Урок 3. Традиционное Windows-приложение. Часть 3. - Visual Studio.Net - Программирование - Статьи

Урок 3. Традиционное Windows-приложение. Часть 3.

Управление пером Windows

Если вы хотите самостоятельно освоить какой-либо технологический прием или способ управления ресурсами, а так же инструментами Windows, то лучше всего обратиться к разделу Platform SDK документации (MSDN). В блоке страничных окон, которыми вы успешно пользуетесь, имеется страница Dynamic Help, которая помогает быстро отыскать необходимую информацию в море документации, сопровождающей Studio.Net. Предположим, вы хотите научиться создавать перо Windows и начать с получения справки. Надо открыть вкладку Dynamic Help и набрать в окне редактора текст, который, как вам кажется, имеет отношение к искомой теме, например Реn.

Окно динамической справки следит за вашим вводом и пытается найти подходящий раздел в документации. В нашем случае вы должны увидеть пару тем, связанных с пером Windows. Открыв первую из них (Pen Class), вы убеждаетесь, что попали в раздел Visual Basic Help, то есть не туда. Второй попыткой может быть выбор строки СРеп или CreatePen. Теперь динамическая справка приводит вас ближе к цели. Если вы вспомните, что сейчас мы пользуемся функциями API, то выбор темы CreatePen будет точным.

Примечание

При работе с MSDN вы можете создать свое собственное подмножество документов и сократить количество тем, предлагаемых ядром MSDN.

Внимательно прочтя всю страницу текста справки из раздела Platform SDK, вы поймете, что перо Windows — это достаточно сложный и гибкий инструмент рисования. Не пренебрегайте также гипертекстовыми ссылками внизу экрана под рубрикой See Also. Выберите там ссылку ExtCreatePen для одноименной функции, которую мы собираемся использовать. Правила игры с функцией ExtCreatePen не так просты, как хотелось бы, но они позволяют управлять атрибутами пера в широком диапазоне. Оказывается кроме «простых» перьев можно создавать перья на основе кисти.

Косметическое перо

Сначала исследуем косметическое перо. Некоторые его стили, задаваемые символьными константами, занесем в массив. Введем внутрь тела оконной процедуры (после объявления CustColors) объявления новых локальных переменных:

//====== х-координаты:

static int iXCenter; // центра окна,

static int iXPos; // текущей позиции

static int iXMax; // допустимой позиции

int iYPos =0; // Текущая у-координата вывода

int nLines; // Количество линий

SIZE szText; // Экранные размеры строки текста

//====== Стили пера Windows

static DWORD dwPenStyle[] =

PS_NULL, PS_SOLID, PS_DOT, PS_DASH,

PS__DASHDOT, PS_DASHDOTDOT

//====== Строки текста для вывода в окно

static string style[] =

"PS_NULL","PS_SOLID","PS_DOT","PS_DASH",

"PS_DASHDOT","PS_DASHDOTDOT"

string sText; // Дежурная строка текста

//===== Логическая кисть — как основа для создания пера

LOGBRUSH lb = { BS_SOLID, color, 0 };

Если вы хотите, чтобы ваш вывод в окно реагировал на изменения пользователем размеров окна, то всегда вводите в оконную процедуру ветвь обработки WM_SIZE. Сделайте это сейчас вместе с изменениями в ветви WM_PAINT:

//==== В IParam упрятаны размеры окна.

//==== Нас интересует только ширина окна

iXMax = LOWORD(IParam) - 50;

iXCenter = LOWORD(IParam)/2; break;

hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);

//===== Режим выравнивания текста (см. MSDN)

SetTextAlign(hdc, TA_NOUPDATECP | TA_LEFT | TA_BASELINE) ;

sText = "Стили линий в Win32 (Cosmetic pen)";

//== Выясняем размеры строки с текстом заголовка GetTextExtentPoint(hdc,sText.c_str(), sText.size(),

//== Сдвигаем точку вывода вниз на одну строку

iXPos = iXCenter - szText.cx/2;

//==== Выводим заголовок

TextOut(hdc,iXPos, iYPos, sText.c_str(), sText. size ()

//==== Перебираем массив стилей пера

nLines = sizeof(style)/sizeof(style[0]);

for (int i = 0; i < nLines; i++)

//===== Устанавливаем биты стиля пера

DWORD dw = PS_COSMETIC | dwPenStyle[i];

// Создаем перо толщиной в 1 пиксел

HPEN hp = ExtCreatePen(dw, 1, Sib, 0,NULL);

//===== Выбираем перо в контекст устройства

HPEN hOld = (HPEN)SelectObject(hdc,hp); iYPos += szText.cy;

// Сдвиг позиции

//===== Помещаем перо в точку (10, iYPos)

MoveToEx(hdc, 10, iYPos, NULL);

//==== Проводим линию до точки (iXMax, iYPos)

LineTo(hdc, iXMax, iYPos);

//== Возвращаем старое перо в контекст устройства

SelectObject(hdc, hold);

//=== Освобождаем ресурс пера DeleteObject(hp);

//=== Выводим поясняющий текст

TextOut(hdc, 10, iYPos, style[i].c_str(), style [i] .size ()

EndPaint(hWnd, &ps) ;

Комментарии в тексте поясняют суть происходящего. Отметьте, что здесь применена стандартная тактика работы с ресурсами GDI, которая состоит из последовательности следующих шагов:

создаем свой инструмент;
выбираем его в контекст устройства (SelectObject) и одновременно запоминаем тот инструмент, который используется в контексте в настоящий момент;
рисуем с помощью нашего инструмента;
возвращаем в контекст прежний инструмент;
освобождаем память, занимаемую нашим инструментом.
Так как система работает с ресурсами GDI динамически, то нарушение этой тактики может привести к недостатку памяти и непредсказуемому поведению приложения. Перед тем как запустить проект, попробуйте ответить на вопросы:

Будет ли изменяться цвет линий при пользовании стандартным диалогом, который мы уже реализовали?
Будет ли изменяться цвет текста при тех же условиях?
Теперь запустите приложение и протестируйте его, изменяя размеры окна и пользуясь диалогом. Как вы узнали из документации, косметическое перо может иметь толщину только в 1 пиксел. Если косметическое перо имеет еще один атрибут PS_ALTERNATE, то каждый второй пиксел линии пропускается (не выводится) и создается иллюзия, что перо стало тоньше, чем 1 пиксел. Опробуем эту возможность в нашем примере. Для этого введите в функцию WndProc еще один локальный массив подсказок.

static string alt[] = {"PS_ALTERNATE", "PS_COSMETIC" };

Вставьте следующий код в ветвь WM_PAINT перед вызовом EndPaint, затем запустите и проверьте результат:

//======= Косметическое перо (alternate - solid)

Ib.lbStyle = BS_SOLID;

sText = "Косметическое перо alternate или solid";

GetTextExtentPoint(hdc,sText.c_str(), sText.size(),SszText);

iYPos += 2 * szText.cy;

iXPos = iXCenter - szText.cx/2;

TextOut(hdc, iXPos, iYPos, sText.c_str(), sText.size());

for (i = 0; i < 2; i+ + ) {

DWORD dw = i ? PS_COSMETIC : PS_COSMETIC I PS_ALTERNATE;

HPEN hp = ExtCreatePen(dw, 1, &lb, 0, NULL);

HPEN hOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hp) ;

MoveToEx(hdc, 10, iYPos, NULL);

LineTo(hdc, iXMax,iYPos);

SelectObject(hdc, hold);

TextOut(hdc, 10, iYPos, alt[i].c str(), alt [i] . size ());

Геометрическое перо

Косметические перья работают значительно быстрее, чем другие, но это имеет значение только для сложных рисунков. Геометрическое перо может иметь любую толщину и любые атрибуты Windows-кисти (dither и pattern). Введем дополнения, которые позволят исследовать свойства геометрического пера. В число локальных переменных функции WndProc введите новые сущности:

//====== Узоры штрихов (hatch) кисти, на основе

//====== которых будет основано перо

static UINT uHatch[] =

HS_BDIAGONAL, HS_CROSS, HS_DIAGCROSS,

HS_FDIAGONAL, HS_HORIZONTAL, HS_VERTICAL

//===== Строки текста для пояснений

static string brush[] =

"HS_BDIAGONAL", "HS_CROSS", "HS_DIAGCROSS",

"HS_FDIAGONAL", "HS_HORIZONTAL", "HS_VERTICAL"

Вставьте следующий код в ветвь WM_PAINT перед вызовом EndPaint. Этот фрагмент по структуре такой же, как и предыдущий, но здесь мы создаем перо, используя штриховую (hatched) кисть. Запустите и проверьте, что получилось. Попробуйте объяснить, почему линия со штрихом типа HS_HORIZONTAL невидима. Замените строку

LineTo(hdc, iXMax, iYPos);

LineTo(hdc, iXMax, iYPos + 3);

и запустите вновь. Теперь линия должна быть видна. Найдите объяснение и попробуйте обойтись без последнего изменения кода, то есть уберите +3:

//======== геометричесое перо

Ib.lbStyle = BS_HATCHED; // Узорная кисть

sText = "Стили на основе кисти (Geometric pen)";

GetTextExtentPoint(hdc,sText.c_str(), sText.size(),SszText);

//======= Сдвиг позиции вывода

iYPos += 2 * szText.cy;

iXPos = iXCenter - szText.cx/2;

TextOut(hdc, iXPos, iYPos, sText.c_str() , sText.size ());

nLines = sizeof(brush)/sizeof(brush[0]);

for (i = 0; i < nLines; i ++ )

//======= Выбираем узор штриха кисти

Ib.lbHatch = uHatch[i];

//== Создаем на его основе перо тощиной 5 пиксел

HPEN hp = ExtCreatePen(PS_GEOMETRIC, 5, Sib,0,0);

HPEN hOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hp) ;

iYPos += szText.cy; MoveToEx(hdc, 10, iYPos, NULL);

LineTo(hdc, iXMax,iYPos);

SelectObject(hdc, hold);

TextOut(hdc, 10, iYPos, brush[i].c_str(), brush[i].size());

Геометрическое перо может быть создано на основе заданного пользователем или программистом узора (PS_USERSTYLE). Узор задается с помощью массива переменных типа DWORD. Элементы массива определяют циклический алгоритм закраски линии по схеме «играем — не играем». Например, массив DWORD а [ ] = { 2,3,4 } определяет линию, у которой 2 пиксела закрашены, 3 — не закрашены, 4 — закрашены. Затем цикл (2,3,4) повторяется. Для моделирования этой возможности введите в WndProc еще один двухмерный массив (так как линия будет не одна):

//======= три узора геометрического пера

static DWORD dwUser[3][4] =

Затем добавьте вслед за фрагментом, моделирующим штриховую линию, следующий код:

//======= Геометричесое перо (user-defined)

Ib.lbStyle - BS_SOLID;

sText = "Стили на основе узора (Geometric pen)";

GetTextExtentPoint(hdc,sText.c_str(), sText.size(),SszText);

iYPos += 2 * szText.cy;

iXPos = iXCenter - szText.cx/2;

TextOutfhdc, iXPos, iYPos,

sText.c_str(), sText .size () } ,

nLines = sizeof(dwUser)/sizeof(dwUser[0]) ;

//====== Перебираем узоры пользователя

//====== (строки массива dwUser)

for (i = 0; i < nLines; i++)

DWORD dw = PS_GEOMETRIC | PS_USERSTYLE | PS_ENDCAP_FLAT;

HPEN hp = ExtCreatePen(dw, i+2, Sib, 4, dwUser[i]);

HPEN hOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hp) ;

MoveToEx(hdc, 10, iYPos, NULL);

LineTo(hdc, iXMax,iYPos);

SelectObject(hdc, hold);

TextOut(hdc, 10, iYPos, user[i].c_str(), user[i].size());

Запустите и проверьте результат. Здесь следует отметить, что узор имеет возможность развиться (разогнаться) только на достаточно большом промежутке между точками. Для вывода графиков функциональных зависимостей он, к сожалению, не пригоден, так как графики имеют большое количество точек. Точки расположены тесно, а узор начинается заново после каждой пары точек. Как ни странно, косметическое перо толщиной в 1 пиксел выдерживает подобное испытание и его можно использовать для графиков функций.

Перья на основе растровых изображений

Последним испытанием для геометрического пера будет произвольное bitmap-изображение. Если задать BS_PATTERN в качестве стиля кисти, на основе которой создается перо, то линия рисунка может иметь произвольный узор и толщину, что дает волю фантазии разработчика. Однако сначала следует создать ресурс bitmap-изображения, загрузить его и задать его описатель в поле IbHatch логической кисти. Для создания изображения:

Перейдите в окно Resource View.
Раскройте узел дерева под именем API.rc и убедитесь, что в дереве нет узла с именем Bitmap.
Вызовите контекстное меню на узле API.rc и дайте команду Add Resource.
В диалоге Add Resource выберите тип Bitmap и нажмите кнопку New.
Откройте окно Properties и в поле справа от текста ID задайте идентификатор IDB_PAT1 новому точечному изображению.
Измените размер изображения, уменьшив его до 5x5. Используйте для этой цели элементами управления (resize handles) рамки.
Создайте произвольное изображение с помощью контрастирующих цветов.
В окне Resource View вызовите контекстное меню на узле дерева IDВ_РАТ1 и выберите команду Insert Copy.
Измените язык копии на тот, который поддерживается системой, например English (United States), иначе не получится, и нажмите ОК.
Теперь вы имеете копию изображения с теми же размерами и идентификатором. Здесь удобно перевести окно Properties в режим Floating или сдвинуть его нижнюю границу вверх. Измените идентификатор нового изображения на юв_РАТ2 и, при желании, возвратите язык ресурса.
Измените узор второго изображения и повторите пункты 7-10, задав идентификатор ЮВ_РАТЗ для третьего изображения.
Возвратитесь в окно API.CPP и введите в число локальных переменных функции wndProc новые массивы:

//===== Массив идентификаторов bitmap

static UINT nPatterns[] =

IDB_PAT1, IDB_PAT2, IDB_PAT3

static string bitmap!] =

"BS_PATTERN, 1", "BS_PATTERN, 2", "BS_PATTERN, 3"

Вслед за фрагментом, моделирующим стиль PS_USERSTYLE , вставьте следующий код:

//======= Геометричесое перо (bitmap)

Ib.lbStyle = BS_PATTERN;

sText = "Стили на основе bitmap-узора (Geometric pen)";

GetTextExtentPoint(hdc,sText.c_str(), sText.size 0,SszText);

iYPos += 2 * szText.cy;

iXPos = iXCenter - szText.cx/2;

TextOut(hdc, iXPos, iYPos, sText.c_str(), sText. size () ) ;

nLines = sizeof(nPatterns)/sizeof(nPatterns[0]);

for (i =0; i < nLines; i++)

hBmp = LoadBitmap(GetModuleHandle(NULL), (char*)nPatterns[i]);

Ib.lbHatch = long(hBmp);

HPEN hp = ExtCreatePen(PS_GEOMETRIC, 5, &lb, 0, 0) ;

HPEN hOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hp) ;

MoveToEx(hdc, 10, iYPos, NULL);

LineTofhdc, iXMax,iYPos);

SelectObject(hdc, hOld);

TextOut(hdc, 10, iYPos, bitmap[i].c_str(),

bitmap[i] .size () ) ;

Запустите на выполнение и проверьте результат. Вы должны получить окно, которое выглядит так, как показано на Рис. 1. Стили пера в Win32. Отметьте, что остались еисследованными еще несколько возможностей по управлению пером — это стили типа PS_ENDCAP_* и PS_JOIN_*. Вы, вероятно, захотите их исследовать самостоятельно. При этом можете использовать уже надоевшую, но достаточно эффективную схему, которой мы пользуемся сейчас.

Теперь ответим на один из вопросов, которые были заданы по ходу текста этой статьи. Для того чтобы изменился цвет текста, надо вставить вызов API-функции SetTextColor. И сделать это надо в ветви обработки сообщения WM_PAINT перед вызовом функции TextOut.

SetTextColor(hdc, color) ;

Подведем итоги. Наш пример иллюстрирует характерные особенности строения приложения, управляемого событиями:

оно должно состоять как минимум из двух функций: winMain и регистрируемой оконной процедуры;
последняя имеет вид отдельных ветвей, обрабатывающих те команды пользователя или сообщения Windows, которые выбрал разработчик;
в более сложных случаях для обработки событий, конечно же, необходимо предусмотреть множество отдельных функций или модулей программы;
приложения Win32, разработанные по рассмотренной схеме, имеют то преимущество, что они не несут дополнительной нагрузки в виде скрытого от ваших глаз каркаса приложения, поэтому дают очень быстрый код;
недостатком приложения Win32 является то, что для их разработки необходимо ориентироваться в мире из тысяч API-функций, вспомогательных структур, макросов и интерфейсов.