Глава 2. Знакомство с C++Builder

Глава 2. Знакомство с C++Builder

В этой главе мы познакомимся с интегрированной средой разработки C++Builder и посмотрим, как с ее помощью выполняются некоторые простейшие задачи.

Интегрированная среда разработки C++Builder

На рис. 2.1 показан C++Builder сразу после запуска. То, что вы видите — это интегрированная среда разработки (IDE), включающая в себя четыре основных элемента. Наверху находится главное окно. Оно содержит обычную линейку меню, инструментальную панель (слева) и палитру компонентов (многостраничная панель справа).

Рис. 2.1 C++Builder 5 с пустой формой

Правее инспектора объектов располагается конструктор форм. При запуске C++Builder конструктор отображает пустую форму. Форма — это центральный элемент визуального программирования. Она может представлять главное окно программы, дочернее окно, диалоговую панель. На ней вы размещаете различные элементы управления (типичный и самый распространенный — командная кнопка), называемые визуальными компонентами. Существуют также и невизуальные компоненты, например, таймеры и компоненты связи с базами данных. В инспекторе объектов вы сопоставляете событиям компонентов написанные вами процедуры обработки. Это, по существу, и есть визуальное программирование, базирующееся на компонентной модели. Подробнее мы расскажем о нем в части III этой книги.

Наконец, под конструктором форм находится окно редактора кода (на рисунке оно почти полностью закрыто формой). О нем мы поговорим отдельно.

Редактор кода

Окно редактора кода, показанное на рис. 2.2, является основным рабочим инструментом программиста. Его функции не ограничиваются редактированием исходного текста программы.

Нужно сказать, что почти все инструментальные окна C++Builder являются стыкуемыми окнами. Вы, наверное, не раз встречались в различных программах со стыкуемыми инструментальными панелями. Их масса в Microsoft Word, в котором я пишу этот текст. Такая панель может быть плавающей, а может быть состыкована с главным окном программы. В этом случае она становится обычной инструментальной линейкой.

При первоначальном запуске C++Builder к левой стороне редактора кода пристыковано окно обозревателя классов. Это не просто инструмент просмотра структуры классов. При некотором навыке можно использовать его с большой выгодой, поскольку он позволяет автоматически вводить в описание класса новые элементы (функции, данные и свойства).

Рис. 2.2 Окно редактора кода с обозревателем классов

Инструментальное окно C++Builder может быть состыковано с другим окном в одном из пяти его портов стыковки: либо вдоль какой-либо стороны окна, либо по центру. Если стыковка производится вдоль стороны окна, получается что-нибудь подобное показанному на рис. 2.2. В случае стыковки по центру окно становится многостраничным, с закладками, позволяющими переключаться между страницами.

Советую вам поэкспериментировать со стыковкой окон. Сделайте, например, такое упражнение:

Выберите в меню View Project Manager. Появится окно менеджера проектов, который служит в основном для управления исходными файлами разрабатываемых приложений. Вызовите контекстное меню окна (щелкнув правой кнопкой мыши) и убедитесь, что его пункт Dockable помечен.
Захватите мышью заголовок менеджера проектов и передвиньте курсор на окно обозревателя классов (которое само состыковано с редактором кода). При перемещении окно будет показано серым контуром. Когда курсор окажется в центре окна обозревателя классов, серый контур будет “захвачен” в центральном порте стыковки, не касаясь сторон окна. (Когда курсор пересекает границу окна, серый контур будет захватываться в порте стыковки вдоль этой границы).
Отпустите кнопку мыши. Окно обозревателя классов станет двухстраничным окном с закладками Project Manager и Class Explorer.
Поместите курсор на захват (двойную полоску в верхней части окна) и “вытащите” инструментальное окно из окна редактора. В результате у вас получится плавающее двухстраничное окно, в котором совмещаются менеджер проектов и обозреватель классов.
Снова состыкуйте комбинированное окно с окном редактора кода вдоль левой стороны последнего.

В редакторе можно открывать сразу несколько файлов исходного кода. При этом он также становится многостраничным окном с закладками. Надписи на закладках отражают имена файлов.

Рис. 2.3 показывает окно редактора кода с двумя открытыми файлами и пятью пристыкованными инструментальными окнами.

Может показаться, что все эти экзерсисы со стыковкой не более чем игра. Отнюдь нет. В процессе работы над программой, особенно во время отладки, вам понадобятся три-четыре вспомогательных окна, а может быть, и больше. Это небольшие окна, и они легко могут потеряться за более крупными. Если же все необходимые окна будут сосредоточены в одном месте, получить доступ к нужному инструменту очень просто. Любой из них находится, как говорят, “на расстоянии двух щелчков мыши” от вас.

В C++Builder, как и во многих других современных программах, многие операции реализуются через контекстные меню, которые вызываются нажатием правой кнопки в том или ином окне.

Поэкспериментируйте с различными контекстными меню; посмотрите, какие имеются пункты в контекстном меню редактора. Многое понятно и без всяких объяснений, а если непонятно, вы можете при открытом меню нажать F1 для вызова справки C++Builder. Может быть, станет понятнее.

Рис. 2.3 Редактор кода с пристыкованными окнами различных инструментов

Ну а теперь лучше всего перейти, наконец, прямо к делу и написать пару работающих программ на С.

Hello World

По традиции изучение любого языка программирования начинается с того, что новичку предлагают написать программу, которая выводит на экран слова “Hello World”. Мы не будем отступать от этой традиции и покажем, как реализовать такую программу в C++Builder. Мы составим даже две программы; одну — с выводом на консоль, а другую — с графическим интерфейсом пользователя (GUI), т. е. настоящее приложение Windows.

Hello World — консольное приложение

Консольное приложение Windows похоже на программу DOS, но только внешне. Оно работает в “окне MS-DOS”, которое на самом деле в 32-битных системах Windows таковым не является. Консольное приложение — 32-битное, и запустить его в обычной 16-битной DOS невозможно. Однако, подобно примитивной программе DOS, оно ориентировано на символьный ввод-вывод, что делает консольные приложения полезными при изучении стандартных функций ввода-вывода языка С и классов стандартных потоков C++.

Чтобы создать в C++Builder консольное приложение, выполните следующие действия:

Выберите в главном меню File | New...; появится многостраничная диалоговая панель New Items (рис. 2.4). Этот диалог является интерфейсом так называемого хранилища объектов C++Builder (Object Repository). Помимо уже имеющихся объектов вы можете сохранять в нем свои собственные формы, диалоговые панели и прочие элементы, пригодные для повторного использования в новых программах.
На странице New выберите Console Wizard и нажмите кнопку ОК. Если у вас 4-я версия компилятора, в появившейся панели “консольного мастера” оставьте установки по умолчанию и нажмите кнопку Finish. Если же вы работаете с C++Builder 5, установите состояние флажков в соответствии с рис. 2.8 (внизу). C++Builder создаст проект консольного приложения и откроет окно редактора кода с файлом Project1.cpp или Unit1.cpp (Unit1.c) в зависимости от версии.

Рис. 2.4 Диалог New Items

Выберите в главном меню File | Save Project as... и сохраните файлы проекта в отдельном каталоге (папке). Назовите проект и модуль, например, HWConsole — необходимые расширения файлов C++Builder добавит автоматически. Сейчас ваш исходный файл имеет такой вид:

#pragma hdrstop

#include <condefs.h>

//--------------------------

#pragma argsused

int main(int argc, char* argv[ ])

{

return 0;

}

Строчку #include <condefs.h> вставляет только C++Builder 4-й версии. Для C++Builder 5 она не нужна. В дальнейшем не обращайте на нее внимания, если она будет попадаться в листингах. Модифицируйте код файла HWConsole. срр так, чтобы он выглядел следующим образом (строчки, которые требуется ввести, выделены жирным шрифтом):

#pragma hdrstop

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <condefs.h>

//------------------------------------------

#pragma argsused int main(int argc, char* argv[])

{

printf("Hello World from Console!\n"), printf("Press any key...");

getch() ;

return 0;

}

Сохраните файл (File Save в главном меню) и нажмите кнопку Run на инструментальной панели (кнопка с зеленой стрелкой). C++Builder компилирует исходный файл, произведет компоновку исполняемого файла и запустит программу. На экране должно появиться окно MS-DOS, показанное на рис. 2.5. Если вы нажмете любую клавишу на клавиатуре, программа завершится и ее окно закроется.

Закройте проект (File | Close All в главном меню).

Вот и все — консольное приложение готово и работает. Для этого вам потребовалось ввести вручную пять строк кода на С. Первые две из них — директивы ^include, включающие в исходный код два заголовочных файла стандартной библиотеки. Файл stdio.h содержит прототипы общеупотребительных функций буферизованного ввода-вывода (мы здесь использовали функцию prinf() — форматируемый вывод на консоль). Файл соnio.h необходим потому, что для ожидания нажатия клавиши мы применили низкоуровневую функцию ввода символа getch() ; символ, возвращаемый функцией, мы игнорировали.

Рис. 2.5 Окно программы HWConsole.exe

Функция main () присутствует (иногда неявно) в каждой программе C/C++ и является ее входной точкой. Именно этой функции передается управление после загрузки и инициализации программы.

Директивы препроцессора #pragma мы будем обсуждать в 4-й главе. Пока скажем, что они здесь не имеют принципиального значения и их можно было бы удалить. Но это привело бы к выдаче предупреждений при компиляции, а в некоторых случаях замедлило ее.

Строки, начинающиеся с двойной дробной черты, содержат комментарии и не принимаются во внимание при компиляции файла.

Написанная программа является по сути программой на языке С. В 5-й версии компилятора, если вы хотите написать “честную” программу на С и компилировать ее как такую, проблем никаких — исходный язык задается прямо в панели консольного мастера. В 4-й версии дела обстоят несколько сложнее. Дело в том, что в C++Builder 4 главный исходный файл консольного приложения должен обязательно быть срр-файлом и определять функцию main. Если же вы хотите использовать в качестве главного файла программы именно с-файл, придется пойти на некоторые ухищрения. Сделайте следующее:

Создайте с помощью Console Wizard новый проект.
Удалите из исходного файла функцию main() и добавьте директиву ^define main, чтобы файл принял такой вид:

#pragma hdrstop

#include <condefs.h>

#define main

Выберите в главном меню File [ New... (или нажмите кнопку New — чистый листок — на инструментальной панели); появится диалог New Items.

Выберите на странице New значок Unit; к проекту будет добавлен новый модуль исходного кода с именем Unit1 .cpp. (Вы можете открыть менеджер проекта, чтобы видеть все изменения в составе исходных файлов, — для этого нужно выбрать в меню View | Project Manager.) Удалите из файла все, кроме директивы hdrstop, и введите код программы:

//---------------------------------

#pragma hdrstop

#include <stdio.h>

#include <c6nio.h>

//----------------------------

main ()

{

printf("Hello World - С main file.\n");

getch();

return 0;

}

Сохраните файл под каким-нибудь другим именем, явно указав расширение .с в диалоге Save As...

Компилируйте и запустите программу, нажав на кнопку Run инструментальной панели.

Еще раз подчеркнем, что сказанное относится только к 4-й версии. C++Builder 5 проделывает практически то же самое, но автоматически.

Теперь мы покажем, как вывести на экран сакраментальное “Hello World”, используя графический интерфейс системы Windows. Другими словами, мы применим технологию визуального программирования, реализованную в C++Builder.

Hello World — приложение GUI

Процедура создания приложения с графическим интерфейсом пользователя даже проще, чем в случае консольного приложения, поскольку C++Builder предназначен именно для этого. Выполните такие действия:

Создайте новый проект, выбрав в меню File | New Application (это эквивалентно выбору значка Application в диалоге New Items). При этом будет открыт конструктор форм с новой, пустой формой (см. рис. 2.1). Инспектор объектов будет показывать ее свойства.
Выберите в левой колонке страницы Properties свойство Caption. Замените его значение (в правой колонке) на “Hello World”. Обратите внимание, что этот текст сразу же появляется в строке заголовка формы.

Теперь разместите на форме необходимые компоненты — две командных кнопки и метку, в которой будет отображаться требуемый текст.

Откройте в палитре компонентов главного окна C++Builder страницу Standard (она открыта по умолчанию) и выберите в ней компонент Button (значок, изображающий командную кнопку). После этого щелкните кнопкой мыши в том месте формы, где должен находиться верхний левый угол компонента. Кнопка будет помещена на форму; вокруг нее будут находиться черные маркеры, которые позволяют изменять размер кнопки с помощью мыши и, кроме того, служат признаком активного (выбранного) компонента формы. Перемещать компонент по форме можно, поместив курсор внутрь компонента.

Вы наверняка заметили, что при перемещении компонента или изменении размеров положение его фиксируется узлами сетки, показанной на форме маленькими точками. Шаг сетки можно изменять или вообще отменить .привязку к сетке.

В инспекторе объектов измените свойство Caption кнопки на “Message”, аналогично тому, как это было сделано для самой формы. Введенный текст задает надпись на кнопке. (По умолчанию это Buttonl.)
Разместите на форме вторую кнопку с надписью “Exit”. (Руководствуйтесь рис. 2.6.)

Рис. 2.6 Форма программы в процессе проектирования

Выберите в палитре компонентов значок Label (буква А) и поместите компонент метки на форму ниже командных кнопок. Выберите в инспекторе объектов свойство Font. Если нажать маленькую кнопку с многоточием в правой колонке инспектора, появится обычный диалог выбора шрифта, в котором можно задать желаемую гарнитуру и размер текста (рис. 2.6). Кнопка с многоточием в колонке значений — обычный признак того, что для свойства предусмотрен специализированный редактор.

Удалите из свойства Caption весь текст (“ Label 1”).

К данному моменту мы практически завершили то, что называют этапом визуального проектирования программы. Теперь нужно написать программный код, который будет решать требуемую задачу, в данном случае — вывод (по команде) на экран строки текста “Hello World”.

Выберите на форме первую из кнопок и перейдите в инспекторе объектов на страницу событий (Events).
Дважды нажмите кнопку мыши на событии OnClick; C++Builder создаст заготовку процедуры обработки ButtonlClick() и установит курсор редактора кода внутри нее. Введите строку кода, чтобы функция выглядела так:

void _fastcall TFormI::ButtonlClick(TObject *Sender) {

Labell->Caption = "Hello World from GUI!";

}

Точно так же создайте процедуру обработки события для второй командной кнопки:

void _fastcall TFormI::Button2Click(TObject *Sender) {

Forml->Close () ;

}

При желании измените размер формы (как это делается с обычным окном) и сохраните файлы проекта, дав исходному модулю имя, например, HWGuiU, а исходному файлу проекта — HWGui.

Осталось только компилировать и запустить программу. Нажмите на инструментальной панели C++Builder кнопку с зеленой стрелкой (Run). Если при компиляции возникают ошибки, значит вы, скорее всего, сделали где-то опечатку; другие проблемы маловероятны.

Вот и все. Нажмите кнопку Message. Будет выведена строка сообщения. Кнопка Exit завершает работу программы, закрывая ее главное окно (его можно закрыть и системной кнопкой в правом верхнем углу — это то же самое). Ниже показана запущенная программа.

Рис. 2.7 Работающая программа

Как видите, процесс визуального проектирования пользовательского интерфейса идейно очень прост. Вы берете из палитры очередной компонент, размещаете его на форме, подгоняете положение, размер, устанавливаете различные свойства с помощью инспектора объектов. После размещения всех необходимых компонентов следует этап собственно программирования, т. е. написания кода на C++ для различных событий. Обратите внимание — в визуально спроектированном приложении C++Builder любой написанный вами код так или иначе вызывается из некоторой процедуры обработки события.

Те строки кода, что мы ввели в функции OnClick () для обеих командных кнопок, достаточно понятны. Первая из них присваивает свойству Caption расположенной на форме метки требуемую символьную строку. Вторая просто вызывает функцию закрытия формы Close (). Детали синтаксиса этого кода будут проясняться по ходу изучения языка.

Мы реализовали приложение с графическим интерфейсом пользователя, применив визуальные возможности C++Builder; однако можно построить и стандартное оконное приложение, так сказать, на пустом месте, ориентированное на интерфейс прикладного программирования (API) Windows. Для этого нужно воспользоваться тем же мастером Console Wizard, с помощью которого мы создавали заготовку консольного приложения:

Выберите File | New... и запустите Console Wizard. Если у вас C++Builder 4, вы берите радиокнопку Window (GUI) и нажмите кнопку Finish (рис. 2.8, вверху) Если вы работаете с 5-й версией, сбросьте все флажки в правой части панели консольного мастера, показанной на рис. 2.8 внизу.

Рис. 2.8 Console Wizard 4-й версии с установками для оконного приложения и 5-й версии для консольного приложения на С

В открывшемся окне редактора кода введите единственный оператор (он рас положен в листинге на двух строчках), чтобы файл принял следующий вид:

#include <windows.h>

#pragma hdrstop

#include <condefs.h>

//--------------------------------

#pragma argsused

WINAPI WinMain(HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR, int) {

MessageBox(NULL, "Hello World from Windows!",

"Simple Greeting", MB_OK | MB_ICONEXCLAMATION);

return 0;

}

Сохраните проект, дав ему какое-нибудь новое имя, затем компилируйте и запустите программу, нажав кнопку Run инструментальной панели. На экране появится стандартная панель сообщения (рис. 2.9).

Рис. 2.9 Панель сообщения, выведенная функцией MessageBox

Эта панель отображается функцией API MessageBox (), аргументы которой задают текст сообщения, заголовок панели и ее вид (тип кнопок и значок). Главной функцией программы Windows является, как видите, не main (), а WinMain () .

Приведенные примеры показывают, каким образом в C++Builder можно экспериментировать с различными языковыми конструкциями, которые мы будем изучать. Можно написать “честное” (консольное) приложение C/C++, пользуясь в качестве интерактивных средств функциями ввода с клавиатуры и символьного вывода в окно MS-DOS. Либо с тем же (и даже большим) успехом можно воспользоваться методикой визуального программирования и общаться с тестовым приложением в рамках GUI Windows. Правда, получаемые таким способом программы не являются в строгом смысле программами на C++, поскольку язык визуально-компонентной модели содержит некоторые расширения; однако в плане изучения стандартных элементов языка это несущественно. Существенно то, что стандарт ANSI C++ поддерживается в полном объеме.

Напоследок мы продемонстрируем пример группы проектов C++Builder, т. е. совместного создания нескольких целевых модулей. Мы построим простейшую DLL и тестирующее ее приложение.

Пример DLL

В следующем примере мы покажем, как присоединить к программе функцию из библиотеки. Причем библиотека эта будет не простая, а динамическая. Наиболее существенной особенностью динамических библиотек (DLL) является то, что содержащиеся в них процедуры, функции и ресурсы могут совместно использоваться несколькими приложениями. Это экономит, во-первых, место на диске (поскольку исключается дублирование кода), а во-вторых, оперативную память, когда в нее одновременно загружено несколько программ (по той же самой причине).

Последовательность действий в этом примере будет несколько сложнее, чем в предыдущих, так как мы здесь будем создавать сразу два программных модуля, связанных друг с другом: библиотеку и исполняемый модуль, который ее вызывает. Предлагаю вам проделать следующее:

Откройте новый проект приложения (File New Application в главном меню). Сохраните его, дав исходному модулю имя HWD11U, а исходному файлу проекта — HWD11.

Как я уже, кажется, говорил, желательно сохранять файлы каждого проекта в отдельном пустом каталоге.

Поместите на форму две командных кнопки, назвав первую Call DLL, a вторую — Exit.
Создайте (с помощью инспектора объектов) процедуру обработки события OnClick для первой кнопки и введите в нее строку: SayHelloO ;
Вторая кнопка должна закрывать программу; проделайте для нее все то же самое, что и в примере предыдущего раздела.
В верхней части файла, после всех директив #include, добавьте такую строчку: void export SayHello(void);

Файл теперь должен иметь такой вид:

#include <vcl.h> ftpragma hdrstop

#include "HWDllU.h"

void export SayHello(void);

//--------------------------------

#pragma package(smart_init) #pragma resource "*.dfm" TFormI *Forml;

//---------------------------------------

_fastcall TFormI::TFormI(TComponent* Owner)

: TForm(Owner) {

}

//------------------------------------

void_fastcall TFormI::ButtonlClick(TObject *Sender) {

SayHello() ;

} //------------------------------------

void_fastcall TFormI::Button2Click(TObject *Sender)

forml->Close() ;

}

С нашей главной программой пока все. Теперь откройте менеджер проектов (View | Project Manager). Наверху показан узел группы проектов с именем по умолчанию ProjectGroupl. Эта группа включает в себя пока всего один проект (HWDU.exe). Щелкните правой кнопкой мыши на узле группы и в контекстном меню выберите Add New Project...

Появится знакомый вам диалог New Items; выберите в нем значок DLL (4-я версия) или DLL Wizard (версия 5). В группе проектов появится новый узел, и для него будет открыто новое окно в редакторе кода. Введите код функции SayHelloO и добавьте в верхней части директиву f include, чтобы файл принял следующий вид (комментарии я удалил):

#include <vcl.h>

#include <windows.h>

#pragma hdrstop //----------------------------------

void _export SayHello(void)

{

MessageBox(NULL, "Hello World from DLL!",

"Simple Greeting", MB__OK | MB_ICONEXCLAMATION);

}

Lnt WINAPI DilEntryPoint(HINSTANCE hinst,

unsigned long reason, void*) {

return 1;

}

Сохраните проект DLL под именем SHello и постройте библиотеку, для чего вызовите для узла SHello. dll контекстное меню и выберите в нем Make. C++Builder компилирует исходный файл и создаст файл DLL; при этом он также генерирует (по умолчанию) библиотеку импорта SHello lib, которая требуется для компоновки исполняемого файла нашей программы.

Рядом с пунктом контекстного меню Make (собрать) имеется пункт Build (построить). Если вы откроете Project в главном меню, то увидите там эквивалентные пункты Make SHello и Build SHello. Обе команды выполняют построение текущего проекта (его целевого файла). Разница в том, что Build компилирует и компонует заново все входящие в проект файлы, в то время как Make производит те или иные действия лишь при необходимости, например, при модификации кода в одном исходном файле будет компилироваться только этот файл, после чего будет выполнена компоновка программы.

Теперь мы вернемся к проекту главной программы. (В верхней части менеджера проектов имеется выпадающий список; выберите в нем HWDlI.exe.) К нему следует присоединить библиотеку импорта уже построенной DLL, чтобы компоновщик мог разрешить ссылку на функцию SayHelLo () , вызываемую из главной программы (HWDlI.exe), но физически находящуюся в отдельно загружаемом файле (SHello.dll). Для этого вызовите контекстное меню ехе-узла и выберите в нем пункт Add. Появится стандартный диалог открытия файла.

В выпадающем списке типов файлов выберите Library file (.lib). Вы должны увидеть библиотеку SHello.lib; выберите ее и закройте диалог. Библиотека будет присоединена к проекту HWDll.exe (рис. 2.10). Со храните группу проектов, выбрав в ее контекстном меню Save Project Group As...

Рис. 2.10 Менеджер проектов, показывающий Структуру группы

Теперь осталось только компилировать и запустить наше главное приложение. Для этого просто нажмите кнопку Run инструментальной панели. Когда появится окно программы, нажмите кнопку Call DLL. Будет вызвана функция из DLL SayHello(), которая отобразит панель сообщения (рис. 2.11).

Рис. 2.11 Вызов функции DLL

То, что мы сейчас проделали, называется статической загрузкой динамической библиотеки. Суть ее в том, что DLL (если она еще не загружена) автоматически загружается в память при запуске главной программы. Библиотека импорта необходима именно для статической загрузки, при которой все ссылки на DLL разрешаются еще на этапе компоновки.

Возможна и динамическая загрузка DLL, которая, однако, выполняется вручную, т. е. специально написанным для этого программным кодом; достоинство ее в том, что она может производиться лишь при необходимости. При этом разрешение ссылок на DLL происходит уже во время выполнения, — другими словами, программе приходится “на ходу” как-то искать нужную функцию в DLL (например, по имени).

Вот, собственно, и все о DLL. Хотя динамические библиотеки (да и всякие другие) выходят за рамки тематики этой книги и в дальнейшем изложении нам встречаться больше не будут, нам показалось полезным дать читателю некоторое представление о том, как создание и использование этих библиотек выглядит в C++Builder.

Заключение

В этой главе мы показали типичные действия, выполняемые при разработке приложений в интегрированной среде C++Builder. Конечно, представленные здесь программы совершенно ничтожны, однако они работают, а заставить что-то заработать в Windows — это не шутка. В следующих главах мы переходим уже собственно к вопросам программирования и изучению различных конструкций языка C/C++.