SOMMARIO. Programmazione orientata agli eventi. Programmazione orientata agli eventi. Programmazione orientata agli eventi

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1 SOMMARIO Programmazione orientata agli eventi Graphical User Interface (GUI) Programmazione in Windows MFC GUI multipiattaforma Qt Applicazione di esempio (Qt) Programmazione orientata agli eventi Un evento è una condizione (hardware) segnalata. Un evento puo' essere generato dalla pressione di un tasto, dal click del mouse, ecc... Al contrario di un'eccezione un evento rappresenta una condizione normale nell'esecuzione di un programma. La tecnica usata per gestire eventi è detta event- based o event-driven programming, Nella programmazione event-driven (ad eventi) non si ha un flusso di controllo normale ma si hanno event handlers 1 2 Programmazione orientata agli eventi Si gestisce una coda di eventi in modo tale che quando l ambiente (mondo esterno al programma, utente del programma, sistema operativo,...) genera eventi, tali eventi vengono inseriti nella coda Il programma cicla all interno di un outermost (switch) statement (o usa tecniche equivalenti) in cui si chiede se vi sono eventi in coda, in caso affermativo li preleva e li gestisce opportunamente. La programmazione event-driven è quindi uno stile di programmazione in cui il programma è pilotato (driven) da eventi esterni. Programmazione orientata agli eventi I programmi Event-driven sono composti da: event handlers: porzioni di codice eseguita quando si verifica un evento event dispatcher, che attiva gli event handlers, tramite l uso di event queue che memorizzano gli eventi non ancora processati. A seconda della successione di eventi (governata dall'esterno del programma) verranno eseguite porzioni di codice diverse e in ordine diverso. 3 4

2 Programmazione orientata agli eventi In molti casi gli event handlers possono attivare (trigger) a loro volta nuovi eventi, provocando una cascata di eventi. Esempi di programmazione event-driven sono: Le graphical user interface (GUI) I sistemi operativi Graphical User Interfaces (GUI) Le operazioni di I/O possono avvenire tramite console (utile in specifici contesti applicativi, per applicazioni semplici o in cui l'interazione con l'utente e' minima). Le interfacce grafiche GUI sono tipiche delle applicazioni dei moderni sistemi operativi (Windows, Mac OS X, Linux,...) Varie librerie per la realizzazione di GUI: Multipiattaforma: Qt, wxwidget, Java (Swing, AWT) Microsoft Windows X Windows System (X11), Gnome, KDE 5 6 GUI - Programmazione in Windows GUI - Programmazione in Windows Windows è orientato alla grafica, cioè presenta un interfaccia utente di tipo grafico (GUI) Windows gestisce l hardware: fornisce ai programmatori l indipendenza dai dispositivi hardware. Le applicazioni Windows operano utilizzando un modello di programmazione event-driven. I messaggi diretti ad una applicazione vengono accodati in attesa dell elaborazione, elaborati e cosi via fino alla richiesta di terminazione del programma (WM_QUIT). All ambiente Windows si accede per mezzo di un interfaccia basata su chiamate, detta Application Program Interface (API). Le funzioni API forniscono tutti i servizi di sistema disponibili in Windows. Un sottoinsieme delle API viene chiamato Graphics Device Interface (GDI) e costituisce la porzione di Windows che supporta la grafica in modo indipendente dal dispositivo utilizzato. 7 8

3 GUI - Programmazione in Windows Programmazione in Windows - MFC MFC (Microsoft Foundation Classes) e una libreria nata per semplificare il compito di gestire finestre e eventi di Windows incapsulando porzioni delle API di Windows in classi C++. Anziché effettuare chiamate dirette alle API di Windows è possibile creare oggetti di queste classi ed effettuare chiamate alle loro funzioni membro. MFC contiene inoltre librerie utili alla gestione di database, alla comunicazione fra processi, alla gestione della memoria, dei threads, ecc Programmazione in Windows - MFC Programmazione in Windows - MFC Da un applicazione MFC è comunque possibile effettuare chiamate dirette alle API di Windows MFC è organizzata come un albero gerarchico di classi derivate. La maggior parte delle classi deriva dacobject

4 Programmazione in Windows - MFC Gli ambienti di sviluppo Visual Studio e.net mettono a disposizione uno strumento wizard per la creazione di applicazioni MFC Le applicazioni MFC possono essere Dialog based Single Document Interface (SDI) Multiple Document Interface (MDI) GUI Librerie multipiattaforma Qt (http://qt.nokia.com/) e un toolkit multi piattaforma per la realizzazione di interfaccie grafiche (GUI). Multi-piattaforma: Windows, MacOs, Linux, Symbian, Android,... Multi-device: desktop e mobile. E un insieme modulare e gerarchico di classi in C++. Una delle principali classi base e la classeqobject GUI Librerie multipiattaforma Di seguito verranno mostrati alcuni esempi realizzati utilizzando tale libreria. I concetti che si vogliono mostrare sono comunque indipendenti dalla specifica libreria scelta. Per lo sviluppo dell applicazione si utilizza lo strumento QtCreator, la compilazione puo avvenire con un qualsiasi compilatore (MS Visual Studio, g++,...). QtCreator lancia automaticamente un compilatore definito tra quelli presenti nel sistema. GUI Qt Si vuole creare una semplice GUI composta da tre caselle di testo (QTextEdit), e due pulsanti (QPushButton). Alla pressione dei due bottoni si vuole visualizzare nella terza casella di testo, la somma e la differenza dei valori numerici contenuti nelle prime due caselle di testo, rispettivamente. Si effettueranno semplici inizializzazioni e controlli sul contenuto delle caselle di testo

5 GUI Qt La creazione dell interfaccia grafica, composta da widgets, (posizionamento e dimensionamento dei controlli,...) avviene tramite un apposito strumento grafico. Viene generato un file xml descrittivo di tale interfaccia. Tale file descrive in forma testuale, appartenenza, dimensione, posizione, proprieta dei controlli che costituiscono i widgets. Nel caso specifico il file xml avra estensione.ui. Snapshot di QtCreator GUI Qt GUI Qt GUI Qt La finestra principale dell applicazione, in esecuzione Il progetto e costituito dai seguenti files: mainwindow.ui: file xml che descrive la finestra; mainwindow.h: header file che contiene la definizione della classemainwindow mainwindow.cpp: file sorgente che contiene l implementazione dei metodi della classe MainWindow main.cpp 19 20

6 GUI Qt (mainwindow.h) #ifndef MAINWINDOW_H #define MAINWINDOW_H #include <QMainWindow> namespace Ui { class MainWindow; mainwindow.h class MainWindow : public QMainWindow { Q_OBJECT public: explicit MainWindow(QWidget *parent = 0); ~MainWindow(); private slots: void on_button_sum_clicked(); void on_button_sub_clicked(); private: Ui::MainWindow *ui; ; #endif // MAINWINDOW_H 21 GUI Qt (mainwindow.h) La classe MainWindow deriva dalla classe QMainWindow, classe base della libreria (#include <QMainWindow>), che definisce una finestra per un applicazione. La macro Q_OBJECT, nella parte privata della definizione della classe, nasconde la dischiarazione delle tabelle necessarie alla gestione degli eventi e dei metodi. La keyword explicit davanti al costruttore indica che non può essere fatta alcuna conversione automatica su quel costruttore. 22 GUI Qt (mainwindow.h) La classe MainWindow e nascosta all interno di un namespaceui. La classe MainWindow contiene inoltre un puntatore a un oggetto della stessa classe: Ui::MainWindow *ui; La classe contiene infine alcuni metodi necessari alla gestione degli eventi: private slots: void on_button_sum_clicked(); void on_button_sub_clicked(); GUI Qt Gestione eventi Molti toolkit gestiscono la comunicazione tra i vari componenti mediante callback (ad esempio si avra una funzione che gestisce la pressione di un tasto). Una apposita funzione notifica il verificarsi di un evento. Per far cio e necessario passare il puntatore della funzione callback alla funzione di notifica. Tale funzione di notifica chiama la callback quando necesario (ovvero quando si e verificato l evento) 23 24

7 GUI Qt Gestione eventi La libreria Qt adotta un meccanismo leggermente differente, basato su signals e slots. Un signal e emesso quando un determinato evento si verifica. Una slot e una funzione che e chiamata in risposta al corrispondente signal. E possibile definire il comportamento della GUI connettendo opportunamente slots e signals. GUI Qt (mainwindow.cpp) #include "mainwindow.h" #include "ui_mainwindow.h" mainwindow.cpp MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow) { ui->setupui(this); ui->add1->settext("0.0"); ui->add2->settext("0.0"); ui->res->settext("0.0"); Costruttore classe base Inizializzazione campi della classe Inizializzazione finestre di testo GUI Qt (mainwindow.cpp) void MainWindow::on_Button_sum_clicked() { mainwindow.cpp double a1=(ui->add1->toplaintext()).todouble(); double a2=(ui->add2->toplaintext()).todouble(); QString res; res.sprintf("%f",a1+a2); ui->res->settext(res); Scrittura del risultato, convertito in Qstring nella casella di testo Lettura del valore dalla casella di testo, conversione in valore double e memorizzazione in una variabile double GUI Qt (mainwindow.cpp) void MainWindow::on_Button_sub_clicked() { double a1=(ui->add1->toplaintext()).todouble(); double a2=(ui->add2->toplaintext()).todouble(); QString res; res.sprintf("%f",a1-a2); ui->res->settext(res); MainWindow::~MainWindow() { delete ui; Distruttore, deallocazione delle risorse mainwindow.cpp 27 28

8 GUI Qt (main.cpp) #include <QtGui/QApplication> #include "mainwindow.h" int main(int argc, char *argv[]) { QApplication a(argc, argv); MainWindow w; w.show(); return a.exec(); Mainloop Si mostra la finestra main.cpp 29 GUI Qt (main.cpp) Il metodo int QApplication::exec () [static] fa si che si entri nel mainloop e viene eseguito fino a che exit() viene chiamata. Ritorna il valore settato da exit(), che e 0 se exit() e chiamata daquit(). La chiamata alla funzione exec() e necessaria per far partire la gestione degli eventi. Il main event loop riceve gli eventi dalle finestre e li gestisce come visto precedentemente. Nessuna interazione con l utente puo avvenire prima della chiamata. 30

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