在GUI程序中使用控制台的两种方法-方法.1

忘是亡心i 2022-09-30 12:43 220阅读 0赞

当我们第一次接触C++时，写的第一行代码，可能就是：

Code:

1.  //...  
2.    
3.  std::cout << "Hello world" << std::endl;  
4.    
5.  //...

慢慢的，cin, cout, cerr 就成为我们的好朋友，我们除了把它们用于程序中和输入输出有关实际逻辑以外，还经常拿cout或cerr作调试工具。

——这会受到我们的老师表扬，因为真正的程序员，都是不会轻易使用单步调试的……（好的程序员，必须是一名不错的测试员）。

后来有一天，我们一步迈入了 Windows 的世界，我们来到了GUI（图形用户界面/接口）的世界，我们了解一切都是“画”出来的……我们兴奋地，热情地执行这一华丽的转身，旧日的朋友cin, cout, cerr 被抛弃了，它们站在我们很远很远的身后……像我们儿时在乡下的好伙伴目送我们进城，黯然伤神：“他们还会回来吗？”

但程序还需要调试。

1. 我们用::MessageBox(....)来显示一个字符串的值……吃力不讨好。

2. 我们把调试信息打印到文件里，但又不直观，又没有及时性。

3. 我们搞了一个单独的窗口，上面放个Edit，然后往里打印消息……好大的工程

4. Windows 觉得挺不好意思，于是搞些OutputDebugXXX之类的函数，来帮我们把调试消息打印到VC的消息窗口……用这方式？想想都脸红，交给实施人员测试时，附赠一套VC 6.0 ？

其实，老朋友从来没有忘记我们，我们还可以继续使用控制台(console)，还可以继续使用cin, cout, cerr。 我们将讲解两种方法，一种是典型的Window风格，一种是典型的linux风格……当然，都在Windows实现的。

**1. 方法-1：内嵌式**

顾名思义，我们主动在自己写的GUI程序中，创建一个控制台。

**1.1 API**

在Windows 的API，提供[一大族Console的函数][Console]（最无聊的，比如可以设置字符颜色:) ），[AllocConsole][]用来直接为一个进程创建一个控制台。注意，一个进程只能有一个控制台：

### Remarks ###

A process can be associated with only one console, so the **AllocConsole** function fails if the calling process already has a console. A process can use the [ **FreeConsole**][_FreeConsole] function to detach itself from its current console, then it can call **AllocConsole** to create a new console or [ **AttachConsole**][_AttachConsole] to attach to another console.

怎么让“编程”与“英语”齐飞，C++与Windows API一色呢？请参看我的另一篇笔记《[学习编程需要什么英语基础？][Link 1]》。

**1.2 主要类设计**

好，这一段就基本齐全了，连设计模式都有了：既然“A process can be associated with only one console”,那就来一个简单的“单例模式”吧。

Code:

1.  struct EmbeddedConsole  
2.  \{  
3.  public:      
4.      static void Need()  
5.      \{  
6.            
    
7.          if (!\_instance)  
8.          \{  
9.              \_instance = new EmbeddedConsole;  
10.         \}  
11.           
    
12.     \}  
13.       
14.     static void Unneed()  
15.     \{  
16.         delete \_instance;  
17.         \_instance = 0;  
18.     \}  
19.       
20. private:  
21.     EmbeddedConsole()  
22.     \{  
23.         AllocConsole();  
24.           
25.         SetConsoleTitle("XXX程序内嵌测试控制台");  
26.           
27.         freopen("conin$", "r+t", stdin);  
28.         freopen("conout$", "w+t", stdout);  
29.         freopen("conout$", "w+t", stderr);   
30.     \}  
31.       
32.     ~EmbeddedConsole()  
33.     \{  
34.         fclose(stderr);  
35.         fclose(stdout);  
36.         fclose(stdin);  
37.           
38.         FreeConsole();  
39.     \}  
40.       
41.     static EmbeddedConsole\* \_instance;   
42. \};  
43.   
44. EmbeddedConsole\* EmbeddedConsole::\_instance;

EmbeddedConsole 的构造和析构函数都是private的。我们逼着自己通过“Need()”函数来new 出这个类的对象，而不是直接在全局范围内，定义一个它的对象，是因为我们需要严格的控制这个对象的“生死”时机。C++控制台程序是“耍了手段”，替我们尽量安全地往前自动生成cout, cin, cerr 这三个对象（没错，这三个老朋友都是变量），但对于GUI程序，它们要起效，必须有一个真正的控制台——我们通过AllocConsole所做的事情。  
构造函数分配一个控制台，然后重定向; 析构函数关闭三个标准控制台文件，然后释放控制台，注意次序。

构造函数中，我还特意调用了一下SetConsoleTitle，用来修改控制台标题，同时也用来体现一名像我这样“专业的”程序员所必须拥有的“骚包”劲儿。

静态成员数：instance 确保我们不会愚蠢地一直尝试去重新分配控制台（AllocConsole函数是有返回值的，这里简单地认定它一定会成功 ：）。

第44 行在类之外定义了类的静态成员数据，这是必须的，除非那是一个静态常量成员内置类型数据，请参看[《纠正“C++测试题的一些问题”的问题》][C]。

**1.3 测试例子**

来一个使用例子。请在Code::Blocks（或你用的其它编程IDE），通过"Win32 GUI project”向导，生成一个应用，提问窗口类型时，请选择“Dialog”， 编译运行后，应该出来一个有两个按钮的对话框。点击“test”按钮，应该出一个消息框(MessageBox)，这就是我们要改掉的地方，加入以上代码，全部代码如下：

Code:

1.  \#define WIN32\_LEAN\_AND\_MEAN  
2.    
3.  \#include <windows.h>  
4.  \#include <iostream>  
5.  \#include <string>  
6.    
7.  \#include "resource.h"  
8.    
9.  HINSTANCE hInst;  
10.   
11. struct EmbeddedConsole  
12. \{  
13. public:      
14.     static void Need()  
15.     \{  
16.            
    
17.         if (!\_instance)  
18.         \{  
19.             \_instance = new EmbeddedConsole;  
20.         \}  
21.           
    
22.     \}  
23.       
24.     static void Unneed()  
25.     \{  
26.         delete \_instance;  
27.         \_instance = 0;  
28.     \}  
29.       
30. private:  
31.     EmbeddedConsole()  
32.     \{  
33.         AllocConsole();  
34.         SetConsoleTitle("XXX程序内嵌测试控制台");  
35.           
36.         freopen("conin$", "r+t", stdin);  
37.         freopen("conout$", "w+t", stdout);  
38.         freopen("conout$", "w+t", stderr);   
39.     \}  
40.       
41.     ~EmbeddedConsole()  
42.     \{  
43.         fclose(stderr);  
44.         fclose(stdout);  
45.         fclose(stdin);  
46.           
47.         FreeConsole();  
48.     \}  
49.       
50.     static EmbeddedConsole\* \_instance;   
51. \};  
52.   
53. EmbeddedConsole\* EmbeddedConsole::\_instance;  
54.   
55. BOOL CALLBACK DialogProc(HWND hwndDlg, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)  
56. \{  
57.     std::string str;  
58.       
59.     switch (uMsg)  
60.     \{  
61.         case WM\_INITDIALOG:  
62.             /\* 
63.              \* TODO: Add code to initialize the dialog. 
64.              \*/  
65.             return TRUE;  
66.   
67.         case WM\_CLOSE:  
68.             EndDialog(hwndDlg, 0);  
69.             return TRUE;  
70.   
71.         case WM\_COMMAND:  
72.             switch (LOWORD(wParam))  
73.             \{  
74.                     /\*\* TODO: Add more control ID's, when needed. 
75.                      \*/  
76.                 case IDC\_BTN\_QUIT:  
77.                     EndDialog(hwndDlg, 0);  
78.                       
79.                     EmbeddedConsole::Unneed(); //不要了！  
80.                     return TRUE;  
81.   
82.                 case IDC\_BTN\_TEST:  
83.                     EmbeddedConsole::Need(); //我要！  
84.                     std::cout << "please input ：";  
85.                     std::cin >> str;  
86.                     std::cerr << str << std::endl;  
87.                     ::MessageBox(hwndDlg, str.c\_str(), "Information"  
88.                         , MB\_ICONINFORMATION);  
89.                     return TRUE;  
90.             \}  
91.     \}  
92.   
93.     return FALSE;  
94. \}  
95.   
96.   
97. int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nShowCmd)  
98. \{  
99.     hInst = hInstance;  
100.   
101.     // The user interface is a modal dialog box  
102.     return DialogBox(hInstance, MAKEINTRESOURCE(DLG\_MAIN), NULL, (DLGPROC)DialogProc);  
103. \}

第82行，是用户按下“test”按钮时，要执行的代码。

我们先在83行通过Need()函数，确保控制台生成。然后就是我们熟悉的 cin, cout , cerr 的使用了，当然这里的cerr用得没有什么逻辑。

第76行，那是用户按下"quit"按钮时，要执行的代码。我们只是调用了Unneed()函数，表示我们在程序退出前，释放掉之前创建的控制台。

对了，如果你害怕在发布发行版时，忘了屏掉这个功能，可以通过宏来检测编译版本，如果发现它是release版时，就什么也别做。由于不同的编译器用于判断编译版本，有不同的宏名称，所以我就不写了。

**1.4 截图**

![效果图][Image 1]

如果仅是为了通过控制来辅助调试，这不是我最喜欢的方法，因为它违反了我们推崇的“高内聚，低耦合”的原则（[这里扯了一点这方面的内容][Link 2]）。另外一个方法是什么呢？

欲知后事如何，且听下回分解。 :-)

\------------欢迎关注《白话 C++》的出版-------------------------

如果您想与我交流,请点击如下链接成为我的好友：  
http://student.csdn.net/invite.php?u=112600&c=f635b3cf130f350c

[Console]: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms682073%28VS.85%29.aspx
[AllocConsole]: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms681944%28VS.85%29.aspx
[_FreeConsole]: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms683150%28VS.85%29.aspx
[_AttachConsole]: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms681952%28VS.85%29.aspx
[Link 1]: http://student.csdn.net/space.php?uid=112600&do=blog&id=8648
[C]: http://student.csdn.net/space.php?uid=112600&do=blog&id=6222
[Image 1]: 
[Link 2]: http://student.csdn.net/space.php?uid=112600&do=blog&id=9865