Тема 1. Введение. Общая характеристика языков программирования
СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. М. КОЗЫБАЕВА
 |
КОЛЬЕВА Н.С.
КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
ЯЗЫКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Специальность:5В060200 «Информатика»
г. Петропавловск
2015 г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Северо-Казахстанский государственный университет
Им. М. Козыбаева
КОЛЬЕВА Н.С.
КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
ЯЗЫКИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
5В060200 «Информатика»
г. Петропавловск
2015 г.
Система менеджмента качества СКГУ им. М.Козыбаева
сертифицирована на соответствие требованиям ISO 9001:2008
Рецензент
Шевчук Е.В. к.т.н., доцент, академик МАИН, зав. каф. «Информационные системы»
Разработчики:
1. Кольева Н.С., к.п.н., ст. преподаватель кафедры «Информационные системы»
Лекционный материал по дисциплине «Языки и технологии программирования» предназначен для студентов очной и заочной форм обучения специальности 5В060200 «Информатика» содержит краткие теоретические сведения по основным вопросам. В данном курсе изложены как примеры программирования, ее главные составные части – галереи компонентов, хранилищ объектов, вспомогательный инструментарий, так и сам язык программирования.
Система менеджмента качества СКГУ им. М.Козыбаева
сертифицирована на соответствие требованиям ISO 9001:2008
Тема 1. Введение. Общая характеристика языков программирования
Основные принципы, обеспечивающие качество программирования. Эволюция развития языков программирования. Развитие концепций структуризации в языках программирования. Структура типовой программы на языке высокого уровня.
Общая характеристика языков программирования
Даже при наличии десятков тысяч программ для PC пользователям может потребоваться что-то такое, чего не делают (или делают, но не так) имеющиеся программы. В этих случаях следует использовать системы программирования, т.е. системы для разработки новых программ. Эти системы обычно включают компилятор, осуществляющий преобразование программ на языке программирования в программу в машинных кодах, или интерпретатор, осуществляющий непосредственное выполнение программы на языке программирования, редактор текстов программ, библиотеки полезных подпрограмм, отладчики, а иногда и различные вспомогательные программы.
Для популярных языков программирования (Си, Си++, Паскаль, Бейсик, Фортран и др.) имеется множество систем программирования, позволяющих создавать программы, работающие в среде DOS, Windows и др. В последнее время стали появляться системы программирования на языке Java, они позволяют создавать программы, вызываемые при просмотре Web-страниц в глобальной электронной сети Internet.
Особым классом систем программирования являются системы для создания приложений типа клиент-сервер. Эти системы позволяют быстро создавать информационные системы для подразделений и даже крупных предприятий. В них содержатся средства для создания пользовательского интерфейса, описания процедур обработки данных, заготовки для выполнения типовых действий по обработке данных и т.д. Эти системы, как правило, позволяют работать с самыми различными СУБД — Oracle, Microsoft SQL Server и др.
Типы данных
Современные цифровые компьютеры обычно являются двоичными и данные хранят в двоичном (бинарном) коде (хотя возможны реализации и в других системах счисления). Эти данные как правило отражают информацию из реального мира (имена, банковские счета, измерения и др.), представляющую высокоуровневые концепции.
Особая система, по которой данные организуются в программе, — это система типов языка программирования; разработка и изучение систем типов известна под названием теория типов. Языки могут быть классифицированы как системы со статической типизацией и языки с динамической типизацией.
Статически-типизированные языки могут быть в дальнейшем подразделены на языки с обязательной декларацией, где каждая переменная и объявление функции имеет обязательное объявление типа, и языки с выводимыми типами. Иногда динамически-типизированные языки называются латентно-типизированными.
Структуры данных
Системы типов в языках высокого уровня позволяют определять сложные, составные типы, так называемые структуры данных. Как правило, структурные типы данных образуются как декартово произведение базовых (атомарных) типов и ранее определённых составных типов.
Основные структуры данных (списки, очереди, хеш-таблицы, двоичные деревья и пары) часто представлены особыми синтаксическими конструкциями в языках высокого уровня. Такие данные структурируются автоматически.
Парадигма программирования
Язык программирования строится в соответствии с той или иной базовой моделью вычислений и парадигмой программирования.
Несмотря на то, что большинство языков ориентировано на императивную модель вычислений, задаваемую фон-неймановской архитектурой ЭВМ, существуют и другие подходы. Можно упомянуть языки со стековой вычислительной моделью (Forth, Factor, Postscript и др.), а также функциональное (Лисп, Haskell, ML и др.) и логическое программирование (Пролог) и язык Рефал, основанный на модели вычислений, введённой советским математиком А. А. Марковым-младшим.
В настоящее время также активно развиваются проблемно-ориентированные, декларативные и визуальные языки программирования.
Способы реализации языков
Языки программирования могут быть реализованы как компилируемые и интерпретируемые.
Программа на компилируемом языке при помощи специальной программы компилятора преобразуется (компилируется) в набор инструкций для данного типа процессора (машинный код) и далее записывается в исполнимый модуль, который может быть запущен на выполнение как отдельная программа. Другими словами, компилятор переводит исходный текст программы с языка программирования высокого уровня в двоичные коды инструкций процессора.
Если программа написана на интерпретируемом языке, то интерпретатор непосредственно выполняет (интерпретирует) исходный текст без предварительного перевода. При этом программа остаётся на исходном языке и не может быть запущена без интерпретатора. Можно сказать, что процессор компьютера — это интерпретатор машинного кода.
Кратко говоря, компилятор переводит исходный текст программы на машинный язык сразу и целиком, создавая при этом отдельную машинно-исполняемую программу, а интерпретатор выполняет исходный текст прямо во время исполнения программы («интерпретируя» его своими средствами).
Разделение на компилируемые и интерпретируемые языки является условным. Так, для любого традиционно компилируемого языка, как, например, Паскаль, можно написать интерпретатор. Кроме того, большинство современных «чистых» интерпретаторов не исполняют конструкции языка непосредственно, а компилируют их в некоторое высокоуровневое промежуточное представление (например, с разыменованием переменных и раскрытием макросов).
Для любого интерпретируемого языка можно создать компилятор — например, язык Лисп, изначально интерпретируемый, может компилироваться без каких бы то ни было ограничений. Создаваемый во время исполнения программы код может так же динамически компилироваться во время исполнения.
Как правило, скомпилированные программы выполняются быстрее и не требуют для выполнения дополнительных программ, так как уже переведены на машинный язык. Вместе с тем, при каждом изменении текста программы требуется её перекомпиляция, что создаёт трудности при разработке. Кроме того, скомпилированная программа может выполняться только на том же типе компьютеров и, как правило, под той же операционной системой, на которую был рассчитан компилятор. Чтобы создать исполняемый файл для машины другого типа, требуется новая компиляция.
Интерпретируемые языки обладают некоторыми специфическими дополнительными возможностями (см. выше), кроме того, программы на них можно запускать сразу же после изменения, что облегчает разработку. Программа на интерпретируемом языке может быть зачастую запущена на разных типах машин и операционных систем без дополнительных усилий.
Однако интерпретируемые программы выполняются заметно медленнее, чем компилируемые, кроме того, они не могут выполняться без дополнительной программы-интерпретатора.
Некоторые языки, например, Java и C#, находятся между компилируемыми и интерпретируемыми. А именно, программа компилируется не в машинный язык, а в машинно-независимый код низкого уровня, байт-код. Далее байт-код выполняется виртуальной машиной. Для выполнения байт-кода обычно используется интерпретация, хотя отдельные его части для ускорения работы программы могут быть транслированы в машинный код непосредственно во время выполнения программы по технологии компиляции «на лету» (Just-in-time compilation, JIT). Для Java байт-код исполняется виртуальной машиной Java (Java Virtual Machine, JVM), для C# — Common Language Runtime.
Подобный подход в некотором смысле позволяет использовать плюсы как интерпретаторов, так и компиляторов. Следует упомянуть также язык Форт(Forth), имеющий и интерпретатор, и компилятор.
Используемые символы
Современные языки программирования рассчитаны на использование ASCII, то есть доступность всех графических символов ASCII является необходимым и достаточным условием для записи любых конструкций языка. Управляющие символы ASCII используются ограниченно: допускаются только возврат каретки CR, перевод строки LF и горизонтальная табуляция HT (иногда также вертикальная табуляция VT и переход к следующей странице FF).
Ранние языки, возникшие в эпоху 6-битных символов, использовали более ограниченный набор. Например, алфавит Фортрана включает 49 символов (включая пробел):
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 = + - * / () . , $ ' :
Заметным исключением является язык APL, в котором используется очень много специальных символов.
Использование символов за пределами ASCII (например, символов KOI8-R или символов Юникода) зависит от реализации: иногда они разрешаются только в комментариях и символьных/строковых константах, а иногда и в идентификаторах. В СССР существовали языки, где все ключевые слова писались русскими буквами, но большу́ю популярность подобные языки не завоевали (исключение составляет Встроенный язык программирования 1С:Предприятие).
Расширение набора используемых символов сдерживается тем, что многие проекты по разработке программного обеспечения являются международными. Очень сложно было бы работать с кодом, где имена одних переменных записаны русскими буквами, других — арабскими, а третьих — китайскими иероглифами. Вместе с тем, для работы с текстовыми данными языки программирования нового поколения (Delphi 2006, C#, Java) поддерживают Unicode.
Языки программирования
ABAP
Парадигма:
· императивная
· объектно-ориентированная
· структурная
Типизация:
· безопасная
· номинативная
· статическая
· строгая
ABAP (Allgemeiner Berichts-Aufbereitungs-Prozessor, перевод с немецкого "Процессор для создания отчетов”) — высокоуровневый язык, созданный немецкой компанией SAP. На данный момент позиционируется, как язык для создания приложений для SAP Web Application Server, являющейся частью NetWeaver, платформы для создания бизнес приложений.
АДА
Русское название: Ада
Дата создания: 1983
Создан под влиянием:
· ALGOL
· C++
· Pascal
Парадигма:
· императивная
· мультипарадигма
· обобщённая
· объектно-ориентированная
· процедурная
· строгая
· структурная
Типизация:
· безопасная
· статическая
· строгая
Принятые расширения файлов: .adb .ads .ada
Диалекты:
· Ada 2005
· Ada 83
· Ada 95
Реализации и версии:
· Ada/Ed
· Green Hills
· Hewlett-Packard Ada
· IBM Rational Ada Developer
· Sun SC Ada
· gnat
Ада — мощнейший объектно–ориентированный язык общего назначения, ориентированный на разработку надёжного программного обеспечения. В язык включены механизмы поддержки параллельного исполнения, обработки исключений, настраиваемых модулей, поддержки распределённых вычислений, стандартные интерфейсы к другим языкам и библиотекам. Ада имеет компиляторы под практически любую операционную систему плюс Java и .NET байткод.
Ада — язык программирования, созданный в 1979–1980x годах в результате проекта, предпринятого Министерством Oбороны США с целью разработать единый язык программирования для так называемых встроенных систем (то есть, систем управления автоматизированными комплексами, работающими в реальном времени). Имелись в виду, прежде всего, бортовые системы управления военными объектами . Перед разработчиками не стояло задачи создать универсальный язык, поэтому решения, принятые авторами, нужно воспринимать в контексте особенностей выбранной предметной области.
Ада — это структурный, модульный, объектно-ориентированный язык программирования, содержащий высокоуровневые средства программирования параллельных процессов. Синтаксис унаследован от языков типа ALGOL или Pascal, но расширен, а также сделан более строгим и логичным. Ада — язык со строгой типизацией, в нём исключена работа с объектами, не имеющими типов, а автоматические преобразования типов сведены к абсолютному минимуму.
Для удовлетворения требованиям надёжности язык построен таким образом, чтобы как можно большее количество ошибок обнаруживалось на этапе компиляции. Кроме того, одним из требований при разработке языка была максимально лёгкая читаемость текстов программ, даже в ущерб лёгкости написания. Результатом такого подхода стал несколько «тяжеловесный» синтаксис и множество ограничений, часто воспринимаемых непрофессиональными программистами как «глупые» и «ненужные».
Язык Ада используется в США и Европе при разработке сложных больших проектов, главным образом, встроенных систем, причём, далеко не только в военных приложениях.
Элементы синтаксиса
| Комментарий до конца строки | -- |
| Регистрозависимость | нет |
| Регулярное выражение идентификатора переменной | [a-zA-Z](_?[a-zA-Z0-9])* |
| Присваивание значения переменной | := |
| Объявление переменной | variable: type |
| Группировка выражений | ( ... ) |
| Блок | begin ... end или foo |
Тема 3. Алгоритмы
Алгоритмы и их типы. Способы записи алгоритма. Реализация алгоритма на языках высокого уровня.
Решение задач на компьютере основано на понятии алгоритма. Алгоритм – это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к исходному результату.
Алгоритм означает точное описание некоторого процесса, инструкцию по его выполнению. Разработка алгоритма является сложным и трудоемким процессом. Алгоритмизация – это техника разработки (составления) алгоритма для решения задач на ЭВМ.
Тема 6. Функции и методы
Способы задания. Описание. Передача параметров. Способы вызова.
Объявления. Объявления переменных, спецификации классов памяти, спецификации типов, описатели, инициализация.
В программах на СИ должны явно объявляться все переменные вместе с указанием их типов.
[спецафикатор-класа-памяти] спецификатор-типа
описатель [=инициатор] [,описатель [= инициатор] ]...
Описатель - идентификатор простой переменной либо более сложная конструкция с квадратными скобками, круглыми скобками или звездочкой (набором звездочек). Спецификатор типа - одно или несколько ключевых слов, определяющие тип объявляемой переменной. В языке СИ имеется стандартный набор типов данных, используя который можно сконструировать новые (уникальные) типы данных. Инициатор - задает начальное значение или список начальных значений, которые (которое) присваивается переменной при объявлении.
Спецификатор класса памяти - определяется одним из четырех ключевых слов языка СИ: auto, extern, register, static, и указывает,каким образом будет распределяться память под объявляемую переменную, с одной стороны, а с другой, область видимости этой переменной, т.е., из каких частей программы можно к ней обратиться.
Переменная любого типа может быть объявлена как немодифицируемая. Это достигается добавлением ключевого слова const к спецификатору-типа. Данные с типом const представляют собой данные используемые только для чтения, т.е. этой переменной не может быть присвоено новое значение.
При объявлении переменной ей можно присвоить начальное значение, присоединяя инициатор к описателю. Инициатор начинается со знака "=" и имеет следующие формы.
Формат 1: = инициатор;
Формат 2: = { список - инициаторов };
Стандартные типы данных. Базовые типы данных. Время жизни и области значений переменных. Основные базовые типы данных, представление в памяти, диапазоны значений.
Для определения данных целого типа используются различные ключевые слова:
char 1 байт от -128 до 127
int 2 байта
short 2 байта от -32768 до 32767
long 4 байта от -2 147 483 648 до 2 147 483 647
unsigned shar 1 байта oт 0 до 255
unsigned int 2 байта от 0 до 65535
unsigned short 2 байта от 0 до 65535
unsigned long 4 байта от 0 до 4 294 967 295
Ключевые слова signed и unsigned необязательны. Они указывают, как интерпретируется нулевой бит объявляемой переменной, т.е., если указано ключевое слово unsigned, то нулевой бит интерпретируется как часть числа, в противном случае нулевой бит интерпретируется как знаковый. В случае отсутствия ключевого слова unsigned целая переменная считается знаковой. В том случае, если спецификатор типа состоит из ключевого типа signed или unsigned и далее следует идентификатор переменной, то она будет рассматриваться как переменная типа int.
unsigned int n;
unsigned int b;
int c; //подразумевается signed int c
unsigned d; //подразумевается unsigned int d
signed f; //подразумевается signed int f
Модификатор-типа char используется для представления символа (из массива представление символов) или для объявления строковых литералов. Значением объекта типа char является код (размером 1 байт), соответствующий представляемому символу. Для представления символов русского алфавита, модификатор типа идентификатора данных имеет вид unsigned char, так как коды русских букв больше 127.
В зависимости от компьютера и компилятора размер памяти под данные одного и того же типа может быть разным. Более точно характеристики типов данных см. в документации! Для определения длины памяти занимаемой переменной можно использовать операцию sizeof языка СИ, возвращающую значение длины указанного модификатора-типа.
a = sizeof(int);
b = sizeof(long int);
c = sizeof(unsigned long);
d = sizeof(short);
Для определения данных нецелого типа, т.н. с плавающей точкой, используются слова float, double, long double.
float f, a, b;
double x,y;
Переменная, которая может принимать значение из некоторого списка значений, называется переменной перечислимого типа или перечислением. Объявление перечисления начинается с ключевого слова enum и имеет два формата представления.
enum [имя-тега-перечисления] {список-перечисления} описатель[,описатель...];
enum имя-тега-перечисления описатель [,описатель..];
Объявление перечисления задает тип переменной перечисления и определяет список именованных констант, называемый списком-перечисления. Значением каждого имени списка является некоторое целое число. Переменная типа перечисления может принимать значения одной из именованных констант списка. Именованные константы списка имеют тип int. Таким образом, память соответствующая переменной перечисления, это память необходимая для размещения значения типа int. Переменная типа enum могут использоваться в индексных выражениях и как операнды в арифметических операциях и в операциях отношения.
В первом формате имена и значения перечисления задаются в списке перечислений. Необязательное имя-тега-перечисления, это идентификатор, который именует тег перечисления, определенный списком перечисления. Описатель именует переменную перечисления. В объявлении может быть задана более чем одна переменная типа перечисления. Список-перечисления содержит одну или несколько конструкций вида:
идентификатор [= константное выражение]
Каждый идентификатор именует элемент перечисления. Все идентификаторы в списке enum должны быть уникальными. В случае отсутствия константного выражения первому идентификатору соответствует значение 0, следующему идентификатору - значение 1 и т.д.
enum week {VS, PN, VT, SR, CH, PT, SB, VS} rab_ned ;
В данном примере объявлен перечислимый тег week, с соответствующим множеством значений, и объявлена переменная rab_ned имеющая тип week.
Во втором формате используется имя тега перечисления для ссылки на тип перечисления, определяемый где-то в другом месте. Имя тега перечисления должно относиться к уже определенному тегу перечисления в пределах текущей области видимости. Так как тег перечисления объявлен где-то в другом месте, список перечисления не представлен в объявлении.
enum week rab1;
Организация памяти и указатели языка Си. Указатели. Ссылочный (указательный) тип.
Указатель - это адрес памяти, распределяемой для размещения данных любого типа. При объявлении переменной типа указатель, необходимо определить тип объекта данных, адрес которых будет содержать переменная, и имя указателя с предшествующей звездочкой (или группой звездочек).
спецификатор-типа [ модификатор ] * описатель .
Спецификатор-типа задает тип объекта и может быть любого основного типа, типа структуры, смеси (об этом будет сказано ниже).
В качестве модификаторов при объявлении указателя могут выступать ключевые слова const, near, far, huge. Const говорит о том, чточто указатель не может быть изменен. Размер указателя зависит от компьютера и от используемой модели памяти, для которой будет компилироваться программа. Для модификации размера указателя используются ключевые слова near, far, huge.
int * a; // указатель а указывает на тип unsigned int
double * x; // х указывает на переменную типа double
char * fuffer ; // fuffer указывает на переменную типа char
double nomer;
void *addres;
addres = & nomer;
(double *)addres ++;
Переменная addres объявлена как указатель на объект любого типа. Поэтому ей можно присвоить адрес любого объекта (& - операция вычисления адреса). Однако, как было отмечено выше, ни одна арифмитическая операция не может быть выполнена над указателем, пока не будет явно определен тип данных, на которые он указывает. Это можно сделать, используя операцию приведения типа (double *) для преобразования addres к указателю на тип double, а затем увеличение адреса.
const * dr;
Переменная dr объявлена как указатель на константное выражение, т.е. значение указателя может изменяться в процессе выполнения программы, а величина, на которую он указывает, нет.
unsigned char * const w = &obj.
Переменная w объявлена как константный указатель на данные типа char unsigned. Это означает, что на протяжении всей программы w будет указывать на одну и ту же область памяти. Содержание же этой области может быть изменено.
Преобразования типов.
Приведение типов это изменение (преобразование) типа объекта. Для выполнения преобразования необходимо перед объектом записать в скобках нужный тип:
( имя-типа ) операнд.
Приведение типов используются для преобразования объектов одного скалярного типа в другой скалярный тип. Однако выражению с приведением типа не может быть присвоено другое значение.
int i;
double x;
b = (double)i+2.0;
В этом примере целая переменная i с помощью операции приведения типов приводится к плавающему типу, а затем уже участвует в вычислении выражения.
Меню
Все пользователи Windows-приложений хорошо знакомы с меню, которые представляют собой простой механизм выбора команд. В языках .NET меню реализуется в самой программе. Иными словами, для меню файл ресурсов не нужен.
Код меню
//SimpleForm.срр - Шаг 4
_gc class Forml : public Form
// класс сборщика мусора Forml: общедоступная Форма
{
private: // частный
void InitializeComponent()
{
pMainMenul = new MainMenu ();
pMenuFile = new Menultem ();
pMenuExit = new Menultem ();
// mainMenul
Menultem* pMainMenulItems[] = {pMenuFile};
pMainMenul->get_MenuItems()
->AddRange(pMainMenulItems); // Меню File
pMenuFile->set_Index(0);
Menultem* pMainFileltems[] = {pMenuExit};
pMenuFile->get_MenuItems()
->AddRange(pMainFileltems);
pMenuFile->set_Text("File"); // Файл
// Меню Exit
pMenuExit->set_Index{0);
pMenuExit->set_Text("Exit"); // Выход
pMenuExit->Click += new System::EventHandler // Щелчок (this, MenuExit_Click);
Menu = pMainMenul; // Меню
MouseDown += new MouseEventHandler
(this, Forml_MouseDown);
KeyPress += new KeyPressEventHandler
(this, Forml_KeyPress); }
float x, у; // с плавающей точкой
Brush *pStdBrush; // Кисть
StringBuilder *pStr;
Menultem *pMenuExit;
Menultem *pMenuFile;
MainMenu *pMainMenul;
public:
private: // частный
void MenuExit_Cliok(
Object *pSender, EventArgs *pea)
{
Application::Exit(); // Приложение:: Выход
}
В методе initializeComponent создается иерархическая структура меню, представленная экземпляром класса MainMenu (Главное меню). Меню состоит из объектов Menultem, каждый из которых является отдельной командой меню Каждый объект Menultem является командой приложения или командой родительского меню для других пунктов подменю В нашем приложении мы связываем объект MainMenu (Главное меню) с объектом Form (Форма), присваивая свойству Menu (Меню) объекта Form (Форма) значение MainMenu (Главное меню)
Когда в этой главе мы позже обсудим конструктор форм (Forms Designer), вы увидите, что меню можно создать и так нужно просто перетянуть элемент управления MainMenu (Главное меню) с панели инструментов на форму. Конструктор форм (Forms Designer) позаботится о генерации нужного шаблонного кода.
Код события Menu (Меню)
Как и в случае других событий Windows Forms (Формы Windows), с Forms (Формы Windows), с событием связывается его делегат Щелчок на пункте меню приводит к выполнению соответствующей команды
void InitializeComponent()
{
pMenuExit->Click += new System::EventHandler // Щелчок
(this, MenuExit_Click);
}
void MenuExit_Click(
Object *pSender, EventArgs *pea)
{
Application::Exit(); // Приложение::Выход
}
Управляющие элементы
В программе, которую мы только что рассматривали, объект pMainMenul рассматривали, объект pMainMenul является управляющим элементом. Данный объект — указатель на экземпляр класса MainMenu (Главное меню). Управляющий элемент — это объект на форме, который придает форме новые функциональные возможности. Управляющий элемент автоматически выполняет много заданий "по поручению" формы. Использование управляющих элементов упрощает программирование, так как программисту не надо беспокоиться о рисовании, о том, следует ли считать представление формы недействительным, не нужно думать о графических элементах и так далее. Для того чтобы реализовать простое меню с самого начала, нам пришлось написать довольно много кода. Управляющие элементы, которые реализуются с помощью объектов, содержат богатый, вполне пригодный для повторного использования код.
Visual Studio.NET и формы
И хотя вполне реально создать приложение Windows Forms (Формы приложение Windows Forms (Формы Windows), используя в командной строке только комплекс инструментальных средств разработки программ .NET Framework SDK, на практике подобную работу намного проще выполнить с помощью Visual Studio.NET. К сожалению, в Visual Studio.NET нет средств для генерирования проекта пусковой системы на управляемом C++ на основе Form (Форма), и управляемый C++ не поддерживает конструктор форм (Forms Designer). Однако для начала можно создать проект Windows-приложения на С# (Windows Application). При этом будет сгенерирован код пусковой системы и будут установлены ссылки на необходимые библиотеки .NET. Затем можно в конструкторе форм (Forms Designer) перетащить управляющие элементы с инструментальной панели на вашу форму. Конструктор форм (Forms Designer) вставит необходимый шаблон кода на С#, который поддерживает функционирование этих управляющих элементов в форме. В окне Properties (Свойства) несложно определить свойства управляющего элемента в процессе проектирования. Можно, конечно, определить эти свойства и во время запуска приложения, как мы это сделали для поля pTxtGreeting в предыдущем примере. После этого можно перенести код С# в программу на управляемом C++, но этого обычно не рекомендуется делать.
Добавление события
1. Скомпонуйте и выполните программы (стартовые системы) на С# и C++, находящиеся в папках VsForm\Stepl и VsFormPortXStepl, и убедитесь, что они работают одинаково Это полностью статические приложения, — они просто отображают строку приветствия в фиксированной позиции
2. Откройте форму проекта VsForm\Stepl в окне конструктора (Design window) и щелкните на кнопке Events (События) в окне Properties (Свойства)
3. Найдите событие MouseDown (Кнопка мыши нажата), как на рис. 6.18.
4. В окне Properties (Свойства) дважды щелкните на событии MouseDown (Кнопка мыши нажата) Автоматически будет сгенерирован код, который зарегистрирует делегата для события и образует скелет метода, связанного с делегатом
Рис. 6.17. Окно кода (Code window) в проекте Windows Forms (Формы Windows)
private void InitializeComponent ()
{
this.MouseDown =
new System.WinForms.MouseEventHandler
(this.Forml_MouseDown);
}
protected void Forml_MouseDown (object sender,
System.WinForms.MouseEventArgs e)
{
}
Рис. 6.18. Добавление события с помощью кнопки Events (События)
Код обработчика события
1. Чтобы установить координаты строки приветствия, добавьте код в обработчик события мыши (нажатие кнопки мыши) Не забудьте после этого вызвать метод Invalidate (Считать недействительным)
protected void Forml_MouseDown (object sender,
System WinForms.MouseEventArgs e)
{
x = e X;
у = e Y;
Invalidate() ;
}
2. Скомпонуйте и выполните проект Теперь по щелчку мыши (любой кнопкой) приветствие должно перемещаться Проект сейчас находится на шаге 2 разработки и соответствует проекту, хранящемуся в папке VsForm\Step2
Вместо того, чтобы переносить каждую строчку кода, созданного на СП, в файл Forml cpp проекта VsForm\Step2, просто сделайте копию проекта VsFormPortXStepl, который уже получен с помощью переноса кода Потом перенесите несколько строчек кода, связанных с событием MouseDown (Кнопка мыши нажата) из VsForm\Step2
void InitializeComponent()
{
MouseDown +=
new System::Windows::Forms:-MouseEventHandler
(this, Forml_MouseDown);
}
void Forml_MouseDown (Object *sender,
System::Windows::Forms::MouseEventArgs *e)
{
x = (float)e->X; // с плавающей точкой
у = (float)e->Y; // с плавающей точкой
Invalidate();
}
Диалоговые окна
Использование диалоговых окон облегчает процесс взаимодействия пользователя с приложением Windows Диалоговое окно — это набор управляющих элементов, с помощью которых упрощается процесс ввода данных В предыдущем примере было описано, как создать простое диалоговое окно, которое позволяло бы пользователю на вопрос дать ответ "Да" или "Нет" Для создания таких диалоговых окон используется класс MessageBox (Окно сообщения) Более сложные диалоговые окна создаются на основе форм.
Мы проиллюстрируем создание диалоговых окон на примере графического пользовательского интерфейса для бюро путешествий Acme (Acme Travel Agency) Код примера, как обычно, находится в папке CaseStuay для этой главы Давайте рассмотрим простой диалог, с помощью которого можно добавить гостиницу в список гостиниц. Скомпонуйте и запустите пример В главной форме щелкните на кнопке Add... (Добавить ) После этого появится диалоговое окно New Hotel (Новая гостиница), которое показано на рис. 6.21.
Рис. 6.21. Диалоговое окно для добавления новой гостиницы
Теперь пользователь может вводить данные. Щелчок на кнопке ОК. приведет к тому, что информация будет запомнена Щелчок на кнопке Cancel (Отмена) приведет к тому, что данные будут проигнорированы. Это диалоговое окно, так же как и окно сообщения, является модальным Если модальное диалоговое окно открыто, то пользователь может взаимодействовать с приложением только через это окно, — ни с какими иными средствами приложения он взаимодействовать не может. Если вы попытаетесь сделать что-нибудь на главной форме, когда открыто диалоговое окно New Hotel (Новая гостиница), то услышите гудок. Существуют также и немодальные диалоговые окна, которые позволяют взаимодействовать с иными средствами приложения даже тогда, когда немодальное диалоговое окно открыто.
Если рассматривать диалоговое окно как форму, то обычно у него есть свои специфические характеристики. Как правило, у диалоговых окон нет системного меню, нет кнопок свертывания Minimize (Свернуть) и развертывания Maximize (Развернуть), причем размер окна фиксирован Вы можете наблюдать эти свойства на примере диалога New Hotel (Новая гостиница).
Для того чтобы продолжить испытание программы, введите данные о новой гостинице и щелкните на кнопке ОК. Программа вернет вас в главную форму, где новая гостиница будет отображена в списке гостиниц (рис. 6 22). На главной форме реализованы также и другие управляющие элементы графического интерфейса пользователя, например, окно, в котором отображается список гостиниц, а также многострочное текстовое поле для отображения текста, который не помещается в одну строку.
Рис. 6.22. Главная форма для управления гостиницами
Пример бюро путешествий Acme (Acme Travel Agency) — шаг 3
Пример бюро путешествий Acme (Acme
Пример бюро путешествий Acme (Acme Travel Agency) был представлен в главе 4 "Объектно-ориентированное программирование на управляемом C++", где в качестве структур данных для хранения списков гостиниц, клиентов и резервирований мы использовали массивы. В главе 5 "Управляемый C++ в .NET Framework" мы внесли изменения в реализацию примера, и для хранения информации вместо массивов использовали коллекции. Мы также определили множество интерфейсов и передавали списки в качестве объектных ссылок ArrayList. В предыдущей главе был реализован интерфейс пользователя в виде командной строки. В папке CaseStudy этой главы реализован графический интерфейс пользователя, созданный с помощью Windows Forms (Формы Windows).
Вы уже видели главное окно приложения (рис. 6.22), которое ничем не отличается от главного окна упрощенного варианта программы HotelAdmin, служившей для демонстрации использования диалоговых окон. Кнопка Add... (Добавить...) позволяет добавлять новую гостиницу (рис. 6.21), а кнопка Change... (Изменить...) (рис. 6.24) позволяет изменять число номеров в гостинице и их цену. Кнопка Delete (Удалить) удаляет выбранную в настоящее время гостиницу.
По щелчку на кнопке Customers (Клиенты ) появляется форма Customer Management (Управление клиентами), на которой отображается список клиентов, зарегистрированных на текущий момент Клиента можно выбрать, щелкнув на его имени в списке На рис. 6.25 показана форма после того, как клиент был выбран.
В текстовом окне Id отображается идентификатор клиента Можно отменить регистрацию этого клиента, щелкнув на кнопке Unregister (Отменить регистрацию) Изменить адрес электронной почты клиента можно, щелкнув на кнопке Change Email (Изменить электронную почту (email)), — по щелчку появится диалоговое окно Щелкнув на кнопке One Customer (Этот клиент) можно сделать так, чтобы была отображена информация только об одном этом клиенте Если после этого щелкнуть на кнопке All Customers (Все клиенты), то в списке снова будут отображены все клиенты С помощью кнопки Register (Зарегистрировать) можно добавить нового клиента
Рис. 6.25. Форма управления клиентами Customer Management (Управление клиентами)
Третья основная форма