7.3 让文档视结构程序支持卷滚
但是，编辑器现在还不支持卷滚。当文本行超过窗口大小时，窗口并不自动向上滚动以显示输入的字符。当打开一个文件时，如果文件大小超过窗口大小，也无法通过卷滚视图来看文档的全部内容。现在我们要让编辑器增加卷滚功能。
7.3.1逻辑坐标和设备坐标
在引入文档卷滚功能之前，首先要介绍以下逻辑坐标和设备坐标这两个重要概念。
在Windows中，文档坐标系称作逻辑坐标系，视图坐标系称为设备坐标系。它们之间的关系如下图所示：
图7-11文档坐标和视图坐标
逻辑坐标按照坐标设置方式（又成为映射模式）可分为8种，它们在坐标上的特性如下表所示：
表7-1 各种映射模式下的坐标转换方式
| 映射模式 | 逻辑单位 | x递增方向 |
y递增方向 |
| MM_TEXT | 像素 | 向右 |
向下 |
| MM_LOMETRIC | 0.1mm | 向右 |
向上 |
| MM_HIMETRIC | 0.01mm | 向右 |
向上 |
| MM_LOENGLISH | 0.01inch | 向右 |
向上 |
| MM_HIENGLISH | 0.001inch | 向右 |
向上 |
| MM_TWIPS | 1/1440inch | 向右 |
向上 |
| MM_ISOTROPIC | 可调整 (x=y) | 可选择 |
可选择 |
| MM_ANISOTROPIC | 可调整（x!=y） | 可选择 |
可选择 |
我们一般使用的映射模式是MM_TEXT，它也是缺省设置。在该模式下，坐标原点在工作区左上角，而x坐标值是向右递增，y坐标值是向下递增，单位值1代表一个像素。
要设置映射模式，可以调用CDC::SetMapMode()函数。
CClientDC dc;
nPreMapMode=dc.SetMapMode(nMapMode);
它将映射模式设置为nMapMode，并返回前一次的映射模式nPreMapMode，GetMapMode可取得当前的映射模式：
CClientDC dc;
nMapMode=dc.GetMapMode();
MFC绘图函数都使用逻辑坐标作为位置参数。比如
CString str(“Hello,world!”);
dc.TextOut(10,10,str,str.GetLength());
这里的(10,10)是逻辑坐标而不是像素点数（只是在缺省映射模式MM_TEXT下，正好与像素点相对应），在输出时GDI函数会将逻辑坐标(10,10)依据当前映射模式转化为“设备坐标”，然后将文字输出在屏幕上。
设备坐标以像素点为单位，且x轴坐标值向右递增，y轴坐标值向下递增，但原点(0,0)位置却不限定在工作区的左上角。依据设备坐标的原点和用途，可以将Windows下使用的设备坐标系统分为三种：工作区坐标系统，窗口坐标系统和屏幕坐标系统。
（1）工作区坐标系统：
工作区坐标系统是最常见的坐标系统，它以窗口客户区左上角为原点(0,0)，主要用于窗口客户区绘图输出以及处理窗口的一些消息。鼠标消息WM_LBUTTONDOWN、WM_MOUSEMOVE传给框架的消息参数以及CDC一些用于绘图的成员都是使用工作区坐标。
（2）屏幕坐标系统：
屏幕坐标系统是另一类常用的坐标系统，以屏幕左上角为原点（0,0）。以CreateDC(“DISPLAY” , ...)或GetDC(NULL)取得设备上下文时，该上下文使用的坐标系就是屏幕坐标系。
一些与窗口的工作区不相关的函数都是以屏幕坐标为单位，例如设置和取得光标位置的函数SetCursorPos()和GetCursorPos()；由于光标可以在任何一个窗口之间移动，它不属于任何一个单一的窗口，因此使用屏幕坐标。弹出式菜单使用的也是屏幕坐标。另外，CreateWindow、MoveWindow、SetWindowPlacement()等函数用于设置窗口相对于屏幕的位置，使用的也是屏幕坐标系统。
（3）窗口坐标系统：
窗口坐标系统以窗口左上角为坐标原点,它包含了窗口控制菜单、标题栏等内容。一般情况下很少在窗口标题栏上绘图，因此这种坐标系统很少使用。
三类设备坐标系统关系如下图所示：
图7-12. 三类设备坐标
MFC提供ClientToScreen()、ScreenToClient()两个函数用于完成工作区坐标和屏幕坐标之间的转换工作。
voidScreenToClient(LPPOINT lpPoint )const;
voidScreenToClient(LPRECT lpRect )const;
voidClientToScreen(LPPOINT lpPoint )const;
voidClientToScreen(LPRECT lpRect )const;
其实，我们在前面介绍弹出式菜单时已经使用了ClientToScreen函数。在那里，由于弹出式菜单使用的是屏幕坐标，因此当处理弹出式菜单快捷键shift+F10时，如果要在窗口左上角(5,5)处显示快捷菜单，就必须先调用ClientToScreen函数将客户区坐标（5,5）转化为屏幕坐标。
CRect rect;
GetClientRect(rect);
ClientToScreen(rect);
point = rect.TopLeft();
point.Offset(5, 5);
在视图滚动后，如果用户在视图中单击鼠标，那么会得到鼠标位置的设备（视图）坐标。在使用这个数据处理文档（比如画点或画线）时，需要把它转化为文档坐标。这是因为利用MFC绘图时，所有传递给MFC作图的坐标都是逻辑坐标。当调用MFC绘图函数绘图时，Windows自动将逻辑坐标转换成设备坐标，然后再绘图。设备上下文类CDC提供了两个成员函数LPToDP和DPToLP完成逻辑坐标和设备坐标之间的转换工作。如其名字所示那样，LPToDP将逻辑坐标转换为设备坐标，DPToLP将设备坐标转换为逻辑坐标。
void LPtoDP( LPPOINT lpPoints, int nCount = 1 ) const;
void LPtoDP( LPRECT lpRect ) const;
void LPtoDP( LPSIZE lpSize ) const;
void DPtoLP( LPPOINT lpPoints, int nCount = 1 ) const;
void DPtoLP( LPRECT lpRect ) const;
void DPtoLP( LPSIZE lpSize ) const;
7.3.2 滚动文档
由于MFC绘图函数使用的是逻辑坐标，因此用户可以在一个假想的通常是比视图要大的“文档窗口”中绘图；Windows自动在幕后完成坐标转换工作，并将落在视图范围内的那一部分“文档窗口”显示出来，其余的部分被裁剪。
但是光这样还不能卷滚文档。要卷滚显示文档，还必须知道文档卷滚到了什么位置；一旦用户拖动滚动条时要告诉视图改变在文档中的相应位置。所有这些，由MFC的CScrollView来完成。
MFC提供了CScrollView类，简化了滚动需要处理的大量工作。除了管理文档中的滚动操作外，MFC还通过调用Windows API函数画出滚动条、箭头和滚动光标。它还负责处理：
用户初始化滚动条范围(通过滚动视图的SetScrollRange()方法)
处理滚动条消息，并滚动文档到相应位置
管理窗口和视图的尺寸大小
调整滚动条上滑块（或称拇指框）的位置，使之与文档当前位置相匹配
程序员要做的工作是：
从CScrollView类中派生出自己的视图类，以支持卷滚
提供文档大小，确定滚动范围和设置初始位置
协调文档位置和屏幕坐标
要让应用程序支持卷滚，可以在用AppWizard生成框架程序时就指定视图的基类为CSrollView。可以在AppWizard的MFC AppWizard-Step 6 of 6对话框中，在对话框上方应用程序所包含的类中选择CEditorView，然后在Base Class下拉列表框中选择应用程序视图类的基类为CScrollView，如图7-11所示：
图7-13 为应用程序的视图类指定基类
现在我们要手工修改CEditorView，使它的基类为CScrollView。
1. 修改视图类所对应的头文件，将所有用到CView的地方改为CScrollView。通常，首先修改视图类赖以派生的父类，形式如下：
class CEditorView:public CScrollView
2. 修改视图类实现的头文件，把所有用到CView的地方改为CScrollView。首先修改IMPLEMENT_DYNACREATE一行：
IMPLEMENT_DYNACREATE(CEditorView,CScrollView)
然后修改BEGIN_MESSAGE_MAP宏
BEGIN_MESSAGE_MAP(CEditorView,CScrollView)
然后将其他所有用到CView的地方改为CScrollView。
一个更简单的方法是：使用Edit-Replace功能，进行全局替换。
到现在为止，已经将编辑器视图类CEditorView的基类由CView转化为CScrollView。
现在，要设置文档大小，以便让CScrollView知道该如何处理文档。视图必需知道文档的卷滚范围，这样才能确定何时卷滚到文档的头部和尾部，以及当拖动卷滚条的滑块时按适当比例调整文档当前显示位置。
为此，我们首先在文档类CEditorDoc的头文件editordoc.h中增加一个CSize类型的数据成员m_sizeDoc用以表示文档的大小。CSize对象包含cx和cy两个数据成员，分别用于存放文档的x方向坐标范围和y方向坐标范围。另外，还要提供一个成员函数GetDocSize()来访问该文档大小范围数据成员。修改后的editordoc.h如清单7.11。
清单7.11 CEditorDoc头文件
class CEditorDoc : public CDocument
{
protected: // create from serialization only
CEditorDoc();
DECLARE_DYNCREATE(CEditorDoc)
//保存文档大小
CSize m_sizeDoc;
// Attributes
public:
CSize GetDocSize(){return m_sizeDoc;}
// Operations
public:
CStringList lines;
int nLineNum;
......
};
既然增加了m_sizeDoc这一数据成员，就需要在CEditorDoc构造函数中进行初始化，给m_sizeDoc设置一合理的数值，比如说x=700，y=800。构造函数如清单7.12。
清单7.12 CEditorDoc的构造函数
CEditorDoc::CEditorDoc()
{
// TODO: add one-time construction code here
nLineNum=0;
m_sizeDoc=CSize(700,800);
}
一个设计优秀的应用程序应当能够动态调整文档的卷滚范围。比如，在WORD中新建一个文件时，在“页面模式”下将可卷滚范围设为一页大小。随着用户输入，逐渐增加文档的卷滚范围。但是这里为简明起见，将文档卷滚范围设为固定大小700X800点像素大小。设置文档大小通过由视图类的CEditorView::OnInitialUpdate()调用SetScrollSizes()成员函数来完成。
SetScrollSizes()用于设置文档卷滚范围。一般在重载OnInitialUpdate()成员函数或OnUpdate()时调用该函数，用以调整文档卷滚特性。比如，在文档初始显示或文档大小作了调整之后。
清单7.13 在OnInitialUpdate()中设置卷滚范围
void CEditorView::OnInitialUpdate()
{
// TODO: Add your specialized code here and/or call the base class
CDC *pDC=GetDC();
pFont=new CFont();
if(!(pFont->CreateFont(0,0,0,0,FW_NORMAL,FALSE,FALSE,FALSE,
ANSI_CHARSET,OUT_TT_PRECIS,CLIP_TT_ALWAYS,
DEFAULT_QUALITY,DEFAULT_PITCH,"Courier New")))
{
pFont->CreateStockObject(SYSTEM_FONT);
}
CFont* oldFont=pDC->SelectObject(pFont);
TEXTMETRIC tm;
pDC->GetTextMetrics(&tm);
lHeight=tm.tmHeight+tm.tmExternalLeading;
cWidth=tm.tmAveCharWidth;
SetScrollSizes(MM_TEXT,GetDocument()->GetDocSize());
CScrollView::OnInitialUpdate();
}
SetScrollSizes()第一个参数为映射模式。SetScrollSizes()可以使用除MM_ISOTROPIC和MM_ANISOTROPIC之外的其他任何映射模式。SetScrollSizes()第二个参数为文档大小，用一个CSize类型的数值表示。
另外，我们还要检查两个包含绘图输出功能的函数：CEditorView::OnChar()和CEditorView::OnDraw()函数。
void CEditorView::OnChar(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags)
{
CEditorDoc* pDoc=GetDocument();
CClientDC dc(this);
CString line("");//存放编辑器当前行字符串
POSITION pos=NULL;//字符串链表位置指示
if(nChar=='\r')
{
pDoc->nLineNum++;
}
else
{
//按行号返回字符串链表中位置值
pos=pDoc->lines.FindIndex(pDoc->nLineNum);
if(!pos)
{
//没有找到该行号对应的行，因此它是一个空行，
//我们把它加到字符串链表中。
line+=(char)nChar;
pDoc->lines.AddTail(CString(line));
}
else{
//there is a line,so add the incoming char to the end of
//the line
line=pDoc->lines.GetAt(pos);
line+=(char)nChar;
pDoc->lines.SetAt(pos,line);
}
TEXTMETRIC tm;
dc.GetTextMetrics(&tm);
dc.TextOut(0,
(int)pDoc->nLineNum*tm.tmHeight,
line,
line.GetLength());
}
pDoc->SetModifiedFlag();
SetScrollSizes(MM_TEXT,GetDocument()->GetDocSize());
CScrollView::OnChar(nChar,nRepCnt,nFlags);
}
在程序运行开始的时侯，视图坐标原点和文档坐标原点是重合的。但是，当用户拖动滚动条时，视图原点就与文档原点不一致了，如图7-14。由于GDI是按照文档坐标（逻辑坐标）来输出图形的，这样自然就无法正确显示文档内容。
图7-14 文档滚动前后文档坐标原点和视图坐标原点的变化
这时，要想获得正确输出，就必须调整视图坐标，让视图坐标原点和文档坐标原点重合，如图7-15所示。
图7-15 调整视图设备上下文原点后
CScrollView视图类提供了一个CScrollView::OnPrepareDC()成员函数，完成视图设备上下文坐标原点的调整工作。
现在修改OnChar()，加入OnPrepareDC()函数，见清单7.15。
清单7.15 修改后的OnChar成员函数
void CEditorView::OnChar(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags)
{
CEditorDoc* pDoc=GetDocument();
CClientDC dc(this);
OnPrepareDC(&dc);
CFont* pOldFont=dc.SelectObject(pFont);
CString line("");//存放编辑器当前行字符串
POSITION pos=NULL;//字符串链表位置指示
if(nChar=='\r')
{
pDoc->nLineNum++;
}
else
{
//按行号返回字符串链表中位置值
pos=pDoc->lines.FindIndex(pDoc->nLineNum);
if(!pos)
{
//没有找到该行号对应的行，因此它是一个空行，
//我们把它加到字符串链表中。
line+=(char)nChar;
pDoc->lines.AddTail(CString(line));
}
else{
//there is a line,so add the incoming char to the end of
//the line
line=pDoc->lines.GetAt(pos);
line+=(char)nChar;
pDoc->lines.SetAt(pos,line);
}
TEXTMETRIC tm;
dc.GetTextMetrics(&tm);
dc.TextOut(0,
(int)pDoc->nLineNum*tm.tmHeight,
line,
line.GetLength());
}
pDoc->SetModifiedFlag();
dc.SelectObject(pOldFont);
SetScrollSizes(MM_TEXT,GetDocument()->GetDocSize());
CScrollView::OnChar(nChar,nRepCnt,nFlags);
}
但是，对于视图OnDraw()函数，则不需要作这样的调整。这是因为，框架在调用OnDraw()之前，已经自动调用了OnPrepareDC()成员函数完成设备上下文坐标调整工作了。
| 提示：对于框架传过来的设备上下文，不需要调用OnPrepareDC(),因为框架知道它是用于绘图的，因此事先调用了OnPrepareDC()作好了坐标调整工作。如果是自己构造或用GetDC()取得得设备上下文，则需要调用OnPrepareDC()完成设备上下文坐标调整工作。 |
现在编辑器已经能够支持文档滚动了，如图7-16。
图7-16支持滚动的文本编辑器
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