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# 第九章：窗口机制

  窗口（Window）机制是整个CURSES的核心概念。你应该已经通过前面的例子看到了所有的函数都是默认在输出“窗口”（stdscr）操作。即使如果你现在设计一个最简单的图形用户界面（GUI），你都需要用到窗口。使用窗口的一个最主要的原因是：通过窗口机制，你可以将屏幕分割为不同的部分，并且同时在不同的区域内分别操作。这样做的可以提高工作效率。另外一个原因是：你应当始终在你的程序中追求一种更好的、更易于管理的设计方式。如果你要设计一个大型的、复杂的用户界面，事先设计好这些部分将会提高你的办事效率。

### 9.1 基本概念

  一个窗口的建立是通过一个叫做newwin()的函数开始的。别以为你使用这个函数后会立即在屏幕上出现一个窗口。这个函数的作用是分配内存给窗口相关的数据结构。因此在CURSES里，窗口是一个假想的抽象概念。可以在屏幕中对这个假想中的窗口各个部分进行独立的控制。newwin()函数返回一个指向窗口的结构指针。这个指针可以被传送至一些类似于wprintw()这样需要窗口参数的函数中。使用delwin()函数可以删除一个窗口，并且释放存储窗口数据结构的内存和信息。

### 9.2 我要看见它！

  有意思的是，我们创建了一个窗口却无法看见它。所以我们要做的是如何将窗口显示出来。box()函数可以用来在已经定义的窗口外围画上边框。让我们从以下这个例子中探索一下这些函数的详细信息。

例7：带边框的窗口：

    #include <ncurses.h>

    WINDOW *create_newwin(int height, int width, int starty, int startx);
    void destroy_win(WINDOW *local_win);

    int main(int argc, char *argv[])
    {
    	WINDOW *my_win;
    	int startx, starty, width, height;
    	int ch;

    	initscr();					/* 初始化并进入curses模式 */
    	cbreak();					/* 行缓冲禁止，传递所有控制信息 */
    	keypad(stdscr, TRUE);			/* 程序需要使用F1功能键 */

    	height = 3;
    	width = 10;
    	starty = (LINES - height) / 2;	/* 计算窗口中心位置的行数 */
    	startx = (COLS - width) / 2;		/* 计算窗口中心位置的列数 */
    	printw("Press F1 to exit");
    	refresh();
    	my_win = create_newwin(height, width, starty, startx);

    	while((ch = getch()) != KEY_F(1))
    	{	switch(ch)
    		{	case KEY_LEFT:
    				destroy_win(my_win);
    				my_win = create_newwin(height, width, starty,--startx);
    				break;
    			case KEY_RIGHT:
    				destroy_win(my_win);
    				my_win = create_newwin(height, width, starty,++startx);
    				break;
    			case KEY_UP:
    				destroy_win(my_win);
    				my_win = create_newwin(height, width, --starty,startx);
    				break;
    			case KEY_DOWN:
    				destroy_win(my_win);
    				my_win = create_newwin(height, width, ++starty,startx);
    				break;
    		}
    	}

    	endwin();					/* 结束curses模式 */
    	return 0;
    }

    WINDOW *create_newwin(int height, int width, int starty, int startx)
    {
    	WINDOW *local_win;
    	local_win = newwin(height, width, starty, startx);
    	box(local_win, 0 , 0);			/* 0, 0是字符默认的行列起始位置 */
    	wrefresh(local_win);			/* 刷新窗口缓冲，显示box */
    	return local_win;
    }

    void destroy_win(WINDOW *local_win)
    {
    /* box(local_win, ' ', ' ');不会按照预期的那样清除窗口边框。 而是在窗口的四个角落留下残余字符 */
    	wborder(local_win, ' ', ' ', ' ',' ',' ',' ',' ',' ');
    	/* 参数注解9.3：
    	 * 1. win:当前操作的窗口
    	 * 2. ls:用于显示窗口左边界的字符
    	 * 3. rs:用于显示窗口右边界的字符
    	 * 4. ts:用于显示窗口上边界的字符
    	 * 5. bs:用于显示窗口下边界的字符
    	 * 6. tl:用于显示窗口左上角的字符
    	 * 7. tr:用于显示窗口右上角的字符
    	 * 8. bl:用于显示窗口左下角的字符
    	 * 9. br:用于显示窗口右下角的字符
    	 */
    	wrefresh(local_win);
    	delwin(local_win);
    }

### 9.3 程序解析

  别害怕，我知道这是一个很大的例子。但是我不得不在这里讲解一些很重要的东西。这个例子创建了一个窗口，并且可以使用键盘的方向键使窗口移动。它通过用户不断地按方向键，不断地删除旧窗口并且建立一个新的窗口。但不要超过窗口行列的限制，检查窗口的行列限制是一项很重要的工作。下面让我们逐行的分析这个例子。

  creat_newwin()函数使用newwin()函数建立一个窗口，并且使用box()函数的窗口添加边框。destory_win()函数首先使用空白字符填充窗口，起到清除屏幕的作用。之后调用delwin()函数回收分配给窗口的内存。随着用户按下方向键,startx和starty的值就会不断改变并且建立一个新的窗口。

  在destory_win()中，你可以看到我使用wborder替代box。这样做的原因我已经写到程序注释里面去了（我知道你刚才忽略了，现在赶紧去看看！）。wborder()函数可以用字符来绘制窗口的边框。这些边框是由四条线和四个角组成的。为了解释得更清楚一些，如果你已经按照如下的方向调用wborader()

  wborder(win, '|', '|', '-', '-', '+', '+', '+', '+');

  他所绘制的窗口会是以下这样子：

    	+-----------------------+
    	|             |
    	|             |
    	|             |
    	|             |
    	|             |
    	|             |
    	+-----------------------+

### 9.4 更多一点

  你也可以在上面的的的例子中看到，我使用了COLS 和LINES作为变量名。在initscr()函数展初始化屏幕以后，这些变量中存储的数据就是屏幕初始化后的信息。这样做是为了方便标记窗口尺寸和计算出屏幕的中心位置坐标。getch()函数依然用来处理用户的键盘输入并且根据用户的输入作出程序中定义的处理。这种做法在交互式的图形界面应用程序中相当普遍。

### 9.5 其他的边框函数

  上面这个例子所使用的方式：通过按下键盘上相应的按钮销毁一个窗口并建立一个新的窗口。这样的工作方式效率太低。下面让我们来写一些可以使窗口边框的使用更加有效率的程序。

  下面这个程序使用mvhline()和mvvline()函数完成同样的效果。这两个函数非常简单，他们将在指定的位置绘制出指定大小的窗口。

例8：绘制窗口边框的函数

    #include <ncurses.h>

    typedef struct _win_border_struct {
    	chtype 	ls, rs, ts, bs,
    	 	tl, tr, bl, br;
    }WIN_BORDER;
    typedef struct _WIN_struct {

    	int startx, starty;
    	int height, width;
    	WIN_BORDER border;
    }WIN;

    void init_win_params(WIN *p_win);
    void print_win_params(WIN *p_win);
    void create_box(WIN *win, int bool);

    int main(int argc, char *argv[])
    {
    	WIN win;
    	int ch;

    	initscr();						/* 初始化并进入curses模式 */
    	start_color();					/* 开启彩色显示功能 */
    	cbreak();						/* 行缓冲禁止，传递所有控制信息 */
    	keypad(stdscr, TRUE);				/* 程序需要使用F1功能键 */
    	noecho();
    	init_pair(1, COLOR_CYAN, COLOR_BLACK);	/* 以下是初始化窗口参数 */
    	init_win_params(&win);
    	print_win_params(&win);

    	attron(COLOR_PAIR(1));
    	printw("Press F1 to exit");
    	refresh();
    	attroff(COLOR_PAIR(1));

    	create_box(&win, TRUE);
    	while((ch = getch()) != KEY_F(1))
    	{	switch(ch)
    		{	case KEY_LEFT:
    				create_box(&win, FALSE);
    				--win.startx;
    				create_box(&win, TRUE);
    				break;
    			case KEY_RIGHT:
    				create_box(&win, FALSE);
    				++win.startx;
    				create_box(&win, TRUE);
    				break;
    			case KEY_UP:
    				create_box(&win, FALSE);
    				--win.starty;
    				create_box(&win, TRUE);
    				break;
    			case KEY_DOWN:
    				create_box(&win, FALSE);
    				++win.starty;
    				create_box(&win, TRUE);
    				break;
    		}
    	}
    	endwin();						/* 结束curses模式 */
    	return 0;
    }
    void init_win_params(WIN *p_win)
    {
    	p_win->height = 3;
    	p_win->width = 10;
    	p_win->starty = (LINES - p_win->height)/2;
    	p_win->startx = (COLS - p_win->width)/2;

    	p_win->border.ls = '|';
    	p_win->border.rs = '|';
    	p_win->border.ts = '-';
    	p_win->border.bs = '-';
    	p_win->border.tl = '+';
    	p_win->border.tr = '+';
    	p_win->border.bl = '+';
    	p_win->border.br = '+';

    }
    void print_win_params(WIN *p_win)
    {
    	#ifdef _DEBUG
    	mvprintw(25, 0, "%d %d %d %d", p_win->startx, p_win->starty, p_win->width, p_win->height);
    	refresh();
    	#endif
    }
    void create_box(WIN *p_win, int bool)
    {
    	int i, j;
    	int x, y, w, h;

    	x = p_win->startx;
    	y = p_win->starty;
    	w = p_win->width;
    	h = p_win->height;

    	if(bool == TRUE)
    	{
    		mvaddch(y, x, p_win->border.tl);
    		mvaddch(y, x + w, p_win->border.tr);
    		mvaddch(y + h, x, p_win->border.bl);
    		mvaddch(y + h, x + w, p_win->border.br);
    		mvhline(y, x + 1, p_win->border.ts, w - 1);
    		mvhline(y + h, x + 1, p_win->border.bs, w - 1);
    		mvvline(y + 1, x, p_win->border.ls, h - 1);
    		mvvline(y + 1, x + w, p_win->border.rs, h - 1);
    	}
    	else
    		for(j = y; j <= y + h; ++j)
    			for(i = x; i <= x + w; ++i)
    				mvaddch(j, i, ' ');

    	refresh();
    }

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