C++“窗口”程序设计启蒙（之二）

淡淡的烟草味﹌ 2022-05-15 14:55 181阅读 0赞

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【摘要】本文适合已经完整学习了C++面向对象机制，但在开发窗口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口程序的神秘感，为下一步的自学找到感觉。同时，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，而不是只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++“窗口”程序设计启蒙（之一）][C]，，我的学生刘畅的报告[点击打开链接][Link 1]，对初用VC++6.0，以及对英文界面怕怕的童鞋，有参考价值；邵帅和辛彬自主尝试了在VS2013下的开发，见[点击打开链接][Link 2]和[点击打开链接][Link 3]。

学习进程已经到了C++程序设计的尾声。同 [第一次体验窗口][C]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（尽管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，并且可以将之用于各种应用场合。  
　　现在，我们将再次体验窗口程序设计，看到自定义的类如何参与到实际的项目中来。因为学习了面向对象程序设计，我们还可以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、按钮等均是MFC中例的实例，MFC中提供的类是可以被用户程序继承来使用的。这就是软件工程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][5]，我们已经设计过一个比较完整的三角形类，主要代码如下所示（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，即不指定参数时，默认各边长为；    Triangle(double x, double y, double z) {a=x; b=y; c=z;} //使用带参数构造函数，即Triangle(doublex, double y, double z)，三边长在调用时由实参直接给出    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！  
　　下面开发窗口版程序。和第一次的体验不同，这次的平台选用VS2008。、  
  
　 **　二、窗口程序的开发**  
　　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所示：

![1336747669_8982.png][] （图1）

点击“确定”后，见图2：

![1336747716_5979.png][] （图2）

再点“下一步”，见图3：

![1336747758_1292.png][] （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实用，但本文只体验简单的基于对话框的应用程序。）  
　　就本文的应用而言，可以点击“完成”了。不过做为体验而言，你可以继续“下一步”看看，不过在随后的界面中，不要改变默认的选项。

当最后点击“完成”之后，在出现的界面上就可以安排所需要的控件了。

2、开发界面

先认识一下如下的设计界面（图4），再讲如何在界面上安排控件。

![1336747852_8054.png][] （图4）

图中的(1)-(5)分别是（请将(2)和(3)点开看一看）：  
　　(1)解决方案资源管理器：其中列出了组成项目的所有文件，我们还将会加入自己写的“头文件”和“源文件”；

(2)类视图：其中列出了项目中出现的所有类，可以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很有帮助。如下图是逐级打开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，回顾或复习我们在多态性和虚函数部分的内容，回顾当时提出的在软件工程方面的考虑，……）

![1336748089_4506.png][] （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。在其他类型的应用程序中，像菜单、工具栏等也是作为资源出现的。应用程序开发过程需要编辑各种资源。当然，本文不将此作为体验内容。  
　　(4)属性：在设计中可以修改对话框、控件等对象的属性（实则对应的就是对象的数据成员）；  
　　(5)工具箱：其中包括了常见应用程序界面中需要的各种“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，将对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)是时时需要用到的部件。但是，有时界面上并不能找到。如果哪一个东东“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，你可以在这里找到你的所需。

![1336748180_4855.png][] （图6）

话题扯开了一些，下面接着进行设计。  
  
　　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所示：

![1336748233_3014.png][] （图7）

用相同的方法，加入其他必要的控件（用于输入的编辑框控件Edit Control和按钮控件Button），并删除向导自动提供的其他控件后，结果如图8所示：  
　　 ![1336748270_6245.png][]（图8）  
　　提示一下，如果控件位置用鼠标拖着老对不齐，在菜单中有“格式”，其中的对齐工具可以帮忙（看看“对齐”）。  
　　接着要做的工作是，在应用程序中添加成员就是，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“添加变量(B)…”，然后，出现了“添加成员变量向导”窗口，如图9所示，将“类别”改为value，变量类型选作double，而变量名为m\_a（或者你喜欢的其他标识符）。  
　　 ![1336748312_2148.png][]（图9）  
　　同样的方法，对其余几个编辑框分别添加变量，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相应的变量中，我们通过变量，就可以访问编辑框中输入的值，也可以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，和窗口中的控件之间的桥梁。  
　　在项目中加入用户自定义代码后，我们再设置点击“求面积”后要执行的代码。  
  
　　4、写入用户自定义的代码  
　　需要将我们自己写的善于三角形类的代码加入项目。  
　　在“(1)解决方案资源管理器”栏中，在“头文件”处点击右键，选“添加->新建项”，在项目中加入一个头文件（文件名如：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;};

加入头文件的界面如图10所示：  
　　 ![1336748392_7413.png][] （图10）  
　　再在“源文件”处点击右键，选“添加->新建项”，在项目中加入一个源文件（文件名如：MyTriangle.cpp），内容是类中成员函数的实现（加入\#include stdafx.h的理由可以暂时忽略，其他两个包含文件应该懂）：

#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中，而实现的代码分放在另一个源文件中，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所示的界面上，选择“求面积”按钮并双击鼠标，出现了下面的窗口（图11）  
　　 ![1336748461_7776.png][]（图11）  
　　此处，需要输入当点击按钮后要执行的代码。输入后的代码是：

void CtriangleDlg::OnBnClickedButton1(){ // TODO: 在此添加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的值更新界面上对应的控件的值并实现显示}

另外，在triangleDlg.cpp的开始处要写入“\#include"MyTriangle.h"”，这个你应该懂，也要懂。  
　　最后，运行的结果如图12所示：  
　　 ![1336748541_6026.png][]（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】在以上示例基础，为应用程序增加求周长的功能；  
　　【任务2】参考 [第8周任务3][8_3]，设计分数类，并开发一个窗口式程序，可以完成分数的四则运算。可供参考的一个界面如图13：  
　　 ![1336748590_3366.png][]（图13）  
  
**　　四、进一步的回味**  
　　1、修改控件属性  
　　在应用开发中，常需要改变控件的属性，以达到设计目的。建议将每类控件的属性都看一看，将能够理解的学会使用。  
　　例如，用于显示面积的编辑框只起显示作用，不会用于输入，可以将其Disabled属性设为true，如图所示。在图14中，可以发现属性窗口部分的下方，显示对每种控件属性的含义，这是在学习中可以利用的有利条件。  
　　 ![1336748642_8712.png][]（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，运行程序做些体会。

2、理解代码及MFC

请将项目中由向导自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其中所包含的机制。  
　　以triangleDlg.h为例，定义的是CtriangleDlg 对话框。代码如下所示：

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;};

从代码中可以看到，这个应用程序中定义的CtriangleDlg类继承了CDialog类，其中的构造函数、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。  
　　再对照triangleDlg.cpp阅读，可以看到这个派生的类是如何实现的。  
　　如果说阅读中的障碍，就是其中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。这需要在长期的学习中，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。其中本文初步体验过的类，已经用红圈标注。

![1336748721_1268.jpg][]  
　　（图15）

进一步要看的书，包括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，也可以作为阅读和实践的选择。

**五、结语**

看一个业界大牛的界面：

![1336748838_4753.png][]

对一个产品而言，尽管UI（用户界面）非常重要，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、窗口并非应用的核心，核心仍在技术基础，需要优先解决编程能力的问题。在此基础上，再掌握开发平台。  
　　这是应用开发者要走的路。

【相关博文】

[C++“窗口”程序设计启蒙][C] （之一）

[寻找Bug记实：一个多重继承程序的查错][Bug]

[关于抄不抄作业的讨论][Link 4]

[开放开发平台小全][Link 5]

[函数返回值是否使用引用类型的问题：理解引用、返回值][Link 6]

[使用常对象——为共用数据加装一个名为const的玻璃罩][const]

[开发经验和屁股的关系][Link 7]

[大一学生C++博客地址][C 1]

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