wx網羅系列之翔實：細述wxWindows

這篇文檔有意思的地方是它關注了wx的一些細節，以及一些有用但在入門的文檔裏很少見到詳述的類或wx特性。排版整理完畢。

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wxWindows 庫，無論是否作爲動態鏈接庫 (DLL) 來編譯它，都有可能有非常小的執行體。它還提供了用於多平臺開發的各種特性：可以獲得 OpenGL 接口以及對 HTML、Unicode 和國際化的內建支持。它可以幫助您將應用程序從僅用於 Windows 的 MFC（Microsoft Foundation Classes）移植到其它平臺，比方說，Linux。wxWindows 的一個主要目的是在儘可能多的平臺上運行，這樣才能支持幾乎每種可用的 C++ 編譯器。它還沒有使用標準 C++ 的全部特性（例如名稱空間、std::string 類和 STL 容器）。但標準 C++ 已被列在日程中，並且已經有了一些對於新類型轉換語法和 std::string 的支持。

簡要歷史

Julian Smart 於 1992 年在愛丁堡大學 (University of Edinburgh) 人工智能應用學院開始了 wxWindows 的研究。1995 年，Markus Holzem 發佈了其到 Xt（X 工具箱）的 wxWindows 移植。停了一段時間後，1997 年 5 月，Windows 和 GTK+ 移植被合併，並放入 CVS 資源庫，所有對 wxWindows 做出貢獻的人都可以使用它。到 97 年底，Julian Smart 開始分發 wxWindows 的 CD-ROM，包括完整的源碼、編譯器材料等等。

目前 wxWindows 在 GPL 下發布，但有一個例外：可以分發不帶有源代碼的二進制可執行文件。這對於商業項目來說是個不錯的選擇。它有各種 UNIX 版和 Microsoft Windows 版，以及 Macintosh OS 版。到 OS/2 和其它操作系統的移植也正在開發中。現在，讓我們開始進入具有豐富內容的正文...

要運用的平臺

因爲 wxWindows 隨時可以使用本機控件，所以它採取與大多數其它多平臺 GUI 庫不同的方式來對待小窗口部件。可以仿效那些不可用的控件，例如 Unix 下的樹控件。這將爲應用程序的用戶提供類似的外觀和感覺。wxWindows 庫當前支持以下平臺：

Windows 3.1，Windows 95/98，Windows NT
帶有 Motif/Lesstif 的大多數 UNIX 版本
帶有 GTK+ 的大多數 UNIX 版本
Mac

僅帶非 GUI 類的 wxBase 庫也可以在 UNIX/Win32 和 BeOS 下構建（有一些限制）。即使您不是將 wxWindows 作爲 DLL 編譯，也可以獲得非常小的可執行文件。例如，使用 Windows 平臺的 Microsoft Visual C++ 所編譯的最小的樣本應用程序小於 400 KB。因爲 wxWindows 的可執行程序很小，所以通常可以避免所謂的“DLL 災難”。

現在，讓我們看看多平臺特性...

獨立於體系結構的類型

爲避免體系結構的依賴性，該庫提供了各種獨立於體系結構的類型和宏，能夠根據應用程序的尾數來處理位交換。它們包括：

wxInt32（32 位有符號整數）
wxInt16（16 位有符號整數）
wxInt8（8 位有符號整數）
wxUint32（32 位無符號整數）
wxUint16 = wxWord（16 位無符號整數）
wxUint8 = wxByte（8 位無符號整數）

位交換宏可用於整數和無符號整數（其中的 xx 代表 16 或 32，BE 代表大尾數法，LE 代表小尾數法。）

wxINTxx_SWAP_ON_BE()
wxUINTxx_SWAP_ON_BE()
wxINTxx_SWAP_ON_LE()
wxUINTxx_SWAP_ON_LE()
wxINTxx_SWAP_ALWAYS()
wxUINTxx_SWAP_ALWAYS()

這裏的用法很直接，如下例所示：

32 位帶符號整數變量的字節交換

wxInt32 old_var = 0xF1F2F3F4;
wxInt32 new_var = wxINT32_SWAP_ALWAYS( old_var );

除了這些宏以外，wxWindows 還提供了 #define 來定義機器（庫在其上編譯）的當前尾數。以下是它的一例：

使用 #define

if ( wxBYTE_ORDER == wxLITTLE_ENDIAN )
{
    // Do stuff for little endian machine...
}
else
{
    // Do stuff for big endian machine...
}

文件處理

要爲具有不同文件存儲器概念的不同平臺進行編寫總是很困難的。要克服這一問題，wxWindows 有一些函數用於多平臺文件處理。首先，讓我們看一些用於基本文件操作（例如複製、刪除和重命名）的函數。

基本文件操作

wxString old_report = "smithers_00.doc";
wxString new_report = "my_smithers.doc";
if ( wxCopyFile( old_report, "smithers_00.bak" ) == true )
{
    if ( wxRemoveFile( old_report ) == true )
    {
        if ( wxRenameFile( new_report, old_report ) == false )
        {
            // Doh!
        }
    }
}

另一個爲不同平臺進行編寫所帶來的嚴重問題是目錄分隔字符，但使用 wxPathList 類的話就可以完全避免這一問題。 wxPathList 包含了搜索文件所用的目錄列表。如果希望查找某一文件，只需要將文件名傳遞給 wxPathList 類，它就會搜索預先定義的目錄。

wxPathList 類

wxPathList path_list;
// Add current working directory
path_list.Add( "." );

// Add one directory above current working directory
path_list.Add( ".." );
// Add directories from environment variable PATH to the list
path_list.AddEnvList( "PATH" );
wxString path = path_list.FindValidPath( "homer.bmp" );

wxWindows 中還有兩個有用的函數： wxFileNameFromPath() ，用於將文件名從完整路徑中剝離，以及 wxPathOnly() ，用於將路徑從完整路徑中剝離。

HTML

Vaclav Slavik 的 wxHTML 庫對基本 HTML 進行語法分析併產生 HTML。它並沒有完全實現 HTML 標準，但它的功能對於處理聯機幫助已經足夠了，它還可以使用標記處理程序進行擴展。要顯示 HTML，需要創建一個類爲 wxHtmlWindow 的對象。然後調用它的方法來設置相關的框架和相關的狀態欄，前者用來實際地顯示 HTML，後者用來顯示由 HTML 語法分析器所生成的消息。

wxHTML

wxHtmlWindow html_window = new wxHtmlWindow( this );
html_window->SetRelatedFrame( this, "HTML : %%s" );
html_window->SetRelatedStatusBar( 0 );

然後，可以通過使用以下函數來裝入 HTML 頁面：

裝入 HTML

html_window->LoadPage( "burns.htm" );

也可以通過以下函數來顯示 HTML 代碼

顯示 HTML

html_window->SetPage( "<html><body>Hello, Monty!</body></html>" );

圖像

wxImage 類使用圖像格式處理程序來裝入各種不同的圖像文件格式。可以通過實現自己的圖像格式處理程序，擴展 wxImage 來裝入新的圖像格式。現有的圖像格式處理程序使用衆所周知的庫，例如 Sam Leffler 的 libTIFF 庫或獨立 JPEG 小組的 JPEG 庫。有一些用於 BMP、PNG、JPEG、GIF、PCX、PNM 和 TIFF 的處理程序。可以通過使用應用程序啓動代碼中 wxImage 類的靜態方法 AddHandler() 來激活每個圖像格式處理程序。

wxImages

bool MyApp::OnInit()
{
    wxImage::AddHandler( new wxPNGHandler );
    // more ...
}

要使用所有現有的圖像格式處理程序，只需要調用函數 wxInitAllImageHandlers() 而不是上面顯示的 AddHandler() 方法。

在其它平臺上使用應用程序中的工具欄位圖時要特別小心。在 Windows 上，您將看到 Windows 位圖格式，但 Linux 位圖通常是 pixmaps，在這種情況下，就不能完全避免有條件的編譯。讓我們看一些樣本代碼。

#if defined(__WXGTK__) || defined(__WXMOTIF__)
    #include "maggie.xpm"
#endif
// more ...

void MyApp::UseBitmap()
{
    wxBitmap bitmap( wxBITMAP( maggie ));
    // more ...
}

理解了嗎？所有效果都是由 wxBITMAP() 宏實現的。對於 Windows 和 OS/2，它將使用應用程序資源中名爲 'maggie' 的位圖來創建 wxBitmap 對象。對於所有其它平臺，它將使用稱爲 'maggie_xpm' 的 pixmap 來創建 wxBitmap 對象。

當可以使用 wxDC::DrawBitmap() 在設備上下文中繪製位圖時，必須爲圖像操作使用 wxImage 對象，如下所示。

圖像操作

wxImage* p_image = new wxImage( bitmap );
// Have some fun
if ( p_image->Ok() )
{
    if ( p_image->GetHeight() > 50 && p_image->GetWidth() > 50 )
    {
        unsigned char red   = p_image->GetRed( 50, 50 );
        unsigned char green = p_image->GetGreen( 50, 50 );
        unsigned char blue  = p_image->GetBlue( 50, 50 );
        // Secure but might be slow
        p_image->SetRGB( 50, 50, red, green, blue );
        // If you want fast action use a pointer...
        unsigned char* data = p_image->GetData();
        // Manipulate the data...
    }
}

Unicode 和國際化 (i18n)

開發適用於國際市場的軟件時，不能指望每個人都能閱讀以英文表示的應用程序消息。但廣泛使用的 ANSI 代碼又不能處理所有語言符號。（例如，它不能處理中文。）而同時編寫 ANSI 和 Unicode 又有些複雜，您可以從下例中領略到這一點：

ANSI 和 Unicode

#ifdef USE__UNICODE
    wchar_t wide_char = L'h';
    wchar_t const* wide_string = L"Hello, World!";
    int length = wcslen( wide_string );
#else
    char ansi_char = 'h';
    char const* ansi_string = "Hello, World!";
    int length = strlen( ansi_string );
#endif

而使用 wxWindows Unicode 能力就只需要編寫以下代碼：

wxT() 宏以及 wxChar 和 wxString

wxChar wx_char = wxT( '*' );
wxString wx_string = wxT( "Hello, World!" );
int length = wx_string.Len();

wxT() 宏以及 wxChar 和 wxString 類將處理所有問題。該庫在內部對所有消息使用這種方法。當前有捷克語、丹麥語、德語、法語、意大利語和俄語譯文可用，但您可以在 wxLocale 類的幫助下編譯庫的本地化版本後使用它。

調試

庫提供了各種不同的類、函數和宏來幫助您調試應用程序。如果以調試方式來編譯庫，用於類 wxObject （wxWindows 中大多數類的基類）的 new 和 delete 操作符就已經重新定義，可以存儲有關在堆上分配的對象的額外信息。使用這些信息，可以用類 wxDebugContext 來獲得有關對象分配、內存泄露、覆蓋和正在寫入的詳細信息。

// Start logging for Dump() call
wxDebugContext::SetCheckpoint();
wxString *thing = new wxString;
wxDate* date = new wxDate;
// non-object allocation
char *ordinaryNonObject = new char[1000];
// more ...
// Print number of object and non-object allocations
wxDebugContext::Dump();
// Print allocation statistics
wxDebugContext::PrintStatistics();

對 wxDebugContext::Dump() 的調用將彈出一個包含分配列表的窗口。您可以在下面看到這樣一個列表，這是我用 wxWindows 提供的 memcheck 樣本創建的。

調用 wxDebugContext::Dump()

13:32:45: ----- Memory dump of memcheck at Tue Dec 26 13:32:45 2000 -----
13:32:45: ../../../samples/memcheck/memcheck.cpp(88):    non-object data at $DD3DC0, size 4
13:32:45: ../../../samples/memcheck/memcheck.cpp(89):    wxDate at $DD40D0, size 24
13:32:45: ../../../samples/memcheck/memcheck.cpp(92):    non-object data at $DD4118, size 1000

對 wxDebugContext::PrintStatistics() 的調用將提供一些統計信息，如下所示。

調用 wxDebugContext::PrintStatistics()

13:32:45: ----- Memory statistics of memcheck at Tue Dec 26 13:32:45 2000 -----
13:32:45: 1 objects of class wxDate, total size 24
13:32:45: 5 objects of class nonobject, total size 4256
13:32:45: 13:32:45: Number of object items: 1
13:32:45: Number of non-object items: 5
13:32:45: Total allocated size: 4280

將 MFC 應用程序移植到 Linux

wxWindows 庫也可以將 MFC 應用程序移植到 Linux 和其它操作系統。您將在下面的代碼摘錄中看到，wxWindows 字符串類 wxString 與 MFC 字符串類 CString 有某些相似性。

wxString

wxString s1 = "Hello, World!";
wxString s2 = "Hello";
if ( s1.IsEmpty() == false )
{
    s2.Empty();
    s2 = s1.Left( 5 );
    int pos = s1.Find( ',' );
    s2 += s1.Mid( pos, 2 );
    s2 += s1.Right( 6 );
}

wxWindows 的事件系統也與 MFC 非常相似，消息映射表都是將事件處理程序方法映射到事件系統。在 wxWindows 中，這些稱爲事件表。事件表宏與 MFC 的消息映射只有一點差別。在下面的源代碼中顯示了主要差異。

頭文件的 MFC 代碼

class CButtonCtrl : public COleControl
{
// Implementation
protected:
    LRESULT OnOcmCommand( WPARAM wParam, LPARAM lParam );
    DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

實現文件的 MFC 代碼

BEGIN_MESSAGE_MAP( CButtonCtrl, COleControl )
    //{{AFX_MSG_MAP( CButtonCtrl )
    ON_MESSAGE( OCM_COMMAND, OnOcmCommand )
    //}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()

頭文件的 wxWindows 代碼

class MyButton : public wxButton
{
    void OnButton( wxMouseEvent& event )
 private:
    DECLARE_EVENT_TABLE()
};

實現文件的 wxWindows 代碼

BEGIN_EVENT_TABLE( MyButton, wxButton )
    EVT_BUTTON( -1, MyButton::OnButton )
END_EVENT_TABLE()

如您所見，並沒有什麼不同。在郵件列表中已經有相當一部分人成功地將他們現有的 MFC 應用程序移植到 wxWindows（我們也非常願意幫助您:)。

標準 C++

wxWindows 還沒有使用標準 C++ 技術（例如 std::string 、STL 或名稱空間），因爲這樣會大量減少 wxWindows 可在其上進行編譯的平臺數。（只有很少一些編譯器完全支持標準 C++ 的最新特性。）但隨着標準 C++ 越來越受到普遍支持，wxWindows 開發小組會將對標準 C++ 的支持集成到它的庫中。讓我們看看他們都做了哪些工作。

以標準 C++ 編寫進行的安全向下類型轉換

class A 
{
    virtual void foo() {};
};

class B : public A {};

A* p_A = new B();

B* p_B = dynamic_cast(p_A);

如果有任何錯誤， p_B 將包含 0 指針。在 wxWindows 中，您將發現一個基於宏的系統用於運行時類型信息，但對於上述 C++ 代碼，必須按以下方法使用 wxDynamicCast() 宏：

用於標準 C++ 的wxDynamicCast() 宏

B* p_B = wxDynamicCast( p_A, B );

如果類型轉換失敗， p_B 將包含 0 指針。對於支持新類型轉換語法的實現，宏擴展爲 dynamic_cast<> 。但不幸的是，宏只對指針起作用，而不對引用起作用。除了 wxDynamicCast() 宏以外，還有 wxStaticCast() 和 wxConstCast() 宏。

wxWindows 字符串類 wxString 提供了 90% 的標準字符串類方法。這裏有些示例：

wxWindows' wxString

wxString s1 = "Hello, World!";
wxString s2 = "Hello";
s2.erase();
for ( size_t i = 0; i < s1.length(); ++i )
    s2 += s1[i];
if ( s1.compare( s2 ) == 0 )
{
    // Strings are equal
}

請注意，如果在這裏將 wxString typedef 爲 std::string ，就可以同時爲 wxWindows 和標準 C++ 編寫。

文檔

wxWindows 文檔就目前來說一點也不出色。雖然一些比較“陳舊”的類（例如 wxString ）文檔很齊全，但對最近實現的類（例如 wxGrid ）或更模糊的類（例如 wxGLCanvas ）的描述本應該做得更好。主要文檔提供了對庫及其概念的快速介紹、按照字母順序排列的類引用、編程策略、主題概述，以及對 wxHTML 和 wxPython 的某些註釋，提供了 HTML、WinHelp、MS HTML Help 和 PDF 格式（請參閱參考資料）。

如果您剛剛接觸 wxWindows，應該從主題概述開始。它們提供了許多有關公共主題（例如調試、事件處理、打印等等）的基本信息和代碼示例。主要文檔還包含了一些技術說明和教程，它們提供的主題信息範圍從有關了解 wxWindows 的一些非常公共的問題到特定於編譯器的問題。您還將得到大量純文本文件，包含用於所支持平臺的安裝和發行說明。wxWindows 發行版還提供了隨文檔一起的大約 50 個樣本應用程序。

支持

如果您在使用庫時遇到問題，在文檔中又找不到答案該怎麼辦？不用擔心。通常您有兩種支持可選：使用郵件列表的免費支持，或商業支持。如果您不幸需要快速解答，可能最好使用商業支持。雖然核心開發者總是會關注郵件列表，但他們往往很忙碌，無法立即做出響應。但您通常可以在一兩天內得到答案。（如果提的問題不太尋常或比較複雜，則在再次提出問題之前應該至少等上兩天。）可以從 Sourceforge（請參閱參考資料）上的 CVS 源代碼數據庫訪問最新的源碼。

總結

現在您對 wxWindows 究竟是什麼，它爲多平臺開發提供了哪些產品和服務應該有了一定認識。但當然，這些不是全部。拿當前的 wxStudio 項目爲例，它使用 wxWindows 開發類似於 IDE 的 Microsoft Visual Studio。或者 wxCVS 項目，它將是用於 CVS 系統的多平臺圖形界面。或者 wxDesigner，它是由 Robert Roebling 開發的一種 RAD 工具，用於構建 wxWindows 對話框。您應該會發現，wxWindows 社區正在不斷成長，因此在下一次將要開發多平臺項目時請關注一下它。

所有提到的產品名都是其相應擁有者的商標或註冊商標。

參考資料

您可以參閱本文在 developerWorks 全球站點上的英文原文.
仔細查看 wxWindows 主頁
閱讀有關 Sourceforge 上的 wxWindows信息
wxStudio 是創建免費、跨平臺集成開發環境的研究計劃
wxDesigner 有 Windows 和 UNIX 版可用
wxPROs 是 wxWindows 和 wxPython 的專業人員資源組織

關於作者


		Markus Neifer 最初在 LOGO 龜標的幫助下開始編程，在此之後他使用過各種版本的 BASIC。在研究地理信息期間，他學習了一段時間的 C，但隨後很快轉向 C++ 和 Java，因爲它們具有面向對象的性質。他曾在 R&D 部門工作，在那期間，他發表了有關面向對象的科學軟件開發的文章。現在，他是地理信息系統領域中的軟件工程師。可以通過 [email protected] 與他聯繫。

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