在C中设计一个简单的GUI框架

Question

我需要为学校项目设计一个非常简单的 GUI框架，该框架需要支持以下控件/窗口小部件：窗口，面板，图像，标签和按钮。

• 我想到的第一个问题是public static Task<T> SwallowExceptions<T>(this Task<T> task) { return task.ContinueWith(completedTask => completedTask.IsFaulted ? default(T) : completedTask.Result); } 是否应该成为一个控件。我认为这是假设的。
• 我们有Window和Window，其中包含其他控件。 Panel，Button和Label不能。所以我们需要两种基本类型的控件;一个是容器而另一个不是（我在Gtk实现中看到后者也是一个容器，但只能包含一个孩子。它叫做GtkBin。我认为这是我的简单开销项目
• 我遇到的第三个问题是：我需要遍历UI树（对于绘图），但由于C中没有多态性机制，因此它变得有些问题。

我考虑了以下解决方案，使用Image。基本上我需要一些函数来将泛型union转换为它的实际类型。

Control

所以我想了解一下我所介绍的问题以及对我当前战略的看法（我不寻找实施，而不是想法/想法等）

感谢。

Answer 1

你应该在每个“GUI类”的布局中放置一个void *，它将指向为每种类型手动实现的v-tables。每个类型的v表中的第一个函数可以是一个，为每个类型返回一个唯一的整数（或者只是一个唯一的整数），这样你就可以知道什么是什么，并实现了一些类型安全。虽然没有必要，但您可以使用v-table指针值来确定类型（因为它将是唯一的），这将节省内存，但不太明显。在对象销毁中使用虚拟主义也是至关重要的，因此用于处理每个唯一类型内部的析构函数及其在v表中的位置是一致的也是必须的。虽然对于你的任务来说，这可能实际上是可以避免的，但对于生产来说这是必须的。

对于实际的树，这应该建立在一个简单的父子关系上，围绕一个叶子和节点接口，叶子只有一个指向父节点的指针，该节点还包括一个动态列表类型你还必须实行。然后遍历树是相当简单的。

你可以通过使用“接口”结构和聚合代替继承来模块化一些，但是与单独实现每个类型相比，只要你保持v表指针，就不会省去太多的努力。类型布局中的第一个对象，以便您知道您正在使用什么以及如何使用它。只要您知道类型并将指针强制转换为适当的结构类型，其余的布局对于遵循任何准则并不是至关重要的。但是因为每个对象都有一个父对象，甚至是根，它的父对象可以识别为0，所以你真的应该把父对象放在v表指针之后，这样你可以避免在你需要访问的时候进行转换。父母。

您可以从中受益的另一件事是使用信号，就像在每个按钮中都有另一个指针一样，因此您可以将其分配给在“单击”按钮时执行的功能。

Answer 2

这里有两个不同的问题：GUI的概念及其在C中的实现。如果OO模型中的概念更简单，那就这样写吧。由于第一个C ++编译器只是C代码的预处理器，C 可以使用vtable实现OO建模。

首先明确定义您的对象（类）：可以是容器，它们是可绘制的，可以对鼠标或键盘事件做出反应。它们的属性是什么：文本，x-y坐标，位图以及可能的z坐标。在该阶段结束时，您应该有一个具有属性和方法的类的层次结构，以及子类中可能的覆盖 - 如果您已经学习了它，UML可以为该部分提供帮助。

其次，你必须在C中实现它。不要担心它。你不会有免费的复制和移动构造函数的语法糖，也不会有public，private和protected属性的概念，但是struct可以包含子对象，指向其他结构的指针和指向函数的指针。

您只需要一个词典来翻译C中的OO工具：

• class：struct
• 类的字段：struct的字段
• 类的方法：第一个属性是指向struct
实例的指针的函数
• 虚方法：指向方法的指针
• 构造函数和析构函数：必须明确调用的特殊方法 - 如果结构超出范围则不会自动销毁

非final类（包含虚方法）应包含VTABLE，它只是指向虚方法的指针数组。这个VTABLE应该是struct的第一个元素，以简化类指针的转换。派生类首先包含它自己的vtable（如果它不是final），然后是它的属性，然后是它的父实例。从父项到派生指针的强制转换只是添加偏移量的问题。如果需要多重继承，则在结构中的第一个之后添加其他父项。虚拟继承实现起来会稍微困难一些，因为它涉及VTABLE中的指针。如果需要类感知对象，只需在VTABLE中添加常量即可。但我不认为您需要所有这些以满足您的要求。

如果你真的想要更难的位，那么看两遍：多重继承和类感知对象，然后只在其.h + .c文件中实现每个类。你甚至可以获得免费的私有方法：它们只是静态函数。