Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

 while(wait);

За исключением некоторых деталей реализации, описание которых вынесено в приложение Д, мы просмотрели весь код, запускающий программу рисования линий. Мы увидели всю логику этой программы. Что же произошло?

16.6. Инверсия управления

А произошло вот что: мы передали поток управления от самой программы элементам управления окном: теперь программа возобновляет свою работу каждый раз, когда активизируется какой-нибудь из этих элементов. Например, щелкните на кнопке, и программа начнет работать. После возврата обратного вызова программа “отключается”, ожидая, пока пользователь сделает что-нибудь еще. По существу, функция wait просит систему опросить элементы управления окном и активизировать соответствующие обратные вызовы. Теоретически функция wait могла бы сообщать, какой элемент управления требует внимания, и предоставить самому программисту вызывать соответствующую функцию. Однако в библиотеке FLTK и в большинстве других систем графического пользовательского интерфейса функция wait активизирует соответствующий обратный вызов, освобождая программиста от необходимости писать код для выбора этой функции.

Обычная программа организована следующим образом:

Программа графического пользовательского интерфейса организована иначе.

Одна из сложностей такой инверсии управления проявляется в том, что порядок выполнения программы теперь полностью определяется действиями пользователя. Это усложняет как организацию, так и отладку программы. Трудно себе представить, что сделает пользователь, но еще труднее представить себе возможные результаты случайной последовательности обратных вызовов. Это превращает систематическое тестирование в ночной кошмар (подробнее об этом — в главе 26). Методы решения этой проблемы выходят за рамки рассмотрения нашей книги, но мы просим читателей быть особенно осторожными, работая с кодом, управляемым пользователями с помощью обратных вызовов. Кроме очевидных проблем с потоком управления, существуют проблемы, связанные с видимостью и отслеживанием связей между элементами управления окном и данными. Для того чтобы минимизировать трудности, очень важно не усложнять часть программы, отвечающую за графический пользовательский интерфейс, и создавать ее постепенно, тестируя каждую часть. Работая с программой графического пользовательского интерфейса, почти всегда необходимо рисовать небольшие диаграммы объектов и взаимодействия между ними.

Как взаимодействуют части программы, активизированные разными обратными вызовами? Проще всего, чтобы функции оперировали данными, хранящимися в окне, как показано в примере из раздела 16.5. В нем функция next класса Lines_window активизировалась щелчком на кнопке Next point, считывала данные из объектов класса In_box (next_x и next_y), а затем обновляла переменную-член lines и объект класса Out_box (xy_out). Очевидно, что функция, активизированная обратным вызовом, может делать все, что угодно: открывать файлы, связываться с сетью веб и т.д. Однако пока мы рассмотрим простой случай, когда данные хранятся в окне.

16.7. Добавление меню

Исследуем вопросы управления и взаимодействия, поднятые в разделе “Инверсия управления”, на примере создания меню для программы, рисующей линии. Для начала опишем меню, позволяющее пользователю выбирать цвет всех линий в переменной lines. Добавим меню color_menu и обратные вызовы.

 struct Lines_window:Window {
  Lines_window(Point xy,int w,int h,const string& title);

  Open_polyline lines;
  Menu color_menu;

  static void cb_red(Address,Address); // обратный вызов
  // для красной кнопки
static void cb_blue(Address,Address); // обратный вызов
  // для синей кнопки
  static void cb_black(Address,Address); // обратный вызов
  // для черной кнопки

  // действия:
  void red_pressed { change(Color::red); }
  void blue_pressed { change(Color::blue); }
  void black_pressed { change(Color::black); }

  void change(Color c) { lines.set_color(c); }
  // ...как и прежде...
 };

Создание всех таких практически идентичных функций обратного вызова и функций “действия” — довольно утомительное занятие. Однако оно не вызывает никаких затруднений, а описание более простых средств выходит за рамки нашей книги. После щелчка на кнопке меню цвет линий изменяется на требуемый.

Определив член color_menu, мы должны его инициализировать.

 Lines_window::Lines_window(Point xy,int w,int h,
  const string&title):Window(xy,w,h,title),
  // ...как и прежде...
  color_menu(Point(x_max–70,40),70,20,Menu::vertical,"color")
  {
  // ...как и прежде...
  color_menu.attach(new Button(Point(0,0),0,0,"red",cb_red));
  color_menu.attach(new Button(Point(0,0),0,0,"blue",cb_blue));
  color_menu.attach(new Button(Point(0,0),0,0,"black",cb_black));
  attach(color_menu);
 }

Кнопки динамически связываются с меню (с помощью функции attach) и при необходимости могут быть удалены и/или изменены. Функция Menu::attach настраивает размер и место кнопки, а также связывает его с окном. Это все. Теперь мы увидим на экране следующее.

Экспериментируя с этой программой, мы решили, что нам необходимо выпадающее меню; т.е. мы не хотим фиксировать конкретное место на экране, в котором оно будет появляться. Итак, мы добавили кнопку Color menu. Когда пользователь щелкнет на ней, всплывет меню цвета, а после того как выбора меню снова исчезнет, и на экране отобразится кнопка.

Посмотрим сначала на окно, в которое добавлено несколько линий.

Мы видим новую кнопку Color menu и несколько черных линий. Щелкнем на кнопке Color menu, и на экране откроется меню.

Обратите внимание на то, что кнопка Color menu исчезла. Она не нужна, пока открыто меню. Щелкнем на кнопке blue и получим следующий результат.

Теперь линии стали синими, а кнопка Color menu вновь появилась на экране.

Для того чтобы достичь такого эффекта, мы добавили кнопку Color menu и модифицировали функцию “pressed”, настроив видимость меню и кнопки. Вот как выглядит класс Lines_window после всех этих модификаций.

 struct Lines_window:Window {
  Lines_window(Point xy, int w, int h, const string& title );
 private:
  // данные:
  Open_polyline lines;