属性。系统中可以具有多个DC，每一个DC都有一个与之对应的关联设备，有一系列的图形对象，还包括图形模式。
2）设备上下文类型与关联设备
一个DC所关联的设备驱动决定了通过此DC进行的图形输出操作（文字输出、绘制、填充等）会被哪个设备（包括显示器、打印机、绘图仪）或设备的子区域（窗口客户端等）所接收。
每一个DC都必须关联到一个特定的图像输出设备，这些设备可以是真实存在的物理设备，包括显示器、打印机、绘图仪等，也可以是虚拟的设备。比如一个DC关联到了VGA屏幕（显示器），那么所有通过这个DC进行的图形输出操作，都会在上显示器上显示出来。
DC也可以只是设备全部输出范围的一部分。比如界面上某个窗口的客户区也可以有DC与之对应，对这样的DC进行操作只会影响到窗口客户区。
设备上下文还具有4种类型，分别是“显示”、“打印机”、“内存”、“信息”。
显示类型DC关联到了显示设备，所有的图像输出操作将直接反映在显示器上。“打印机”DC类型的绘制操作将反映在打印机上；对“内存”类型的DC的绘制操作将所有操作结果反映到内存数据中，不会有输出显示。而“信息”类型的DC可以用于获取DC的相关信息和属性等数据。
应用程序在进行图像输出时，只需要关心DC的类型，如果需要将图像输出到特定的设备只需创建相应类型的DC即可。而对不同类型的DC的操作方式都是统一的，应用程序不需要关注设备硬件的异同，无论哪种设备数据接口、哪种通信数据的格式等都是同样的处理，GDI的接口都是相同的。
3）图形对象的作用及与DC的关系
一个DC中还包括了一系列的图形对象，所谓图形对象会影响到对DC的输出操作的结果。
比如TextOut函数就是一种输出操作，这种操作会将文字显示在DC所关联的设备上，那么“字体”这种图形对象就决定了输出的文字的形式，包括具体字的形状、大小、颜色等。
再比如LineTo函数也是一种输出操作，这种操作会在指定的DC所关联的设备上绘制出直线，而“画笔”这种图形对象就决定了所输出线条的颜色、粗细、虚实、线头形状等。
应用程序可以创建新的图形对象，比如使用CreatePen创建画笔对象。
当一个应用程序创建一个DC时，系统会为DC创建默认的图形对象（路径和位图除外）。
为DC设置当前对象最重要的API函数是SelectObject。SelectObject函数的功能是将对象“选择入”DC，使对象成为DC当前的对象，并替换原有对象。
Device Contexts[2]
4）相关的API
SelectObject[3]
5）常备(Stock)图形对象
GDI已经将一些常用的图形对象作为常备图形对象。通过调用API函数GetStockObject来获得常备图形对象的句柄。
6）各类图形对象的具体属性与作用
（1）位图( bitmap)
位图是一种图形对象（Graphical Object），是用于表示图像(images)的数据和结构。程序使用位图来操作和管理图像。
位图数据包括3个部分。
第一个部分是一个位图信息头，用于说明分辨率、长度与宽度（像素）、表示一个像素点所使用的数据大小（8位、16位、24位等），一般是BITMAPINFOHEADER类型的结构。
第二个部分是可选的调色信息，一般是RGBQUAD类型的结构或一组RGBTRIPLE类型的数据。
第三部分是各个像素点的颜色表示，表示一个像素点的颜色有多种长度的数据。比如如果使用4位表示一个像素，那么可以有16种颜色，如果使用16位数据表示一个像素点，那么可以有65 536种颜色。
位图数据的这3个部分依次保存在内存中。如果将内存中的位图数据保存为文件，那么还需要在第一个部分之前增加位图文件头。
（2）画笔刷( Brush)
应用程序可以使用画笔刷绘制各种形状的图形、线条、阴影等。
画笔刷又分为逻辑画笔刷和物理画笔刷，逻辑画笔刷可以绘制各种形状，而物理画笔刷是基于逻辑画笔刷的位图。
（3）字体( Font)
字体包括3个方面，一是字体图样(Typeface)，即表示一个字所使用的像素点阵；二是样式（Style），包括粗、细、加黑等；三是尺寸，以像素点为单位。
（4）路径( Path)
Path在GDI中用于表示任意的形状。
Path可以是“填充的”(filled)、“边沿勾勒的”(outlined)。分别可以使用不同的颜色来填充其内部，勾勒其边沿。Path在被创建后可以填充、勾勒、变形、裁减(Clip)，还可以转换为“区域”(Regions)。
（5）画笔( Pens)
“画笔”可以在界面上绘制出线条。所绘制的线条可以是直线、手绘线和各种函数曲线。
GDI程序中的画笔分为两种，一种是装饰画笔(Cosmetic Pens)，另一种是几何画笔(Geometric Pens)。
装饰画笔：是设备单元，较快，不受坐标空间变化的影响，所绘制的线条宽度一定，只具有宽度、样式和颜色3种属性。
几何画笔：是几何单元，较慢，受到坐标空间变化的影响，具有多种属性。
画笔还具有属性，包括宽度、样式、颜色、模式(Pattein)、影线(Hatch)、线端(End Cap)、结合方式(join)等。
样式表示了画笔所绘制的线条可以是实线，短横虚线、点虚线、短横一点虚线、短横-点-点虚线等。
画笔具有阴影( Hatch)、实心(Solid)空(Hollow)、自定义等模式。当使用LineTo等函数在DC上输入线条时，线条的样式由DC当前的画笔对象定义。
（6）区域( Regions)
区域表示了DC中的特定位置和范围，可以是矩形、多边形、椭圆及其组合。
（7）调色板
调色板定义了DC可以显示的颜色的数量和颜色值。
7）输出操作
8）修剪与坐标变换
修剪与坐标变换是两种重要的操作。
（1）修剪(Clipping)
修剪是一种限制输出范围和位置的机制。
修剪通过路径(Paths)和区域(Regions)对输出操作的范围作出限制，对输出的内容进行处理。“修剪区域”和“修剪路径”是两种图形对象，都可以“选择入”DC。分别可以使用规制和不规则图形来对输出的范围作出限制。
如果在DC选择入了“修剪”图形对象，那么在进行输出操作时，并不是整个DC的范围都有效。所输出的文字、线条、图形等只有位于修剪区之内的才会被输出。
（2）坐标空间及变化
坐标空间及变化可以使应用程序能够将图像输出进行坐标变换，包括比例变化（放大、缩小）、旋转、扭曲、反转。
GDI中的坐标空间是一个二维平面空间，使用二维坐标表示。
坐标空间有4种：world、page、设备和物理设备（客户区、桌面、打印纸）。
可以基于坐标空间进行坐标空间的数学变换，以达到变化图形的目的。
9）设备上下文的图形模式
所谓DC的图形模式是指在通过DC进行输出操作时所遵循的原则。例如颜色混合的方式、输出出现的方式、输出的尺度等。
参考
[1] 精通Windows API 函数、接口、编程实例
[2] http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd183553%28VS.85%29.aspx
[3] http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd162957%28VS.85%29.aspx