C++“窗体”程序设计启蒙（之二）

【摘要】本文适合已经完整学习了C++面向对象机制，但在开发窗体程序方面还是零基础的同学。通过本文的引导进行实践体验，目的是消除同学们开发窗体程序的神奇感，为下一步的自学找到感觉。同一时候，能更深入地体会到编程基本功的根源所在，在今后能自觉地学好专业基础课，而不是仅仅浮躁地追求开发平台和表面的技能。文章最后给出进一步实践的建议。

【相关博文】C++“窗体”程序设计启蒙（之中的一个）

　　学习进程已经到了C++程序设计的尾声。同第一次体验窗体不同，我们已经具备了相当的“经验”，每周3-5个任务，近两万行的代码不是白做的。美中不足的是，我们面对的仍然是黑框框（虽然同学们已经会把黑框框改成各种颜色、字体的彩框框）。我们已经深刻领会了C++语言中的各种机制，而且能够将之用于各种应用场合。
　　如今，我们将再次体验窗体程序设计，看到自己定义的类怎样參与到实际的项目中来。由于学习了面向对象程序设计，我们还能够看到利用向导生成的程序原来也是建立在OOP的基础的，程序中对话框、编辑框、button等均是MFC中例的实例，MFC中提供的类是能够被用户程序继承来使用的。这就是软件project中强调的尽可能利用已有“类库”的最生动的案例。
　　闲言碎语不讲了，先看这次体验的案例——求三角形的面积。

　　一、三角形类
　　第5周实验的任务一，我们已经设计过一个比較完整的三角形类，主要代码例如以下所看到的（main()函数和类的showMessage()成员函数就不写了，这是给黑框框准备的）：

class Triangle
{
public:
    Triangle(){a=1;b=1;c=1;}   //设计默认构造函数，即不指定參数时，默认各边长为；
    Triangle(double x, double y, double z) {a=x; b=y; c=z;} //使用带參数构造函数，即Triangle(doublex, double y, double z)，三边长在调用时由实參直接给出
    double perimeter(void);//计算三角形的周长
    double area(void);//计算并返回三角形的面积
private:
    double a,b,c;//三边为私有成员数据
};
 
double Triangle::perimeter(void) 
{
     return (a +b + c); 
} 
 
double Triangle::area(void) 
{
   double s =(a + b + c) / 2;   
    return sqrt(s * (s - a) * (s - b) * (s - c));  
}

　　写出这点代码已经是小case，后面运算符重载、继承、多态、虚函数等真功夫还没用呢！
　　以下开发窗体版程序。和第一次的体验不同，这次的平台选用VS2008。、

　　二、窗体程序的开发
　　1、新建MFC应用程序

　　选择菜单->文件->新建，在“项目类型”中选择“MFC”，右边的“模板”中选“MFC应用程序”，然后在项目“名称”处为项目命名，如图1所看到的：

　　 （图1）

　　点击“确定”后，见图2：

　　 （图2）

　　再点“下一步”，见图3：

　　 （图3）

　　在“应用程序类型”部分，选择“基于对话框”（我们熟悉的“记事本”是典型的单文档应用程序，多文档应用程序形如Word2003。这两种应用在现实中更有用，但本文仅仅体验简单的基于对话框的应用程序。）
　　就本文的应用而言，能够点击“完毕”了。只是做为体验而言，你能够继续“下一步”看看，只是在随后的界面中，不要改变默认的选项。

　　当最后点击“完毕”之后，在出现的界面上就能够安排所须要的控件了。

　　2、开发界面

　　先认识一下例如以下的设计界面（图4），再讲怎样在界面上安排控件。

　　 （图4）

　　图中的(1)-(5)各自是（请将(2)和(3)点开看一看）：
　　(1)解决方式资源管理器：当中列出了组成项目的全部文件，我们还将会添?自己写的“头文件”和“源文件”；

　　(2)类视图：当中列出了项目中出现的全部类，能够查看这些类的数据成员、成员函数，以及这些类的“基类型”。（建议一定要看一看，这对理解我们刚刚学过的抽象类的理解非常有帮助。例如以下图是逐级打开CtriangleApp类的基类，最后查看到顶级基类CObject的情形。~CObject()是个虚函数，是虚析构函数，准确地讲，还是纯虚函数，因而CObject是抽象类，回想或复习我们在多态性和虚函数部分的内容，回想当时提出的在软件project方面的考虑，……）

　　 （图5）

　　话题再回到图4。
　　(3)资源视图：列出了项目中的对话框、图标等资源。在其它类型的应用程序中，像菜单、工具栏等也是作为资源出现的。应用程序开发过程须要编辑各种资源。当然，本文不将此作为体验内容。
　　(4)属性：在设计中能够改动对话框、控件等对象的属性（实则相应的就是对象的数据成员）；
　　(5)工具箱：当中包含了常见应用程序界面中须要的各种“控件”（深刻理解：控件是MFC中已经定义好的供人机交互使用的类，将控件“拖”到界面上的动作，将相应由类实例化出其一个对象。如：用于文本编辑的控件 来源于MFC中定义的CEdit类，在对话框中“放置”一个Edit Control控件，即是实例化一个CEdit类的对象。）

　　在你开发程序的过程中，(1)-(5)是时时须要用到的部件。可是，有时界面上并不能找到。假设哪一个东东“失踪”了，首先要看看整个界面，是否“停靠”在了哪个边缘。另外，点击“视图”菜单，如图6，你能够在这里找到你的所需。

　　 （图6）

　　话题扯开了一些，以下接着进行设计。

　　3、在界面上布置控件

　　回到图4的界面，从“工具箱”中找到“Static Text”（静态文本）控件，拖到对话框中；在“属性”中，将Caption属性改为“a”（理解：Caption为该类的一个数据成员），如图7所看到的：

　　 （图7）

　　用同样的方法，添?其它必要的控件（用于输入的编辑框控件Edit Control和button控件Button），并删除向导自己主动提供的其它控件后，结果如图8所看到的：
 　　（图8）
　　提示一下，假设控件位置用鼠标拖着老对不齐，在菜单中有“格式”，当中的对齐工具能够帮忙（看看“对齐”）。
　　接着要做的工作是，在应用程序中加入?成员就是，并将之与各个编辑框“联系”起来。以a后面的那个编辑框为例：选中编辑框，点鼠标右键，选“加入?变量(B)…”，然后，出现了“加入?成员变量向导”窗体，如图9所看到的，将“类别”改为value，变量类型选作double，而变量名为m_a（或者你喜欢的其它标识符）。
　　（图9）
　　相同的方法，对其余几个编辑框分别加入?变量，变量名分别中m_b、m_c和m_area。
　　为编辑框设置与之联系的变量的意义在于，编辑框中输入的值将记录在对应的变量中，我们通过变量，就能够訪问编辑框中输入的值，也能够将计算得到的变量的值显示到编辑框中。换句话说，搭建起了程序中用到的变量，和窗体中的控件之间的桥梁。
　　在项目中添?用户自己定义代码后，我们再设置点击“求面积”后要运行的代码。

　　4、写入用户自己定义的代码
　　须要将我们自己写的善于三角形类的代码添?项目。
　　在“(1)解决方式资源管理器”栏中，在“头文件”处点击右键，选“加入?->新建项”，在项目中加入一个头文件（文件名称如：MyTriangle.h），内容是类的声明：

class Triangle
{
public:
    Triangle(){a=1;b=1;c=1;}  
    Triangle(double x, double y, double z) {a=x; b=y; c=z;} 
    double area(void);
private:
    double a,b,c;
};

　　添?头文件的界面如图10所看到的：
　　 （图10）
　　再在“源文件”处点击右键，选“增?->新建项”，在项目中添?一个源文件（文件名称如：MyTriangle.cpp），内容是类中成员函数的实现（添?#include stdafx.h的理由能够临时忽略，其它两个包括文件应该懂）：

#include "stdafx.h"
#include <Cmath>
#include "MyTriangle.h"
double Triangle::area(void) 
{ 
    double s =(a + b + c) / 2;   
    return sqrt(s * (s - a) * (s - b) * (s - c));  
}

　　将类的声明放在头文件里，而实现的代码分放在还有一个源文件里，是项目开发中的一般做法，要学会和习惯于这样做。显然，本例中这么一点代码就占一个文件显得夸张了。
　　请体会：对一个应用而言，这些用户自己定义的代码是核心。用术语讲，叫做“业务逻辑”。

　　5、最后冲刺
　　在图8所看到的的界面上，选择“求面积”button并双击鼠标，出现了以下的窗体（图11）
 　　（图11）
　　此处，须要输入当点击button后要运行的代码。输入后的代码是：

void CtriangleDlg::OnBnClickedButton1()
{
	// TODO: 在此加入?控件通知处理程序代码
	UpdateData();   //将把界面上各控件输入的值“捕获”到与之关联的变量中
	Triangle t1(m_a,m_b,m_c);  //定义三角形对象
	m_area=t1.area();    //求面积
	UpdateData(FALSE);   //用m_area的值更新界面上相应的控件的值并实现显示
}

　　另外，在triangleDlg.cpp的開始处要写入“#include"MyTriangle.h"”，这个你应该懂，也要懂。
　　最后，执行的结果如图12所看到的：
 　　（图12）

　　三、依葫芦画瓢
　　【任务0】随着阅读，重现上面的案例；
　　【任务1】在以上演示样例基础，为应用程序添加?求周长的功能；
　　【任务2】參考第8周任务3，设计分数类，并开发一个窗体式程序，能够完毕分数的四则运算。可供參考的一个界面如图13：
 　　（图13）

　　四、进一步的回味
　　1、改动控件属性
　　在应用开发中，常须要改变控件的属性，以达到设计目的。建议将每类控件的属性都看一看，将可以理解的学会使用。
　　比如，用于显示面积的编辑框仅仅起显示作用，不会用于输入，能够将其Disabled属性设为true，如图所看到的。在图14中，能够发现属性窗体部分的下方，显示对每种控件属性的含义，这是在学习中能够利用的有利条件。
 　　（图14）
　　作为练习，试一下将显示面积的编辑框控件的Visible设置为false；Password设置为true，执行程序做些体会。

　　2、理解代码及MFC

　　请将项目中由向导自己主动生成的各个文件浏览一下，你将会发现我们确实已经学过了当中所包括的机制。
　　以triangleDlg.h为例，定义的是CtriangleDlg 对话框。代码例如以下所看到的：

class CtriangleDlg : public CDialog
{
// 构造
public:
	CtriangleDlg(CWnd* pParent = NULL);	// 标准构造函数
// 对话框数据
	enum { IDD = IDD_TRIANGLE_DIALOG };
	protected:
	virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);	// DDX/DDV 支持
// 实现
protected:
	HICON m_hIcon;
	// 生成的消息映射函数
	virtual BOOL OnInitDialog();
	afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);
	afx_msg void OnPaint();
	afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();
	DECLARE_MESSAGE_MAP()
public:
	afx_msg void OnBnClickedButton1();
	double m_a;
	double m_b;
	double m_c;
	double m_area;
};

　　从代码中能够看到，这个应用程序中定义的CtriangleDlg类继承了CDialog类，当中的构造函数、虚函数等机制都有体现。还有，设置的m_a等几个变量，都是这个类的数据成员，而OnBnClickedButton1()为这个类的成员函数。
　　再对比triangleDlg.cpp阅读，能够看到这个派生的类是怎样实现的。
　　假设说阅读中的障碍，就是当中DoDataExchange等函数了。这些是在基类CDialog类，甚至CDialog类的基类中定义的了。这须要在长期的学习中，深入了解MFC及其机制。尤其是，理解和运用Windows编程中的消息机制。
　　关于MFC中类的体系，可看图15。当中本文初步体验过的类，已经用红圈标注。

　　（图15）

　　进一步要看的书，包含Windows编程、MFC方面的书籍。还有不少书是基于VC++6.0或VS2008、VS2010等的案例开发教程，也能够作为阅读和实践的选择。

　　五、结语

　　看一个业界大牛的界面：

　　

 　　对一个产品而言，虽然UI（用户界面）很重要，影响着产品的使用体验，甚至决定着产品的成败（想想苹果的产品）。对学习技术的同学，界面、窗体并不是应用的核心，核心仍在技术基础，须要优先解决编程能力的问题。在此基础上，再掌握开发平台。
 　　这是应用开发人员要走的路。

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