В строках 12 и 13 создаются QSpinBox и QSlider , которым, в качестве владельца, назначается QHBox .

Не смотря на то, что мы явно не задали ни положение, ни размеры виджетов QSpinBox и QSlider , тем менее они очень аккуратно расположились внутри QHBox . Собственно для этого и предназначен QHBox . Он выполняет автоматическое размещение подчиненных виджетов, назначая им координаты размещения и размеры, в зависимости от их требований и собственных настроек. В Qt имеется много классов, подобных QHBox , которые избавляют нас от рутинной работы по ручной подгонке положения и размеров визуальных компонентов.

В строках 14 и 15 устанавливаются допустимые пределы изменения счетчика и ползунка. (Мы можем смело предположить, что возраст нашего пользователя едва ли превысит 130 лет.) Два вызова connect() , в строках с 16 по 19 синхронизируют ползунок и счетчик, благодаря чему они всегда будут отображать одно и то же значение. Всякий раз, когда значение одного из виджетов изменяется, он посылает сигнал valueChanged(int) , который поступает в слот setValue(int) другого виджета.

В строке 20 устанавливается первоначальное значение (35) счетчика. Когда это происходит, счетчик посылает сигнал valueChanged(int) , со значением входного аргумента, равным 35. Это число передается в слот setValue(int) виджета QSlider , который устанавливает значение этого виджета равным 35. После этого уже QSlider посылает сигнал valueChanged(int) , поскольку его значение только что изменилось, вызывая таким образом слот setValue(int) виджета QSpinBox . Но на этот раз счетчик не посылает сигнал, поскольку его значение и так было равно 35. Таким образом предотвращается бесконечная рекурсия. Рисунок 1.6 иллюстрирует эту ситуацию.

Рисунок 1.6. Изменение одного значения вызывает изменение другого.

В строке 22 QHBox делается видимым (вместе со всеми подчиненными виджетами).

Подход к формированию интерфейса в Qt очень прост для понимания и чрезвычайно гибок. В общем случае, программист выбирает необходимые ему виджеты, размещает их внутри областей выравнивания (layouts), которые в свою очередь принимают на себя обязанности по размещению виджетов, и настраивает свойства виджетов. На заключительном этапе устанавливаются взаимосвязи виджетов, через механизм сигналов и слотов, которые обусловливают поведение пользовательского интерфейса.

1.3. Работа со справочной системой.

Справочная система в Qt -- это пожалуй самый основной инструмент любого разработчика. Она описывает все классы и функции в этой библиотеке. (Документация к Qt 3.2 включает в себя описанее более 400 классов и 6000 функций.) В этой книге вы встретитесь с большим количеством классов и функций Qt, но далеко не со всеми. Поэтому совершенно необходимо, чтобы вы самостоятельно ознакомились со справочной системой Qt.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра вычислительной техники и инженерной кибернетики

Создание приложения c графическим интерфейсом пользователя в среде microsoft visual studio 2010

Учебно-методическое пособие

для проведения лабораторных и практических занятий

со студентами направления

230100 (09.03.01) «Информатика и вычислительная техника»

В учебно-методическом пособии приведены теоретические сведения, задания для практических и лабораторных работ курса «Программирование».

Пособие адресовано преподавателям дисциплины, а так же студентам направления: 230100 «Информатика и вычислительная техника».

Составители: Габдуллина А.А., ст. преподаватель каф. ВТИК

Дружинская Е.В., ст. преподаватель каф. ВТИК

Рецензент: Филиппов В.Н., к.т.н., доцент каф. ВТИК.

1.Теоретические сведения 4

1.1. Основные понятия 4

1.2. Знакомство с приложением Windows Form в Microsoft Visual Studio 2010 4

1.3. Элемент управления Form 7

1.5. Функция MessageBox 9

1.6. Элемент управления TextBox 10

2.Практическое задание. Знакомство с приложением Windows Form в Microsoft Visual Studio 2010 12

2.1. Структура оценивания выполненной работы 12

2.2. Порядок выполнения практической работы 12

3.Лабораторная работа. Разработка приложений в среде Microsoft Visual Studio 2010 16

3.1. Порядок выполнения лабораторной работы 16

3.2. Задание 1. Табулирование функции и вычисление её значений в указанном интервале с заданным шагом 16

3.3. Индивидуальные задания 19

3.4. Задание 2. Обработка двумерных массивов 21

3.5. Индивидуальные задания 27

1. Теоретические сведения

1. 1.1. Основные понятия

Автоматизация информационных процессов в настоящее время представляется, в первую очередь, разработкой программного приложения с графическим интерфейсом пользователя (GUI), управляющего потоками данных.

Графический интерфейс пользователя (Graphical User Interface, GUI) это система средств для взаимодействия пользователя с устройством, основанная на представлении всех доступных пользователю системных объектов и функций в виде графических компонентов экрана (окон, кнопок, полос прокрутки и т. п.).

Чаще всего элементы интерфейса в GUI реализованы на основе метафор и отображают их назначение и свойства, что облегчает понимание и освоение программ неподготовленными пользователями. Таким образом, работа пользователя осуществляется с экранными формами, содержащими объекты управления и панели инструментов с кнопками действий для обработки.

Стандартный графический интерфейс пользователя должен отвечать ряду требований:

Поддерживать информационную технологию работы пользователя с программным продуктом;

Ориентироваться на конечного пользователя, который общается с программой на внешнем уровне взаимодействия;

Удовлетворять принципу «шести», когда в одну линейку меню включают не более 6 понятий, каждое из которых содержит не более 6 опций;

сохранять стандартизованное назначение графических объектов и, по возможности, их местоположение на экране.

В объектно-ориентированном программировании мы имеем дело с классами и объектами. Объекты – это составные типы данных: они объединяют несколько значений в единый модуль и позволяют нам записывать и сохранять эти значения по имени. Другими словами, объект – это неупорядоченная коллекция свойств, каждое из которых имеет имя и значение. Именованные значения, содержащиеся в объекте, могут быть как элементарными типами, например числами или строками, так и другими объектами.

При разработке не консольных приложений, основным понятием является Форма.

Форма – это контейнер для размещения элементов управления среды разработки.

Свойства – возможность получения доступа к информации, которая хранится в этом элементе.

Методами называют набор действий, которые может совершать объект.

Событие – действие, распознаваемое объектом (например, щелчок мышью, нажатие клавиши), для которого можно запрограммировать отклик, т.е. реакцию объекта на произошедшее событие.

Сразу оговорюсь, что C++ мой любимый язык, я на нем пишу практически «с детства» и отрицать его важность, как лучшего одного из лучших языков для написания программ для любых целей, не буду. Тем более не вижу смысла начинать очередной холивар или меряться «указками». Это статья - лишь описание неудачного опыта работы с языком, объясняющая некоторые его аспекты, знание которых поможет другим программистам в будущем.

Однажды я столкнулся с развивающейся библиотекой GUI класса. С точки зрения C++, а точнее его классов, экземпляров и иерархий, этот язык представляется невероятно близким к концепции управления GUI, в частности таким элементам, как виджеты, окна классов и подокна. OO модели C++ и оконной системы тем не менее разные. C++ был задуман как «статический» язык с охватом лексем, статической проверкой типов и иерархий определенных во время компиляции. Окна и их объекты с другой стороны, по своей природе динамичны, они обычно живут за рамкам отдельной процедуры или блока, с помощью которой были созданы; иерархии виджетов в значительной степени определены расположением, видимостью и потоками событий. Основы графического пользовательского интерфейса, такие как динамические и геометрические иерархии окон и управления, протекания событий, не поддерживаются непосредственно синтаксисом С++ либо его семантикой. Таким образом, эти функции должны быть воспроизведены в коде C++ GUI. Это приводит к дублированию графического инструментария, или функциональности оконного менеджера, код «раздувается», мы вынуждены отказываться от многих «сильных» особенностей C++ (например, проверки типов во время компиляции). В статье приведено несколько простых примеров C++ / GUI «не стыковок».

Не создавайте конструкторы (или, по крайней мере, не используйте их)

Когда полученный класс переопределяет виртуальный метод родительского класса, надо иметь в виду, что переопределение не вступает в силу, пока конструктор базового класса выполняется. Это особенно раздражает, когда объекты запрашивают виджеты, которые реагируют на события GUI. Предположим, что класс Basic_Window был предназначен для создания ванильного черно-белого окна на экране:

Class Basic_Window {
public:
Basic_Window(Rect rect) { gt_create_window(rect,visible,this); }
virtual void handle_create_event() { set_background(WHITE); }
};

Здесь gt_create_window() отвечает за низкоуровневый вызов основного графического инструментария (например, xvt_win_create() ). Эта функция выделяет место под данные инструментария, уведомляет оконный менеджер, регистрирует этот объект, как получателя событий, и в примере выше, инициализирует графический вывод в окно на экране.
Предположим, мы хотим создать экземпляр Basic_Window , но с красным фоном. Обычно, чтобы изменить поведение класса, надо извлечь из него и переопределить соответствующие виртуальные методы. Мы пишем:

Class RedWindow: public Basic_Window {
virtual void handle_create_event() { set_background(RED); }
public:
RedWindow(Rect rect) : Basic_Window(Rect rect) {}
};
RedWindow red_window(default_rect);

Но red_window появится белым, а не красным! Чтобы создать RedWindow , родительский объект должен быть создан первым. После завершения Basic_Window::Basic_Window() , виртуальные таблицы RedWindow вступают в силу, метод handle_create_event() становится неприменимым, и конструктор RedWindow() выполняется. Конструктор Basic_Window() регистрирует объект графического инструментария, который мгновенно начинает посылать события объекту (например, CREATE-событие). Конструктор Basic_Window() еще не закончен (это не гарантировано), поэтому переопределенный виртуальный метод еще не на месте. Таким образом, CREATE-событие будет обрабатываться Basic_Window::handle_create_event() . Виртуальные таблицы RedWindow класса будут созданы лишь тогда, когда базовый класс полностью построен, то есть, когда окно уже на экране. Изменение цвета окна на данном этапе приведет к досадной ошибке.

Есть простой обходной путь: запретить каждому конструктору регистрировать объект графического инструментария. Обработка событий будет построена таким образом, чтобы сдержать окончание инициализации до производных классов. Очень заманчиво рассматривать виджеты на экране, как «лицо» объекта GUI приложения в памяти. Как показывает приведенный выше пример, эта связь между экраном и C++ объектом реализовать не так просто: они рождаются отдельно.

Нет синтаксических средств переключения событий

Предположим, что библиотека классов включает в себя графический интерфейс класса PictWindow , который отображает фотографию в окно:

Class PictWindow {
Picture picture;
public:
virtual void repaint() { gt_draw_pict(picture); }
...
};

Мы хотели бы наложить небольшой прямоугольник в определенной области изображения. С этой целью, мы можем попытаться создать подкласс PictWindow :

Rect rect;
virtual void repaint() { gt_draw_rect(rect); }
};

К сожалению, когда мы создадим экземпляр OvWindow , то увидим только прямоугольник в пустом окно, и никакого изображения. С того момента, как OvWindow::repaint() переопределяет PictWindow::repaint() , последняя функция не будет вызываться, когда окно должно быть отрисовано. Мы должны были реализовать OvWindow так:

Class OvWindow: public PictWindow {
Rect rect;
virtual void repaint() { PictWindow::repaint(); gt_draw_rect(rect); }
public:
OvWindow(void) : PictWindow() {}
};

Конструктор OvWindow изложен, чтобы подчеркнуть, что метод OvWindow::repaint() должен быть отложен до суперкласса, как делают конструкторы. В самом деле, конструктор производного объекта с начала вызывает конструктор корреспондирующего объекта. repaint() следует отложить его родитель: методу в базовом классе, который его переопределяет.

В итоге: Плохая совместимость C++ / GUI

C++ был разработан как «статический» язык:

• с отслеживанием лексем
• проверкой статических типов
• со статическими иерархиями классов
• без «сборки мусора»
• с системой сообщений без определенных иерархий времени компиляции

GUI объекты:

• характерны динамические объекты, а зачастую и единственные в своем роде
• как правило, живут далеко за рамками, в которых они были созданы
• иерархии определяются в значительной степени потоками событий и их расположением, а не наследованием классов
• иерархии строятся и разрушаются во время выполнения, зачастую в ответ на непредсказуемые действия пользователя

C + + не предназначен для поддержки динамической защиты обмена сообщениями и передачами (кроме исключений). Все это приводит к дублированию графического инструментария и функциональности оконного менеджера, разрастанию кода, использованию небезопасных функций и отказ от многих сильных сторон C++.

Выводы

Конечно, все эти «коряги» не являются фатальными. C++ является универсальным и мощным языком и, следовательно, способен выразить все возможные алгоритмы расчета. Поэтому, если приложение требует динамических функций, таких как те, что есть в Tcl / Tk , Scheme / Tk , Postscript и подобных; используя C++, Вы всегда можете сделать что-то по их примеру. С другой стороны, почему бы не использовать язык, где все эти черты присутствуют?