面向对象实验报告.docx

面向对象程序设计实验报告实验名称 Windows编程 专业班级 数学与应用数学1201班学 号 1304120306姓 名 谢 伟指导老师 朱世华目 录1前言2 Windows编程概要 2.1实验要求 2.2主要仪器设备 2.3实验内容与简3 Windows编程 3.1使用MFC编写Windows程序 3.2处理菜单和工具栏 3.3在窗口中绘图 3.4创建文档和改进视图 3.5使用对话框和控件4实验总结与心得体会5参考文献1前言充分理解C+之后，就可以着手开发Windows基本类（Microsoft Foundation Classes ,MFC）分装了Windows API,提供了全面而易于使用的功能，从而能够使用本地C+开发高性能的Windows应用程序。本实验侧重于Windows编程，详细的呈现了如何使用MFC提供的构建GUI的功能编写本地C+Windows应用程序以及如何在C+/CLI Windows应用程序中使用.NET Framework。主要包括创建并使用通过控件来构建应用程序的图形用户界面，处理因用户与程序的交互作用而产生的事件。2 Windows编程概要2.1实验要求通过创建超过2000行的代码的大型可运行的应用程序，使用MFC来开发本地Windows应用程序，在试验中应该涵盖使用MFC提供的一系列的用户界面功能，使用C+/CLI编写Windows程序，相应的开发一个与本地C+应用程序具有相似用户界面特性的Windows Forms应用程序2.2主要仪器与设备Visual C+20102.3实验内容与简介使用MFC编写Windows程序，使用Application Wizard为MFC程序生成代码，以及代码中包含的功能，构建一个初步的Sketcher程序，我们通过逐渐的添加功能和代码，拓展Sketcher程序，最终得到一个相当大的、可以实际应用的Windows程序，该程序几乎包含了所有基本的用户界面编程技术。3 Windows编程3.1使用MFC编写Windows程序3.1.1 MFC文档/视图的概念文档模板对象创建文档对象和框架窗口对象，而文档视图是由框架窗口对象创建的，为所有的MFC编程所必须的应用程序对象创建文档模板对象本身，他们之间的相互关系如下图示应用程序和MFC，它包含四个基类，他们几乎出现在所有的基于MFC的Windows应用程序中应用程序类CMyApp框架窗口类CMyWnd视图类CMyView,该类定义如何在CMyWnd对象创建窗口的工作区中显示CMyDoc对象包含的数据文档类CMyDoc，该类定义包含应用程序数据的文档下图示4个基本基类3.1.2创建MFC应用程序创建MFC应用程序的过程就像创建控制台程序一样简单：在此过程中仅仅多出了很少的几个选项。首先要通过选择File|New|Project菜单创建一个新的项目，或者使用快捷键Ctrl+Shift+N创建，在随后出现的New Project对话框中，选择MFC作为项目类型，并选择MFC Application作为要使用的模板，还要输入项目名称Sketcher,当单击New Project对话框窗口中的OK按钮之后，将看到MFC Application对话框，这里可以选择提供应用程序使用的选项，现在把该项目创建为MDI应用程序，对于Application组的选项：保留默认选项Multiple documents ,但不选择Tabbed documents选项Project style选择MFC standard选项,Visual style and colors选择Windows Native/Default选项保持Use Unicode libraries选项在Application Wizard对话框中的Document Template Properties选项组下面： 把文件的拓展名指定为ske. 在Generated Classes选项默认设置的情况下，更改其设置，以便使SketcherView类的基类是CView。 运行程序： 3.2处理菜单和工具栏这一部分主要是通过添加菜单项，来处理需要绘制的元素类型和选择绘图的颜色。在Sketcher程序中添加菜单的步骤是：a. 定义要出现在主菜单栏上和每个菜单中的菜单项b. 决定应用程序中哪些类应当处理每个菜单项的消息c. 在菜单消息的类中添加消息处理函数d. 在类中添加函数，以更新菜单的外观，显示当前的有效选择e. 添加工具栏按钮以及每个菜单项的工具提示3.2.1菜单的元素创建和编辑菜单选项选择Resource View窗格，单击空心符号展开菜单资源，现在来修改具有标示符IDR_SketcherTYPE的菜单，双击IDR_SketcherTYPE出现图示Editor窗格窗体：a.在菜单栏中添加菜单项单击菜单栏中标有Type Here的菜单框，输入第一个菜单项E&lement，这将把l选作快捷键字母，输入名称后，右击新菜单项，并从弹出菜单中选择属性菜单项，显示它的属性，图示： b.在Element菜单中添加菜单项 在Element弹出式菜单中单击第一个项，然后输入标题Line,并按下Enter键，右击选择属性菜单项，此处ID不需要修改，由于这个菜单是弹出菜单的第一部分，因此Pooup属性应该设置为True,同时建议输入Drawing Lines作为Prompt属性的值，图示： c.完成菜单 创建需要的其它Element弹出式菜单项：Rectangle、Circle和Curve。接受这些菜单项的默认ID，Prompt属性值分分别设置为Rectangle、Circle和Curve。在菜单栏上还需要一个Color菜单，它具有弹出式菜单项Black、Red、Green和Blue，使用默认ID，把Prompt属性值作为每个菜单项状态栏提示符添加进来，把Color拖到紧挨Element右边，图示： 3.2.2为菜单添加消息处理程序 现在为Black菜单项创建一个事件处理程序，右击这个选项，在弹出式菜单中选择Add Event Handler菜单项，图示： 单击Event Handler Wizard对话框中的类名CSketcherDoc,使他突出显示，然后单击Command消息类型，再单击Add and Edit按钮，现在按照完全相同的方法给其他的颜色菜单ID和所有的Element菜单ID添加COMMAND，消息处理程序。 编写消息函数的代码：1. 添加存储颜色和元素模式的成员在Class View选项卡中右击类名CSketcherDoc，然后从出现的弹出式菜单中选择Add|Add Aariable菜单项，出现对话框向导：单击Finish按钮完成，同样的方式添加变量m_Color，二者的区别主要在于后者需要在Variable type:框中输入COLORREF。2. 初始化新的类数据成员右击Solution Explorer选项卡中的Header Files文件夹，然后从弹出式菜单中选择Add|Add New Item菜单项，创建一个新文件，选择新文件类型（.h）,然后输入头文件名SketcherConstants,单击Add按钮，在Editor窗口中输入如下所示的常量定义：#pragma once#include SketcherConstants.henum ElementTypeLINE,RECTANGLE,CIRCLE,CURVE,TEXT;const COLORREF BLACK=RGB(0,0,0);const COLORREF RED=RGB(255,0,0);const COLORREF GREEN=RGB(0,255,0);const COLORREF BLUE=RGB(0,0,255);const COLORREF SELECT_COLOR=RGB(255,0,180);在CSketcherDoc类的构造函数中添加如下代码：CSketcherDoc:CSketcherDoc():m_Element(LINE),m_Color(BLACK)/ TODO: 在此添加一次性构造代码现在为菜单的创建的处理函数添加代码：void CSketcherDoc:OnElementLine()/ TODO: 在此添加命令处理程序代码m_Element=LINE;void CSketcherDoc:OnColorBlack()/ TODO: 在此添加命令处理程序代码m_Color=BLACK;其他的可以类似添加。3. 运行拓展后的程序4. 添加更新用户界面的消息处理程序右击Color菜单的Black选项，从弹出式菜单中选择Add Event Handler菜单项，然后把CSketcherDoc选作类，把UPDATE_COMMAND_UI选作消息类型，单击Add and Edit按钮。在Class View选项卡中选择OnUpdateColorBlack()处理程序后完成更新处理程序的编写void CSketcherDoc:OnUpdateColorBlack(CCmdUI *pCmdUI)/ TODO: 在此添加命令更新用户界面处理程序代码pCmdUI-SetCheck(m_Color=BLACK);void CSketcherDoc:OnUpdateElementLine(CCmdUI *pCmdUI)/ TODO: 在此添加命令更新用户界面处理程序代码pCmdUI-SetCheck(m_Element=LINE);其它菜单项的更新处理函数的添加和编写可类比进行。运行程序： 3.2.3添加工具栏按钮 单击Resource View选项卡，看到两个工具栏，右击IDR_MAINFRAME_256，并从弹出菜单中选择Open菜单项，则会显示编辑器窗口，第一个图标表示Line,其他的类比创建，还有Color菜单项中的弹出式菜单按钮，右击工具栏中的新按钮，并从弹出式菜单中选择属性菜单项，单击ID属性，单击下拉箭头，从列表框中选择ID_ELEMENT_LINE。其它菜单类似处理。现在需要对IDR_MAINRARM工具栏重复整个过程。 运行程序： 3.3在窗口中绘图 3.3.1对鼠标进行编程 1.鼠标发出的消息 在Class View窗格中右击类名CSketcherView，然后选择属性菜单项，然后单击消息按钮，则出现一个消息ID列表，他们的前缀是WM_。对WM_LBUTTONUP的消息选择OnLButtonUp。对消息WM_LBUTTON和WM_MOUSEMOVE消息重复这个过程。 2.使用鼠标绘图 现在对CSketcherView类添加变量CPoint,并在该构造函数的初始化列表中将这个变量的初始值设置为0，而且在相应的函数中把这个初始值修改为CPoint(0,0): CSketcherView:CSketcherView():m_FirstPoint(CPoint(0,0)/ TODO: 在此处添加构造代码 3.3.2定义元素的类 在Class View窗格中右击Sketcher,选择Add|Class菜单项创建新的CElement类，从安装列表模板中选择MFC，然后在中心窗格中选择MFC Class选项，单击Add按钮，弹出如下对话框： 单击Finish按钮。 使用相同的过程添加其他的元素类，但应该把类类别选作C+，对于Cline类，Class Wizard窗口应该如下： 对CTrangle、CCircle和CCurve进行相同的操作。 在SketcherView.cpp文件中添加#include “Element.h”指令。1. CElement类：把CElement的定义修改为：class CElement : public CObjectpublic:virtual CElement();virtual void Draw(CDC* pDC)virtual void Move(const CSize& aSize)CRect GetBoundRect() const;protected:int m_PenWidth;COLORREF m_Color;protected:CElement();2. Cline类修改Cline类的定义：class CLine :public CElementpublic:virtual CLine(void);virtual void Draw(CDC* pDC);CLine(const CPoint& start,const CPoint& end,COLORREF aColor,int PenWidth);protected:CPoint m_StartPoint;CPoint m_EndPoint;CLine(void);接下来添加Cline类的构造函数。并且对CRectangle、CCircle和CCurve类同样进行修改定义，添加构造类函数。 3.3.3完成鼠标消息处理程序 编写OnMouseMove()处理程序。创建元素，把CreateElement()函数作为protect成员添加到CSketcherView类的Operations部分中。在.cpp中添加函数的完整定义。编写WM_LBUTTONUP消息完成创建元素的过程。运行程序：3.4创建文档和改进视图 3.4.1创建草图类文档 对草图使用list容器，在CSketcherDoc类的定义中进行的操作如下： #pragma once#include sketcherconstants.h#include #include Element.h#include atltypes.h public: unsigned int GetElementType() const / Get the element type return m_Element; COLORREF GetElementColor() const / Get the element color return m_Color; void AddElement(CElement* pElement) m_ElementList.push_back(pElement); protected:/ current drawing colorCOLORREF m_Color;ElementType m_Element;std:list m_ElementList; 现在实现文档类的析构函数和绘制文档函数，在程序中获得工作文档需要的最后一件事是在CSketcherView类的OnButtonUp()处理程序中添加代码，从而在文档中添加元素，运行程序： 3.4.2改进视图 更新多个视图，只需从CSketcherView类的OnButtonUp()函数调用UpdateAllViews()即可，这时打开CSketcherView类的属性窗口，单击属性窗口中的Overrides按钮，在重写函数列表中单击OnUpdate，从下拉列表中添加该函数。在Editor窗格中添加重写函数的代码： void CSketcherView:OnUpdate(CView* pSender, LPARAM lHint, CObject* pHint)/ TODO: 在此添加专用代码和/或调用基类if(pHint)InvalidateRect（static_cast(pHint)-GetBoundRect()）;elseInvalidateRect(nullptr); /invalidate the client area 滚动视图，首先把SketcherView类的基类从CView修改为CScrollView，该类的.cpp文件开始的也需要修改基类。通过CSketcherView的重写函数添加OnInitialUpdate()重写函数并定义，相应的修改OnButtonUp()、OnMouseMove()和OnUpdate()函数。 3.4.3删除和移动形状、实现上下文菜单 在资源视图的窗格中，右击Menu文件夹选择Insert Menu项，创建一个新菜单，将其ID修改为IDR_LEEMENT_MENU。在菜单栏上创建新的菜单项element，在元素的弹出式菜单中添加Move和Delete，保持默认ID不变： Save该菜单，创建一个新的菜单，其ID为IDR_NOELEMENT_MENU，标题为noelement,下拉式菜单和主菜单栏上的Element和Color上的菜单项相同，中间添加分隔符，可以通过Copy和Paste快捷实现。 现在关联菜单和类，选择CSketcherApp类，打开PreLoadState()成员函数的定义添加相应的代码。 然后在OnContextMenu()处理程序中添加下面的代码： void CSketcherView:OnContextMenu(CWnd* pWnd, CPoint point)#ifndef SHARED_HANDLERS/theApp.GetContextMenuManager()-ShowPopupMenu(IDR_POPUP_EDIT, point.x, point.y, this, TRUE);if(m_pSelected)theApp.GetContextMenuManager()-ShowPopupMenu(IDR_ELEMENT_MENU,point.x,point.y,this);elsetheApp.GetContextMenuManager()-ShowPopupMenu(IDR_NOELEMENT_MENU,point.x,point.y,this);#endif 标识选定的元素，为了跟踪元素位于哪个光标下面，可以在OnMouseMove()函数中添加代码，为了实现代码，在CSketcherView文档类中创建FindElement()函数，并实现它。 突出显示元素，主要通过修改元素的Draw()函数来完成这个任务，以Cline成员为例，其他的成员函数做类似的修改，所要修改的地方包括修改基类CElement的定义，修改Cline的定义，最后修改元素的Draw()函数，同时，还要在CSketcherConstants.h文件中添加SELECT_COLOR的定义： #pragma once#include SketcherConstants.henum ElementTypeLINE,RECTANGLE,CIRCLE;const COLORREF BLACK=RGB(0,0,0);const COLORREF RED=RGB(255,0,0);const COLORREF GREEN=RGB(0,255,0);const COLORREF BLUE=RGB(0,0,255);const COLORREF SELECT_COLOR=RGB(255,0,180); 绘制突出显示的元素，位置是在视图类的OnDraw()函数中。 处理菜单消息，为添加的Move和Delete菜单项的处理程序添加代码，首先处理Delete菜单的代码： void CSketcherView:OnElementDelete()/ TODO: 在此添加命令处理程序代码if(m_pSelected) CSketcherDoc* pDoc=GetDocument();/get the document pointerpDoc-DeleteElement(m_pSelected);/delete the elementpDoc-UpdateAllViews(nullptr);/redraw all the viewm_pSelected=nullptr;/reset selected element ptr 在CSketcgerDoc类中把DeleteElement()声明为public成员，并在SketcherDoc,cpp中实现该函数。 移动元素： 首先在视图类projected部分添加3个新成员，而且还要在视图类的构造函数中初始化。接下来修改WM_MOUSEMOVE处理程序，在这里调用了MoveElement()函数，所以在视图类中的protected成员中添加该函数的声明语句 void CSketcherView:MoveElement(CClientDC& aDC,const CPoint& point)CRect oldRect=m_pSelected-GetBoundRect();aDC.LPtoDP(oldRect);m_pSelected-Move(distance);InvalidateRect(&oldRect);UpdateWindow();m_pSelected-Draw(&aDC,m_pSelected); 在基类CElement中添加虚成员函数Move(),从CElement派生类中添加public成员Move()函数的声明，接下来在.cpp文件中添加Cline类Move()函数的实现： void CLine:Move(const CSize& aSize)m_StartPoint+=aSize; /Move the start pointm_EndPoint+=aSize; /and the end pointm_EnclosingRect+=aSize; /move the enclosing rectangle 类比添加移动CRectangle、CCircle和CCurve对象的Move()函数。接着对OnLButtonDown()函数修改突出显示。 接着在视图类添加WM_ONRBUTTONDOWN函数，目的是为了把元素移回原来的位置，代码如下： void CSketcherView:OnRButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)/ TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值if(m_MoveMode)/in moving mode,so drop element back in original positionCClientDC aDC(this);OnPrepareDC(&aDC); /get origin adjustedMoveElement(aDC,m_FirstPos); /move element to original positionm_pSelected=nullptr; /De-select elementGetDocument()-UpdateAllViews(nullptr); /redraw all the view 3.4.4处理屏蔽的元素 给IDR_ELEMENT_MENU资源中element下拉菜单添加分隔符和一个菜单项： 在视图类的属性窗口中选择Events工具栏按钮双击ID_ELEMEMNT_SENDTOBACK，然后选择COMMAND和右列中的OnElementSendtoback，并编写处理程序。给CSketcherDoc类定义一个返回值为void，形参为