Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп

результаты работы другой части программы. С точки зрения программной логики этот код ничем не отличается от программы, записывающей строки текста на экране (в окне консоли), останавливающейся и ожидающей ввода данных с клавиатуры. Рассмотрим пример.

// определяем переменные и/или вычисляем значения, вырабатываем

// результаты

cin >> var; // ожидаем ввода

// определяем переменные и/или вычисляем значения, вырабатываем

// результаты

cin >> var; // ожидаем ввода

// определяем переменные и/или вычисляем значения, вырабатываем

// результаты

cin >> var; // ожидаем ввода

С точки зрения реализации эти два вида программы совершенно отличаются друг от друга. Когда программа выполняет инструкцию cin>>var, она останавливается и ждет, пока система не вернет символы, которые ввел пользователь. Однако система графического пользовательского интерфейса, управляющая экраном и отслеживающая вашу работу с мышью, следует другой модели: она определяет, где находится курсор мыши и что пользователь с нею делает (щелкает и т.д.). Если ваша программа ожидает каких-то действий, то она должна делать следующее.

• Указать, за чем должна следить система графического пользовательского интерфейса (например, “Кто-то щелкнул на кнопке Next”).

• Указать, что делать, когда произошло ожидаемое событие.

• Ожидать, пока графический пользовательский интерфейс определит требуемое действие.

Новый интересный аспект заключается в том, что система графического пользовательского интерфейса не просто возвращает управление вашей программе, она разрабатывается так, чтобы по-разному реагировать на разные действия пользователя, такие как щелчок мышью на одной из многих кнопок, изменение размера окна, перерисовка окна после закрытия вложенного окна и открытие выпадающих меню.

Мы просто хотим сказать диспетчеру: “Пожалуйста, проснись, когда кто-то щелкнет на кнопке”, иначе говоря, “Пожалуйста, продолжай выполнять мою программу, когда кто-то щелкнет на кнопке в то время, когда курсор будет в прямоугольной области, представляющей собой изображение моей кнопки”. Это простейшее действие, которое можно себе представить. Однако эта операция не предусмотрена системой — ее необходимо написать самому. Как это сделать — первый вопрос, который мы рассмотрим, приступая к изучению программирования графического пользовательского интерфейса.

16.3. Простое окно

В принципе система (т.е. комбинация библиотеки графического пользовательского интерфейса и операционной системы) непрерывно отслеживает положение курсора мыши и состояние ее кнопок. Программа может проявить интерес к определенной области экрана и попросить систему вызвать функцию, когда произойдет что-нибудь интересное. В частности, мы можем попросить систему вызвать одну из наших функций обратного вызова (callback functions), когда пользователь щелкнет на кнопке. Для этого необходимо сделать следующее.

• Определить кнопку.

• Отобразить ее на экране.

• Определить функцию, которую должен вызвать графический пользовательский интерфейс.

• Сообщить графическому пользовательскому интерфейсу о данной кнопке и функции.

• Подождать, когда графический пользовательский интерфейс вызовет нашу функцию.

Давайте сделаем это. Кнопка — это часть объекта класса Window, поэтому (в файле Simple_window.h) мы определим класс Simple_window, содержащий член next_button.

struct Simple_window:Graph_lib::Window {

  Simple_window(Point xy,int w,int h,const string& title );

  void wait_for_button(); // простой цикл событий

private:

  Button next_button; // кнопка Next

  bool button_pushed; // деталь реализации

  static void cb_next(Address, Address); // обратный вызов

                                         // для кнопки next_button

  void next(); // действие, которое следует выполнить,

               // когда при щелчке на кнопке next_button

};

Очевидно, что класс Simple_window является производным от класса Window из библиотеки Graph_lib. Все наши окна должны быть объектами класса, явно и неявно выведенными из класса Graph_lib::Window, поскольку именно этот класс (с помощью библиотеки FLTK) связывает наше понятие окна с его реализацией в системе. Детали реализации класса Window описаны в разделе Д.3.

Наша кнопка инициализируется в конструкторе класса Simple_window.

Simple_window::Simple_window(Point xy, int w, int h,const string& title)

              :Window(xy,w,h,title),

 next_button(Point(x_max()–70,0),70,20,"Next",cb_next),button_pushed(false)

{

  attach(next_button);

}

Нет ничего удивительного в том, что класс Simple_window передает положение своего объекта (xy), размер (w,h) и заголовок (title) классу Window из библиотеки Graph_lib для дальнейшей обработки. Далее конструктор инициализирует член next_button координатами (Point(x_max()–70,0); это где-то в области верхнего правого угла), размером (70,20), меткой ("Next") и функцией обратного вызова (cb_next). Первые четыре параметра совпадают с параметрами, которые мы использовали при описании класса Window: мы задаем положение прямоугольника на экране и указываем его метку.

В заключение вызываем функцию attach() и связываем член next_button с классом Simple_window; иначе говоря, сообщаем окну, что оно должно отобразить кнопку в указанном месте и сделать так, чтобы графический пользовательский интерфейс узнал о ней.

Член button_pushed — это довольно запутанная деталь реализации; мы используем его для того, чтобы отслеживать щелчки на кнопке после последнего выполнения функции next(). Фактически здесь все является деталью реализации и, следовательно, должно быть объявлено в разделе private. Игнорируя детали реализации, опишем класс в целом.

struct Simple_window:Graph_lib::Window {

  Simple_window(Point xy,int w,int h,const string& title );

  void wait_for_button(); // простой цикл событий

  // ...

};

Другими словами, пользователь может создать окно и ожидать, пока не произойдет щелчок на кнопке. 

16.3.1. Функции обратного вызова

 

 Функция cb_next() — новая и интересная деталь. Именно эта функция должна быть вызвана системой графического пользовательского интерфейса, когда будет зарегистрирован щелчок на кнопке. Поскольку мы передаем такие функции системе графического пользовательского интерфейса, для того чтобы система вызвала их для нас, их часто называют функциями обратного вызова (callback function). Этот факт отображается в префиксе функции cb_next() (cb_ — “callback”).

Такое имя выбирается просто для того, чтобы мы помнили о предназначении этой функции, — ни язык, ни библиотека этого не требуют. Очевидно, что мы выбрали имя cb_next потому, что эта функция должна быть вызвана для кнопки Next. Определение функции cb_next выглядит уродливым куском “шаблонов”. Перед демонстрацией ее кода посмотрим, что она делает.

 

 Наша программа проходит через несколько уровней кода. Она использует нашу библиотеку графики, которую мы реализовали с помощью библиотеки FLTK, которая в свою очередь реализована на основе возможностей операционной системы. В системе есть еще больше уровней и подуровней. Каким-то образом щелчок мыши,