C++拾趣——绘制Console中Check Box

🕗 发布于 2024-10-05 21:07 c++ 开发语言

大纲

居中显示窗口
清屏并重设光标
绘制窗口
修改终端默认行为
对方向键的特殊处理
过程控制
完整代码
代码地址

这次我们要绘制复选框，如下图。
在这里插入图片描述

居中显示窗口

按照界面库的设计，Check Box不能独立存在，而是要位于一个窗口中。我们就用线段画出一个窗口。

这个窗口要位于终端中间，即居中。这样我们就需要先获取终端窗口的尺寸。

    // 获取终端窗口大小
    struct winsize w;
    ioctl(STDIN_FILENO, TIOCGWINSZ, &w);
    int terminalWidth = w.ws_col;
    int terminalHeight = w.ws_row;

然后通过当前窗口的大小，计算出起始绘制的坐标。下面options里保存的是可供选择的单选项，窗口的高度会随着选项个数而变化。

    // 窗口的宽度和高度
    int windowWidth = 40;
    int windowHeight = options.size() + 8;

    // 计算窗口的起始位置
    int startX = (terminalWidth - windowWidth) / 2;
    int startY = (terminalHeight - windowHeight) / 2;

清屏并重设光标

在开始绘制之前，我们需要使用《C++拾趣——绘制Console中圆形进度》中介绍的\033[2J\033[H来清屏并将光标移动到左上角。这是我们需要反复从最开始的位置重新绘制所有内容。

    cout << "\033[2J\033[H"; // 清屏并将光标移动到左上角

绘制窗口

绘制窗口顶部

在这里插入图片描述

因为要居中，所以在Y轴方向，我们先要输出一些\n来换行。

    // 打印顶部边框
    cout << string(startY, '\n');
    cout << string(startX, ' ') << "+" << string(windowWidth - 2, '-') << "+" << endl;

绘制复选项

在这里插入图片描述

如果当前选中的不是底部PushButton，而是这些复选框选项，那么如果某个选项被聚焦，则在其前面使用>做标记。

    for (int i = 0; i < options.size(); ++i) {
        cout << string(startX, ' ') << "| ";
        cout << redBackground << whiteText; // 设置红色背景和白色字体
        if (i == selected && !isButtonSelected) {
            cout << "> "; // 用于指示当前选中的选项
        } else {
            cout << "  ";
        }
        cout << options[i] << string(windowWidth - 6 - options[i].size(), ' ') << reset << " |" << endl;
    }

绘制按钮行

在这里插入图片描述

我们需要绘制两个按钮：OK和Cancel。

因为按钮也要居中显示，所以我们先需要算出要空出多少列出来——padding值。

当按钮被选中时，它会变成绿色背景，另外一个按钮就会变成默认背景。

    // 打印按钮行
    string okButton = "[ OK ]";
    string cancelButton = "[Cancel]";
    int totalButtonLength = okButton.length() + cancelButton.length() + 2; // 2 spaces between buttons
    int padding = (windowWidth - totalButtonLength) / 2;

    cout << string(startX, ' ') << "| " << string(padding, ' ');
    if (isButtonSelected && buttonIndex == 0) {
        cout << greenBackground << whiteText << blinkText << okButton << reset;
    } else {
        cout << okButton;
    }
    cout << "  ";
    if (isButtonSelected && buttonIndex == 1) {
        cout << greenBackground << whiteText << blinkText << cancelButton << reset;
    } else {
        cout << cancelButton;
    }
    cout << string(windowWidth - totalButtonLength - padding - 4, ' ') << " |" << endl;

绘制窗口底部

在这里插入图片描述

    // 打印底部边框
    cout << string(startX, ' ') << "+" << string(windowWidth - 2, '-') << "+" << endl;

修改终端默认行为

由于不能鼠标操作，所以我们只能通过键盘操作界面，比如进行Button的选择和按下操作。

我们只接受Tab、向左、向右、向上、向下、ESC和Enter等7个键。

Tab键可以在Check Box和Push Button之间切换；

向左、向右只能在Push Button间切换；

向上、向下只能在Check Box间切换；

ESC是退出程序；

Enter表示PushButton被按下，或者Check Box被选中。

默认情况下，我们在键盘上输出的可见字符都会显示在终端上。但是在当前场景下，我们并不希望有这样的效果。这就需要我们修改终端的默认行为。

下面的代码在将终端修改为静默模式（关闭规范模式（ICANON）和回显（ECHO），使得输入字符不需要按下回车键就能立即读取，并且输入的字符不会显示在终端上）后，等待并读取键盘的输入，然后再还原原始的设置。这步还原操作非常重要，否则程序退出后，终端会一直处于静默模式，后续的输入都不会显示在终端上。这也预示着，如果本程序使用ctrl+c强行终止，会出现终端行为异常的情况。

int getch() {
    struct termios oldt, newt;
    int ch;
    tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldt);
    newt = oldt;
    newt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO);   // 修改终端设置：关闭回显和规范模式
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &newt);    // 设置终端为静默模式
    ch = getchar();
    ……
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &oldt);
    return ch;
}

对方向键的特殊处理

在终端环境中，特殊键（如箭头键、功能键等）通常不会直接生成单个字符的输入，而是生成一系列字符的序列。对于箭头键，通常的序列是以 ESC 键（ASCII 码 27）开头，后面跟着一个或多个字符来表示具体的键。

向上箭头：ESC + [ + A
向下箭头：ESC + [ + B
向右箭头：ESC + [ + C
向左箭头：ESC + [ + D

    ch = getchar();
    if (ch == 27) { // 如果是ESC键
        ch = getchar();
        if (ch == 91) { // 如果是'['键
            ch = getchar();
            if (ch == 65) ch = 1000; // 上箭头键
            if (ch == 66) ch = 1001; // 下箭头键
            if (ch == 67) ch = 1002; // 右箭头键
            if (ch == 68) ch = 1003; // 左箭头键
        }
    }

过程控制

下面代码会在getch()中等待终端的输入。

int main() {
    vector<string> options = {"Option 1 [ ]", "Option 2 [ ]", "Option 3 [ ]"};
    int selected = 0;
    bool isButtonSelected = false;
    int buttonIndex = 0;

    while (true) {
        printMenu(options, selected, isButtonSelected, buttonIndex);

        int ch = getch();
        if (ch == 9) { // Tab 键
            if (isButtonSelected) {
                if (buttonIndex == 1) {
                    isButtonSelected = false;
                    selected = 0;
                } else {
                    buttonIndex = (buttonIndex + 1) % 2;
                }
            } else {
                if (selected == options.size() - 1) {
                    isButtonSelected = true;
                    buttonIndex = 0;
                } else {
                    selected = (selected + 1) % options.size();
                }
            }
        } else if (ch == 10 || ch == 13) { // Enter 键
            if (isButtonSelected) {
                if (buttonIndex == 0) { // OK 按钮
                    cout << "Selected options: ";
                    for (const auto& option : options) {
                        if (option[option.size() - 2] == 'X') {
                            cout << option << " ";
                        }
                    }
                    cout << endl;
                    break;
                } else if (buttonIndex == 1) { // Cancel 按钮
                    break;
                }
            } else {
                if (options[selected][options[selected].size() - 2] == 'X') {
                    options[selected][options[selected].size() - 2] = ' ';
                } else {
                    options[selected][options[selected].size() - 2] = 'X';
                }
            }
        }  else if (ch == 1000) { // 上箭头键
            if (!isButtonSelected) {
                selected = (selected - 1 + options.size()) % options.size();
            }
        } else if (ch == 1001) { // 下箭头键
            if (!isButtonSelected) {
                selected = (selected + 1) % options.size();
            }
        } else if (ch == 1002) { // 右箭头键
            if (isButtonSelected) {
                buttonIndex = (buttonIndex + 1) % 2;
            }
        } else if (ch == 1003) { // 左箭头键
            if (isButtonSelected) {
                buttonIndex = (buttonIndex + 1) % 2;
            }
        } else if (ch == 27) { // Esc 键退出
            break;
        }
    }

    return 0;
}

Tab键的处理

该界面分为两个区域：Check Box区域和Push Button区域。isButtonSelected变量表示当前焦点是否在Push Button区域。

如果是Push Button区域（isButtonSelected == true），且当前聚焦的是Cancel（buttonIndex == 1），则在收到Tab键时，会跳到Check Box区域（isButtonSelected = false）的第一个选项（selected = 0）；如果聚焦的不是Cancel，则通过buttonIndex = (buttonIndex + 1) % 2计算出要聚焦到的Push Button的下标。

如果是Check Box区域（isButtonSelected == false），且当前聚焦的是最后一个Check Box，则在收到Tab键时，会跳到Push Button区域（isButtonSelected = true），并聚焦到OK上（buttonIndex = 0）；如果聚焦的不是最后一个Check Box，则通过selected = (selected + 1) % options.size()计算出要聚焦到的Check Box的下标。

在这里插入图片描述

Enter键的处理

如果当前聚焦的是Push Button区域（isButtonSelected == true），则判断聚焦的是OK还是Cancel。如果是OK，则输出用户的选项并退出；如果是Cancel则直接退出。

如果当前聚焦的是Check Box区域（isButtonSelected == false），则会根据当前聚焦项目状态决定将其变成被选中状态（X）还是未选中状态（空格）。

在这里插入图片描述

上下左右方向键的处理

我们让上下键只能在Check Box区域切换焦点，左右键只能在Push Button区域切换焦点。这是因为Check Box区域中的项目是上下布局的，而Push Button区域是左右布局的。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

完整代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>

using namespace std;

void display(const vector<string>& options, int selected, bool isButtonSelected, int buttonIndex) {
    const string redBackground = "\033[41m"; // 红色背景
    const string greenBackground = "\033[42m"; // 绿色背景
    const string whiteText = "\033[37m";     // 白色字体
    const string blinkText = "\033[5m";      // 闪烁文本
    const string reset = "\033[0m";          // 重置颜色

    // 获取终端窗口大小
    struct winsize w;
    ioctl(STDIN_FILENO, TIOCGWINSZ, &w);
    int terminalWidth = w.ws_col;
    int terminalHeight = w.ws_row;

    // 窗口的宽度和高度
    int windowWidth = 40;
    int windowHeight = options.size() + 8;

    // 计算窗口的起始位置
    int startX = (terminalWidth - windowWidth) / 2;
    int startY = (terminalHeight - windowHeight) / 2;

    cout << "\033[2J\033[H"; // 清屏并将光标移动到左上角

    // 打印顶部边框
    cout << string(startY, '\n');
    cout << string(startX, ' ') << "+" << string(windowWidth - 2, '-') << "+" << endl;

    for (int i = 0; i < options.size(); ++i) {
        cout << string(startX, ' ') << "| ";
        cout << redBackground << whiteText; // 设置红色背景和白色字体
        if (i == selected && !isButtonSelected) {
            cout << "> "; // 用于指示当前选中的选项
        } else {
            cout << "  ";
        }
        cout << options[i] << string(windowWidth - 6 - options[i].size(), ' ') << reset << " |" << endl;
    }

    // 打印按钮行
    string okButton = "[ OK ]";
    string cancelButton = "[Cancel]";
    int totalButtonLength = okButton.length() + cancelButton.length() + 2; // 2 spaces between buttons
    int padding = (windowWidth - totalButtonLength) / 2;

    cout << string(startX, ' ') << "| " << string(padding, ' ');
    if (isButtonSelected && buttonIndex == 0) {
        cout << greenBackground << whiteText << blinkText << okButton << reset;
    } else {
        cout << okButton;
    }
    cout << "  ";
    if (isButtonSelected && buttonIndex == 1) {
        cout << greenBackground << whiteText << blinkText << cancelButton << reset;
    } else {
        cout << cancelButton;
    }
    cout << string(windowWidth - totalButtonLength - padding - 4, ' ') << " |" << endl;

    // 打印底部边框
    cout << string(startX, ' ') << "+" << string(windowWidth - 2, '-') << "+" << endl;

    cout << reset; // 重置颜色
}

int getch() {
    struct termios oldt, newt;
    int ch;
    tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldt);
    newt = oldt;
    newt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO);
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &newt);
    ch = getchar();
    if (ch == 27) { // 如果是ESC键
        ch = getchar();
        if (ch == 91) { // 如果是'['键
            ch = getchar();
            if (ch == 65) ch = 1000; // 上箭头键
            if (ch == 66) ch = 1001; // 下箭头键
            if (ch == 67) ch = 1002; // 右箭头键
            if (ch == 68) ch = 1003; // 左箭头键
        }
    }
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &oldt);
    return ch;
}

int main() {
    vector<string> options = {"Option 1 [ ]", "Option 2 [ ]", "Option 3 [ ]"};
    int selected = 0;
    bool isButtonSelected = false;
    int buttonIndex = 0;

    while (true) {
        display(options, selected, isButtonSelected, buttonIndex);

        int ch = getch();
        if (ch == 9) { // Tab 键
            if (isButtonSelected) {
                if (buttonIndex == 1) {
                    isButtonSelected = false;
                    selected = 0;
                } else {
                    buttonIndex = (buttonIndex + 1) % 2;
                }
            } else {
                if (selected == options.size() - 1) {
                    isButtonSelected = true;
                    buttonIndex = 0;
                } else {
                    selected = (selected + 1) % options.size();
                }
            }
        } else if (ch == 10 || ch == 13) { // Enter 键
            if (isButtonSelected) {
                if (buttonIndex == 0) { // OK 按钮
                    cout << "Selected options: ";
                    for (const auto& option : options) {
                        if (option[option.size() - 2] == 'X') {
                            cout << option << " ";
                        }
                    }
                    cout << endl;
                    break;
                } else if (buttonIndex == 1) { // Cancel 按钮
                    break;
                }
            } else {
                if (options[selected][options[selected].size() - 2] == 'X') {
                    options[selected][options[selected].size() - 2] = ' ';
                } else {
                    options[selected][options[selected].size() - 2] = 'X';
                }
            }
        }  else if (ch == 1000) { // 上箭头键
            if (!isButtonSelected) {
                selected = (selected - 1 + options.size()) % options.size();
            }
        } else if (ch == 1001) { // 下箭头键
            if (!isButtonSelected) {
                selected = (selected + 1) % options.size();
            }
        } else if (ch == 1002) { // 右箭头键
            if (isButtonSelected) {
                buttonIndex = (buttonIndex + 1) % 2;
            }
        } else if (ch == 1003) { // 左箭头键
            if (isButtonSelected) {
                buttonIndex = (buttonIndex + 1) % 2;
            }
        } else if (ch == 27) { // Esc 键退出
            break;
        }
    }

    return 0;
}

代码地址

https://github.com/f304646673/cpulsplus/tree/master/console_ui/checkbox

原文地址：https://blog.csdn.net/breaksoftware/article/details/142621852

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大纲

居中显示窗口

清屏并重设光标

绘制窗口

绘制窗口顶部

绘制复选项

绘制按钮行

绘制窗口底部

修改终端默认行为

对方向键的特殊处理

过程控制

Tab键的处理

Enter键的处理

上下左右方向键的处理

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