《Cross - Platform GUI Programming with wxWidgets》主要介绍了使用wxWidgets进行跨平台GUI编程的相关知识，包括wxWidgets的基本概念、入门示例、事件处理、窗口基础、绘图与打印、输入处理、窗口布局等内容。
### 1. wxWidgets概述
- **定义与功能**：wxWidgets是用于编写桌面或移动应用程序图形用户界面的编程工具包，也是一个框架，为程序员提供大量类和方法，可创建包含标准控件、绘制图像、响应多种输入的应用程序，且其功能不仅限于GUI开发，还涉及应用程序开发的多个方面。
- **使用优势**
- **跨平台性**：可使应用程序在不同操作系统上保持原生外观和感觉，如在Windows、Mac OS X和Linux上呈现出符合相应平台风格的界面。
- **开源免费**：开发者可免费使用，且代码开源，便于开发者根据需求修改源代码。
- **社区支持**：拥有活跃的社区，提供邮件列表、网站、论坛等资源，方便开发者交流、获取帮助，还有众多衍生项目。
- **行业应用广泛**：用户涵盖从个人开发者到大型企业、从学术机构到科研领域等众多领域，众多知名企业和开源项目都在使用。
- **历史发展**：年由Julian Smart在爱丁堡大学开发，最初用于部署跨平台的绘图工具，后逐渐发展壮大，不断有新的开发者加入，功能持续完善，经历了多次版本更新和功能扩展，未来计划包括改进工具、增强功能等。
- **架构与端口**
- **架构分层**：包括公共代码层、通用代码层、wxUniversal层、平台特定代码层、贡献代码层和第三方代码层，各层协同工作以实现wxWidgets API。
- **主要端口**：如wxMSW（适用于Microsoft Windows操作系统）、wxGTK（用于GTK +环境）、wxX11（基于X11和wxUniversal）、wxMotif（用于Motif环境）、wxMac（针对Mac OS）、wxCocoa（针对Mac OS X的Cocoa API）、wxWinCE（适用于Windows CE平台）、wxPalmOS（用于Palm OS 6）、wxOS2（用于OS/2或eComStation）、wxMGL（基于SciTech Software的MGL层）等，不同端口在不同操作系统或环境下提供相应功能。
### 2. 入门示例
- **最小示例程序结构**
- **应用程序类**：每个wxWidgets应用程序需定义一个派生自wxApp的类，如MyApp，其OnInit函数在程序启动时被调用，用于创建主窗口、处理命令行参数、设置数据等，若返回true则启动事件循环。
- **框架类**：MyFrame是主框架类，派生自wxFrame，包含构造函数、事件处理函数（如OnQuit、OnAbout）和事件表，用于创建带有菜单和状态栏的主窗口，并处理相关事件。
- **事件处理**：通过事件表将菜单事件（如wxID_ABOUT、wxID_EXIT）与相应的处理函数（OnAbout、OnQuit）关联，处理函数实现具体的功能，如显示关于对话框或关闭窗口。
- **程序流程**
- **启动与初始化**：根据平台，由wxWidgets提供的main、WinMain或等效函数运行，初始化内部数据结构并创建MyApp实例，然后调用MyApp::OnInit。
- **窗口创建与显示**：MyApp::OnInit创建MyFrame实例，MyFrame构造函数创建窗口、设置图标、菜单和状态栏，最后显示框架并返回true启动事件循环。
- **事件循环与处理**：wxWidgets等待事件，将事件分发到相应的处理函数，应用程序持续运行，直到所有顶层窗口关闭。
### 3. 事件处理
- **事件驱动编程原理**：GUI应用程序通过事件循环等待用户或其他来源的事件，如窗口刷新、鼠标操作、键盘输入、套接字连接等，然后将事件分发到相应的处理函数进行处理，大多数GUI应用程序虽看似多任务并行，但实际非多线程，任务依次执行。
- **事件表与静态事件处理**
- **事件表创建步骤**：定义派生自wxEvtHandler的类，为需处理的事件添加成员函数，用DECLARE_EVENT_TABLE声明事件表，在源文件中用BEGIN_EVENT_TABLE和END_EVENT_TABLE实现事件表，并添加事件表条目（如EVT_BUTTON）将事件映射到处理函数。
- **事件处理流程示例**：以MyFrame类为例，当用户点击菜单或按钮时，wxWidgets根据事件表将事件发送到相应的处理函数（如OnQuit、OnAbout、OnButtonOK），处理函数根据事件类型执行相应操作，如关闭窗口、显示对话框或执行其他自定义逻辑。
- **动态事件处理**：使用wxEvtHandler::Connect和wxEvtHandler::Disconnect函数在运行时指定事件与处理函数的映射关系，如在MyFrame类中可通过Connect函数为菜单事件动态添加处理函数，这种方式可根据程序需求在不同时间使用不同的事件处理函数，且能更精细地控制事件处理，如开启或关闭单个事件处理函数，还允许不同对象共享事件处理函数。
- **事件传播与处理顺序**：事件在窗口组件层次结构和继承层次结构中传播，对于命令事件（基于wxCommandEvent），会递归应用于窗口父级的事件处理程序，但部分系统事件（如wxActivateEvent、wxCloseEvent等）不会传播到父级，因为它们仅与特定窗口相关。
- **自定义事件**：若要定义自定义事件，需派生合适的类（如从wxCommandEvent或wxNotifyEvent派生），添加动态类型信息和Clone函数，定义事件处理函数的typedef，声明事件类型表，定义事件表宏，最后在程序中使用自定义事件，如在自定义控件中发送事件，在应用程序中捕获并处理。
### 4. 窗口基础
- **窗口概念与属性**
- **定义与类型**：窗口是具有共同属性（如可调整大小、可绘制、可显示和隐藏等）的矩形区域，分为顶级窗口（如wxFrame、wxDialog、wxPopup）和其他窗口，顶级窗口可独立存在于桌面，可包含菜单、工具栏和状态栏，且可被拖动和调整大小，其他窗口通常包含在父窗口内。
- **属性详解**：包括客户区（可绘制或放置子窗口的区域）、滚动条（可自动或手动管理）、光标和插入符（用于指示鼠标位置和文本输入位置）、坐标系统（原点在左上角，单位为像素）、颜色和字体（可设置背景、前景色和字体）、窗口变体（在Mac OS X上可改变窗口大小）、大小调整（可响应大小改变事件）、输入处理（可接收鼠标和键盘输入）、空闲时间处理（可在空闲时执行任务）等。
- **窗口创建与销毁**
- **创建方式**：一般在堆上使用new创建，多数窗口类可一步或两步创建，如wxButton，一步创建可利用构造函数的默认值，两步创建需先使用默认构造函数再调用Create函数，创建时需传递父窗口指针、窗口标识符、位置、大小、样式、验证器和名称等参数，部分参数有默认值，窗口创建后可显示（Show）或隐藏（Hide）。
- **销毁机制**：顶级窗口使用Destroy或Close销毁，子窗口通常由父窗口销毁，当窗口被销毁时会发送wxEVT_DESTROY事件，窗口创建和销毁过程中还涉及内存管理和相关函数调用，如初始化应用程序对象、清理对象等操作。
- **窗口样式与风格**
- **窗口样式**：是创建窗口时指定替代行为和外观的方式，用C++位或运算符组合，如wxFrame的样式包括标题栏、最小化和最大化框、边框样式等，不同窗口类有各自的基本样式，部分样式仅适用于特定平台或窗口类。
- **额外样式**：用于设置无法用常规样式表示的值，如
wxWS_EX_VALIDATE_RECURSIVELY用于控制验证的递归性，wxWS_EX_BLOCK_EVENTS用于阻止事件向上传播，通过wxWindow::SetExtraStyle函数设置。
- **风格设置**：如背景风格（wxBG_STYLE_SYSTEM、wxBG_STYLE_COLOUR、wxBG_STYLE_CUSTOM）可决定窗口背景的绘制方式，可通过相关函数获取和设置。
- **常用窗口类介绍**
- **基础窗口类**：wxWindow是所有窗口的基类，提供基本功能；wxControl是控件的抽象基类，用于显示数据并响应输入；wxControlWithItems是包含多个项目的控件的抽象基类，管理项目的字符串标签和客户端数据。
- **顶级窗口类**：wxFrame是常用的主应用程序窗口，可包含菜单、工具栏和状态栏，可调整大小；wxDialog用于呈现信息、选项或选择，可模态或非模态显示；wxPopupWindow是临时窗口，装饰较少；wxMDIParentFrame用于管理多个文档界面（MDI）的子窗口，外观和行为在不同平台有所不同。
- **容器窗口类**：wxPanel用于在非对话框窗口上布置控件；wxNotebook用于通过选项卡切换页面；wxScrolledWindow可滚动子窗口和图形；wxSplitterWindow可管理两个子窗口，可分割和合并。
- **非静态控件类**：wxButton是常见的按钮控件，可显示文本或位图标签；wxCheckBox用于表示复选框，有两种或三种状态；wxChoice是下拉列表选择控件；wxComboBox是可编辑的下拉列表；wxListBox用于选择字符串列表中的项目；wxRadioBox用于选择互斥选项；wxRadioButton是单选按钮；wxScrollBar用于表示滚动条；wxSpinButton用于增减数值；wxSpinCtrl结合了文本框和旋转按钮；wxSlider用于通过滑块改变数值；wxTextCtrl用于显示和编辑文本，支持多种样式和功能。
- **静态控件类**：wxGauge用于显示进度或数量；wxStaticText用于显示只读文本；wxStaticBitmap用于显示图像；wxStaticLine用于显示水平或垂直分隔线；wxStaticBox用于将其他控件分组，绘制矩形框并可带文本标签。
- **菜单类**：wxMenu用于创建菜单，可包含普通命令、复选框、单选按钮、分隔符和子菜单等项目，菜单可弹出显示，事件在菜单本身及相关窗口中传递，可通过多种方式创建和管理菜单，如使用wxMenuBar将菜单添加到框架，通过事件表处理菜单事件。
- **控制栏类**：wxMenuBar用于在框架顶部显示菜单；wxToolBar包含按钮和控件，可提供快速访问命令的功能；wxStatusBar用于在框架底部显示状态信息，可包含多个字段，可通过相关函数创建、管理和更新控制栏。
### 5. 绘图与打印
- **设备上下文（Device Contexts）**
- **概念与作用**：所有绘图操作都在设备上下文上进行，设备上下文是对绘图表面（如窗口、位图、打印机等）的抽象，通过创建相应的设备上下文类（如wxClientDC、wxPaintDC、wxMemoryDC等）来进行绘图操作，其优点是可使绘图代码适用于不同设备上下文，通过参数化和适当缩放实现跨设备绘图。
- **坐标系统与单位**：设备上下文有自己的坐标系统，原点在左上角，可通过SetDeviceOrigin改变原点位置，存在逻辑单位和设备单位的区别，映射模式定义了逻辑单位与设备单位的转换关系，默认映射模式为wxMM_TEXT（逻辑单位为像素），还可通过SetUserScale施加额外缩放。
- **裁剪区域**：可通过SetClippingRegion设置裁剪区域，限制绘图范围，图形只会在裁剪区域内显示，可通过相关函数获取和操作裁剪区域。
- **主要设备上下文类**
- **wxClientDC**：用于在窗口客户区外部的绘图事件（如鼠标事件处理）中绘图。
- **wxPaintDC**：用于在窗口的绘制事件处理程序中绘图，创建该对象可告知wxWidgets窗口已重绘，避免无限发送绘制事件，在绘制事件中应尽量仅重绘无效区域，可通过相关函数获取更新区域。
- **wxBufferedDC和wxBufferedPaintDC**：是双缓冲绘图的替代类，可减少绘图闪烁，wxBufferedDC用于替代wxClientDC，wxBufferedPaintDC用于替代wxPaintDC，可通过设置缓冲区和相关参数优化绘图。
- **wxMemoryDC**：用于在内存中绘制到位图，通过SelectObject关联位图，绘图完成后需调用SelectObject（wxNullBitmap）解除关联，可用于创建和操作位图图形。
- **wxMetafileDC**（仅在Windows和Mac OS X上可用）：用于创建Windows元文件或Mac PICT格式的绘图表面，可将绘图指令保存为可被其他应用程序解释或渲染的元文件。
- **wxScreenDC**：用于在屏幕上绘图或复制屏幕内容，常用于给拖动操作提供反馈或截取屏幕截图，但在其他应用程序绘制区域上绘图时可能受限。
- **wxPrinterDC和wxPostScriptDC**：用于打印操作，wxPrinterDC在Windows和Mac上映射到相应打印系统，在其他Unix系统上若没有标准打印模型则可能使用wxPostScriptDC（除非有GNOME打印支持），wxPostScriptDC专门用于创建PostScript文件发送到打印机，使用时需注意其一些特性（如获取文本大小信息的方式）。
- **绘图工具（Drawing Tools）**
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