分类: C/C++
2011-09-11 14:19:49
本文专题讨论VC中的界面美化,适用于具有中等VC水平的读者。读者最好具有以下VC基础: 1. 大致了解MFC框架的基本运作原理; 2. 熟悉Windows消息机制,熟悉MFC的消息映射和反射机制; 3. 熟悉OOP理论和技术; 本文根据笔者多年的开发经验,并结合简单的例子一一展开,希望对读者有所帮助。 1. 美化界面之开题篇 相信使用过《金山毒霸》、《瑞星杀毒》软件的读者应该还记得它们的精美界面: 图1 瑞星杀毒软件的精美界面 程序的功能如何如何强大是一回事,它的用户界面则是另一回事。千万不要忽视程序的用户界面,因为它是给用户最初最直接的印象,丑陋的界面、不友好的风格肯定会影响用户对软件程序的使用。 “受之以鱼,不若授之以渔”,本教程并不会向你推荐《瑞星杀毒软件》精美界面的具体实现,而只是向你推荐一些常用的美化方法。 2. 美化界面之基础篇 美化界面需要先熟悉Windows下的绘图操作,并明白Windows的幕后绘图操作,才能有的放矢,知道哪些可以使用,知道哪些可以避免…… 2.1 Windows下的绘图操作 熟悉DOS的读者可能就知道:DOS下面的图形操作很方便,进入图形模式,整个屏幕就是你的了,你希望在哪画个点,那个地方就会出现一个点,红的、或者黄的,随你的便。你也可以花点时间画个按钮,画个你自己的菜单,等等…… Windows本身就是图形界面,所以Windows下面的绘图操作功能更丰富、简单。要了解Windows下的绘图操作,要实现Windows界面的美化,就必须了解MFC封装的设备环境类和图形对象类。 2.1.1 设备环境类 Windows下的绘图操作说到底就是DC操作。DC(Device Context设备环境)对象是一个抽象的作图环境,可能是对应屏幕,也可能是对应打印机或其它。这个环境是设备无关的,所以你在对不同的设备输出时只需要使用不同的设备环境就行了,而作图方式可以完全不变。这也就是Windows的设备无关性。 MFC的CDC类封装了Windows API 中大部分的画图函数。CDC的常见操作函数包括: Drawing-Attribute Functions:绘图属性操作,如:设置透明模式 Mapping Functions:映射操作 Coordinate Functions:坐标操作 Clipping Functions:剪切操作 Line-Output Functions:画线操作 Simple Drawing Functions:简单绘图操作,如:绘制矩形框 Ellipse and Polygon Functions:椭圆/多边形操作 Text Functions:文字输出操作 Printer Escape Functions:打印操作 Scrolling Functions:滚动操作 *Bitmap Functions:位图操作 *Region Functions:区域操作 *Font Functions:字体操作 *Color and Color Palette Functions:颜色/调色板操作 其中,标注*项会用到相应的图形对象类,参见2.1.2内容。 2.1.2 图形对象类 设备环境不足以包含绘图功能所需的所有绘图特征,除了设备环境外, Windows还有其他一些图形对象用来储存绘图特征。这些附加的功能包括从画线的宽度和颜色到画文本时所用的字体。图形对象类封装了所有六个图形对象。 下面的表格列出了MFC的图形对象类: MFC类 图形对象句柄 图形对象目的 CBitmap HBITMAP 内存中的位图 CBrush HBRUSH 画刷特性—填充某个图形时所使用的颜色和模式 CFont HFONT 字体特性—写文本时所使用的字体 CPalette HPALETTE 调色板颜色 CPen HPEN 画笔特性—画轮廓时所使用的线的粗细 CRgn HRGN 区域特性—包括定义它的点 表1 图形对象类和它们封装的句柄 使用CDC和图形对象类,在Windows里绘图还算是很简单的。观察以下的画面: 图2 使用CDC绘制出的按钮 该画面通过以下代码自行绘制的假按钮:
呵呵,不好意思,这并不是真的Windows按钮,它只是一个假的空框子,当用户在按钮上点击鼠标时,放心,什么事情都不会发生。 2.2 Windows的幕后绘图操作 在Window中,如果所有的界面操作都由用户代码来实现,那将是一个很浩大的工程。笔者曾经在DOS设计过窗口图形界面,代码上千行,但实现的界面还是很古板、难看,除了我那个对编程一窍不通的女友,没有一个人欣赏它L;而且,更要命的是,操作系统,包括别的应用程序并不认识你的界面元素,这才是真正悲哀的。认识这些界面的只有你的程序,图2中的按钮永远只是一个无用的框子。 有了Windows,一切都好办了,Windows将诸如按钮、菜单、工具栏等等这些通用界面的绘制及动作都交给了系统,程序员就不用花心思再画那些按钮了,可以将更多的精力放在程序的功能实现方面。 所有的标准界面元素都被Windows封装好了。Windows知道怎么画你的菜单以及你的标注着“Hello, Cfan!”的按钮。当CFan某个快乐的小编(譬如:小飞)点击这个按钮的时候,Windows也明白按钮按下去的时候该有的模样,甚至,当这个友好的按钮获取焦点时,Windows也会不失时机地为它准备一个虚框…… 有利必有弊。你的不满这时候产生了:你既想使用Windows的True Button,可也嫌它的界面不够好看,譬如,你喜欢用蓝色的粗体表达你对CFan的无限情怀(正如图2那样)——人心不足,有办法吗?有的。 3. 美化界面之实现篇 Windows还是给程序员留下了很多后门,通过一些途径还是可以美化界面的。本章节我们系统学习一下Windows界面美化的实现。 3.1 美化界面的途径 如何以合法的手段来达到美化界面的效果?一般美化界面的方法包括: 1. 使用MFC类的既有函数,设定界面属性; 2. 利用Windows的消息机制,截获有用的Windows的消息。通过MFC的消息映射(Message Mapping)和反射(Message Reflecting)机制,在Windows准备或者正在绘制该元素时,偷偷修改它的状态和行为,譬如:让按钮的边框为红色; 3. 利用MFC类的虚函数机制,重载有用的虚函数。在MFC框架调用该函数的时候,重新定义它的状态和行为; 一般来说,应用程序可以通过以下两种途径来实现以上的方法: 1. 在父窗口里,截获自身的或者由子元素(包括控件和菜单等元素)传递的关于界面绘制的消息; 2. 子类化子元素,或者为子元素准备一个新的类(一般来说该类必须继承于MFC封装的某个标准类,如:CButton)。在该子元素里,截获自身的或者从父窗口反射过来的关于界面绘制的消息。譬如:用户可以创建一个CXPButton类来实现具有XP风格的按钮,CXPButton继承于CButton。 对于应用程序,使用CXPButton类的途径相对于对话框窗口和普通窗口分成两种: ① 对话框窗口中,直接将原先绑定按钮的CButton类替换成CXPButton类,或者在绑定变量时直接指定Control类型为CXPButton,如图3所示: 图3 为按钮指定CXPButton类型 ②在普通窗口中,直接创建一个CXPButton类对象,然后在OnCreate()中调用CXPButton的Create方法; 以下的章节将综合地使用以上的方法,请读者朋友留心观察。 3.2 使用MFC类的既有函数 在界面美化的专题中,MFC也并非一无是处。MFC类对于界面美化也做了部分的努力,以下是一些可以使用的,参数说明略去。 CWinApp::SetDialogBkColor void SetDialogBkColor( COLORREF clrCtlBk = RGB(192, 192, 192), COLORREF clrCtlText = RGB(0, 0, 0) ); 指定对话框的背景色和文本颜色。 CListCtrl::SetBkColor CReBarCtrl::SetBkColor CStatusBarCtrl::SetBkColor CTreeCtrl::SetBkColor COLORREF SetBkColor( COLORREF clr ); 设定背景色。 CListCtrl::SetTextColor CReBarCtrl::SetTextColor CTreeCtrl::SetTextColor COLORREF SetTextColor( COLORREF clr ); 设定文本颜色。 CListCtrl::SetBkImage BOOL SetBkImage( LVBKIMAGE* plvbkImage ); BOOL SetBkImage( HBITMAP hbm, BOOL fTile = TRUE, int xOffsetPercent = 0, int yOffsetPercent = 0); BOOL SetBkImage( LPTSTR pszUrl, BOOL fTile = TRUE, int xOffsetPercent = 0, int yOffsetPercent = 0 ); 设定列表控件的背景图片。 CComboBoxEx::SetExtendedStyle CListCtrl::SetExtendedStyle CTabCtrl::SetExtendedStyle CToolBarCtrl::SetExtendedStyle DWORD SetExtendedStyle( DWORD dwExMask, DWORD dwExStyles ); 设置控件的扩展属性,例如:设置列表控件属性带有表格线。 图4是个简单应用MFC类的既有函数来改善Windows界面的例子: 图4 使用MFC类的既有函数美化界面 相关实现代码如下:
嗯,这样的界面还算不错吧? 3.3 使用Windows的消息机制 使用MFC类的既有函数来美化界面,其功能是有限的。既然Windows是通过消息机制进行通讯的,那么我们就可以通过截获一些有用的消息来美化我们的界面,以下是一些有用的Windows消息: WM_PAINT WM_ERASEBKGND WM_CTLCOLOR* WM_DRAWITEM* WM_MEASUREITEM* NM_CUSTOMDRAW* 注意,标注*的消息是子元素发送给父窗口的通知消息,其它的为窗口或者子元素自身的消息。 3.3.1 WM_PAINT WM_PAINT消息相信大家都很熟悉,一个窗口要重绘了,就会有一个WM_PAINT消息发送给窗口。 可以响应窗口的WM_PAINT,以更改它们的模样。WM_PAINT的映射函数原型如下: afx_msg void OnPaint(); 控件也是窗口,所以控件也有WM_PAINT消息,通过消息映射我们完全可以定义控件的界面。如图5所示: 图5 利用WM_ PAINT消息美化界面 实现代码也很简单:
哈哈,简单吧?不过WM_PAINT确实绝了点,它要求应用程序完成元素界面的所有绘制过程,想象一下如何画出一个完整的列表控件?太烦了吧。一般来说,很少有人喜欢使用WM_PAINT,还有其它更细致的消息。 3.3.2 WM_ERASEBKGND Windows在向窗口发送WM_PAINT消息之前,总会发送一个WM_ERASEBKGND消息通知该窗口擦除背景,默认情况下,Windows将以窗口的背景色清除该窗口。 可以响应窗口(包括子元素)的WM_ERASEBKGND,以更改它们的背景。WM_ERASEBKGND的映射函数原型如下: afx_msg BOOL OnEraseBkgnd( CDC* pDC ); 返回值: 指定背景是否已清除,如果为FALSE,系统将自动清除 参数: pDC指定了绘制操作所使用的设备环境。 图6是个简单的例子,通过OnEraseBkgnd为对话框加载了一副位图背景: 图6 利用WM_ ERASEBKGND消息美化界面 实现代码也很简单:
同时别忘了响应OnCtlColor,否则窗口里面的控件就不透明了。OnCtlColor的内容,详见3.3.3章节。 3.3.3 WM_CTLCOLOR 在控件显示之前,每一个控件都会向父对话框发送一个WM_CTLCOLOR消息要求获取绘制所需要的颜色。WM_CTLCOLOR消息缺省处理函数CWnd::OnCtlColor返回一个HBRUSH类型的句柄,这样,就可以设置前景和背景文本颜色,并为控件或者对话框的非文本区域选定一个刷子。 WM_CTLCOLOR的映射函数原型如下: afx_msg HBRUSH OnCtlColor( CDC* pDC, CWnd* pWnd, UINT nCtlColor ); 返回值: 用以指定背景的刷子 参数: pDC指定了绘制操作所使用的设备环境。 pWnd 控件指针 nCtlColor 指定控件类型,其取值如表2所示: 类型值 含义 CTLCOLOR_BTN 按钮控件 CTLCOLOR_DLG 对话框 CTLCOLOR_EDIT 编辑控件 CTLCOLOR_LISTBOX 列表框 CTLCOLOR_MSGBOX 消息框 CTLCOLOR_SCROLLBAR 滚动条 CTLCOLOR_STATIC 静态控件 表2 nCtlColor的类型值与含义 作为一个简单的例子,观察以下的代码:
生成的界面如下: 图7 利用WM_CTLCOLOR消息美化界面 3.3.4 WM_DRAWITEM OnCtlColor只能修改元素的颜色,但不能修改元素的界面框架,WM_DRAWITEM则可以。 当一个具有Owner draw风格的元素(包括按钮、组合框、列表框和菜单等)需要显示外观时,该元素会发送一条WM_DRAWITEM消息至它的隶属窗口(Owner)。 WM_DRAWITEM的映射函数原型如下: afx_msg void OnDrawItem( int nIDCtl, LPDRAWITEMSTRUCT lpDrawItemStruct ); 参数: nIDCtl 该控件的ID,如果该元素为菜单,则nIDCtl为0 lpDrawItemStruct 指向DRAWITEMSTRUCT结构对象的指针,DRAWITEMSTRUCT的结构定义如下:
CtlType指定了控件的类型,其取值如表3所示: 类型值 含义 ODT_BUTTON 按钮控件 ODT_COMBOBOX 组合框控件 ODT_LISTBOX 列表框控件 ODT_LISTVIEW 列表视图 ODT_MENU 菜单项 ODT_STATIC 静态文本控件 ODT_TAB Tab控件 表3 CtlType的类型值与含义 CtlID 指定自绘控件的ID值,该成员不适用于菜单项 itemID表示菜单项ID,也可以表示列表框或者组合框中某项的索引值。对于一个空的列表框或组合框,该成员的值为?C1。这时应用程序只绘制焦点矩形(该矩形的坐标由rcItem 成员给出)虽然此时控件中没有需要显示的项,但是绘制焦点矩形还是很有必要的,因为这样做能够提示用户该控件是否具有输入焦点。当然也可以设置itemAction 成员为合适值,使得无需绘制焦点。 itemAction 指定绘制行为,其取值为表4中所示值的一个或者多个的联合: 类型值 含义 ODA_DRAWENTIRE 当整个控件都需要被绘制时,设置该值。 ODA_FOCUS 如果控件需要在获得或失去焦点时被绘制,则设置该值。此时应该检查itemState成员,以确定控件是否具有输入焦点。 ODA_SELECT 如果控件需要在选中状态改变时被绘制,则设置该值。此时应该检查itemState 成员,以确定控件是否处于选中状态。 表4 itemAction的类型值与含义 itemState 指定了当前绘制项的状态。例如,如果菜单项应该被灰色显示,则可以指定ODS_GRAYED状态标志。其取值为表5中所示值的一个或者多个的联合: 类型值 含义 ODS_CHECKED 标记状态,仅适用于菜单项。 ODS_DEFAULT 默认状态。 ODS_DISABLED 禁止状态。 ODS_FOCUS 焦点状态。 ODS_GRAYED 灰化状态,仅适用于菜单项。 ODS_SELECTED 选中状态。 ODS_HOTLIGHT 仅适用于Windows 98/Me/Windows 2000/XP,热点状态:如果鼠标指针位于控件之上,则设置该值,这时控件会显示高亮颜色。 ODS_INACTIVE 仅适用于Windows 98/Me/Windows 2000/XP,非激活状态。 ODS_NOACCEL 仅适用于Windows 2000/XP,控件是否有快速键。 ODS_COMBOBOXEDIT 在自绘组合框控件中只绘制选择区域。 ODS_NOFOCUSRECT 仅适用于Windows 2000/XP,不绘制捕获焦点的效果。 表5 itemState的类型值与含义 hwndItem 指定了组合框、列表框和按钮等自绘控件的窗口句柄;如果自绘的对象为菜单项,则表示包含该菜单项的菜单句柄。 hDC 指定了绘制操作所使用的设备环境。 rcItem 指定了将被绘制的矩形区域。这个矩形区域就是上面hDC的作用范围。系统会自动裁剪组合框、列表框或按钮等控件的自绘制区域以外的部分。也就是说rcItem中的坐标点(0,0)指的就是控件的左上角。但是系统不裁剪菜单项,所以在绘制菜单项的时候,必须先通过一定的换算得到该菜单项的位置,以保证绘制操作在我们希望的区域中进行。 itemData 对于菜单项,该成员的取值为由CMenu::AppendMenu、CMenu::InsertMenu、CMenu::ModifyMenu等函数传递给菜单的值。 对于列表框或这组合框,该成员的取值为由ComboBox::AddString、CComboBox::InsertString、CListBox::AddString或者CListBox::InsertString等函数传递给控件的值。 如果ctlType 的取值是ODT_BUTTON或者ODT_STATIC,itemData的取值为0。 图5是个相应的例子,它修改了按钮的界面: 图8 利用WM_DRAWITEM消息美化界面 实现代码如下:
别忘了标记Owner draw属性: 图9 指定按钮的Owner draw属性 值得一提的是,CWnd内部截获了WM_DRAWITEM、WM_MEASUREITEM等消息,并映射成子元素的相应虚函数的调用,如CButton::DrawItem()。所以,以上例子也可以通过派生出一个CButton的派生类,并重载该类的DrawItem()函数来实现。使用虚函数机制实现界面美化参见3.4章节。 3.3.5 WM_MEASUREITEM 仅仅WM_DRAWITEM还是不够的,对于一些特殊的控件,如ListBox,系统在发送WM_DRAWITEM消息前,还发送WM_MEASUREITEM消息,需要你设置ListBox中每个项目的高度。 WM_DRAWITEM的映射函数原型如下: afx_msg void OnMeasureItem( int nIDCtl, LPMEASUREITEMSTRUCT lpMeasureItemStruct ); nIDCtl 该控件的ID,如果该元素为菜单,则nIDCtl为0 lpMeasureItemStruct指向MEASUREITEMSTRUCT结构对象的指针,MEASUREITEMSTRUCT的结构定义如下:
CtlType指定了控件的类型,其取值如表6所示: 类型值 含义 ODT_COMBOBOX 组合框控件 ODT_LISTBOX 列表框控件 ODT_MENU 菜单项 表6 CtlType的类型值与含义 CtlID 指定自绘控件的ID值,该成员不适用于菜单项 itemID表示菜单项ID,也可以表示可变高度的列表框或组合框中某项的索引值。该成员不适用于固定高度的列表框或组合框。 itemWidth 指定菜单项的宽度 itemHeight指定菜单项或者列表框中某项的的高度,最大值为255 itemData 对于菜单项,该成员的取值为由CMenu::AppendMenu、CMenu::InsertMenu、CMenu::ModifyMenu等函数传递给菜单的值。 对于列表框或这组合框,该成员的取值为由ComboBox::AddString、CComboBox::InsertString、CListBox::AddString或者CListBox::InsertString等函数传递给控件的值。 图示出了OnMeasureItem的效果: 图10 利用WM_MEASUREITEM消息美化界面 相应的OnMeasureItem()实现如下:
同样别忘了指定列表框的Owner draw属性: 图11 指定下拉框的Owner draw属性 3.3.6 NM_CUSTOMDRAW 大家也许熟悉WM_NOTIFY,控件通过WM_NOTIFY向父窗口发送消息。在WM_NOTIFY消息体中,部分控件会发送NM_CUSTOMDRAW告诉父窗口自己需要绘图。 可以反射NM_CUSTOMDRAW消息,如: ON_NOTIFY_REFLECT(NM_CUSTOMDRAW, OnCustomDraw) afx_msg void OnCustomDraw(NMHDR *pNMHDR, LRESULT *pResult); 参数: pNMHDR 说到底只是一个指针,大多数情况下它指向一个NMHDR结构对象,NMHDR结构如下:
其中: hwndFrom 发送方控件的窗口句柄 idFrom 发送方控件的ID code 通知代码 对于某些控件来说,pNMHDR则会解释成其它内容更丰富的结构对象的指针,如:对于列表控件来说,pNMHDR常常指向一个NMCUSTOMDRAW对象,NMCUSTOMDRAW结构如下:
hdr NMHDR对象 dwDrawStage 当前绘制状态,其取值如表7所示: 类型值 含义 CDDS_POSTERASE 擦除循环结束 CDDS_POSTPAINT 绘制循环结束 CDDS_PREERASE 准备开始擦除循环 CDDS_PREPAINT 准备开始绘制循环 CDDS_ITEM 指定dwItemSpec, uItemState, lItemlParam参数有效 CDDS_ITEMPOSTERASE 列表项擦除结束 CDDS_ITEMPOSTPAINT 列表项绘制结束 CDDS_ITEMPREERASE 准备开始列表项擦除 CDDS_ITEMPREPAINT 准备开始列表项绘制 CDDS_SUBITEM 指定列表子项 表7 dwDrawStage的类型值与含义 hdc指定了绘制操作所使用的设备环境。 rc指定了将被绘制的矩形区域。 dwItemSpec 列表项的索引 uItemState 当前列表项的状态,其取值如表8所示: 类型值 含义 CDIS_CHECKED 标记状态。 CDIS_DEFAULT 默认状态。 CDIS_DISABLED 禁止状态。 CDIS_FOCUS 焦点状态。 CDIS_GRAYED 灰化状态。 CDIS_SELECTED 选中状态。 CDIS_HOTLIGHT 热点状态。 CDIS_INDETERMINATE 不定状态。 CDIS_MARKED 标注状态。 表8 uItemState的类型值与含义 lItemlParam 当前列表项的绑定数据 pResult 指向状态值的指针,指定系统后续操作,依赖于dwDrawStage: 当dwDrawStage为CDDS_PREPAINT,pResult含义如表9所示: 类型值 含义 CDRF_DODEFAULT 默认操作,即系统在列表项绘制循环过程不再发送NM_CUSTOMDRAW。 CDRF_NOTIFYITEMDRAW 指定列表项绘制前后发送消息。 CDRF_NOTIFYPOSTERASE 列表项擦除结束时发送消息。 CDRF_NOTIFYPOSTPAINT 列表项绘制结束时发送消息。 表9 pResult的类型值与含义(一) 当dwDrawStage为CDDS_ITEMPREPAINT,pResult含义如表10所示: 类型值 含义 CDRF_NEWFONT 指定后续操作采用应用中指定的新字体。 CDRF_NOTIFYSUBITEMDRAW 列表子项绘制时发送消息。 CDRF_SKIPDEFAULT 系统不必再绘制该子项。 表10 pResult的类型值与含义(二) 以下是一个利用NM_CUSTOMDRAW消息绘制出的多色列表框的例子: 图12 利用NM_CUSTOMDRAW消息美化界面 对应代码如下:
注意到上例采取了3.1所推荐的第2种实现方法,派生了一个新类CCoolList。 3.4 使用MFC类的虚函数机制 修改Windows界面,除了从Windows消息机制下功夫,也可以从MFC类下功夫,这应该得益于类的虚函数机制。为了防止诸如“面向对象技术”等术语在此泛滥,以下仅举一段代码作为例子:
这是MFC中viewcore.cpp中的源代码,很多读者总不明白OnDraw()和OnPaint()之间的关系,从以上的代码中很容易看出,CView的WM_PAINT消息响应函数OnPaint()会自动调用CView::OnDraw()。而作为开发者的用户,可以通过简单的OnDraw()的重载实现对WM_PAINT的处理。所以说,对MFC类的虚函数的重载是对消息机制的扩展。 以下列出了与界面美化相关的虚函数,参数说明略去: CButton::DrawItem CCheckListBox::DrawItem CComboBox::DrawItem CHeaderCtrl::DrawItem CListBox::DrawItem CMenu::DrawItem CStatusBar::DrawItem CStatusBarCtrl::DrawItem CTabCtrl::DrawItem virtual void DrawItem( LPDRAWITEMSTRUCT lpDrawItemStruct ); Owner draw元素自绘函数 很显然,位图菜单都是通过这个DrawItem画出来的。限于篇幅,在此不再附以例程。
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