続グラフィック・描画とPaintイベントの関係について

前回のエントリーで、Graphicメソッドを使った描画処理は、Paintイベントのイベントハンドラーの中で実施するのが、一般的な方法、ということを書きました。

インターネットで色々なコードの記述例を見ると、ほとんどの場合そのような記述になっています。

なぜそうなのか、ということを少し調べてみました。

前回のエントリーで絵が出たプログラムを書き換えて、MyFormのコンストラクタで描画処理を行うようにしてみたリストが下記リストです。Graphicsオブジェクトは、MyFormオブジェクトのCreateGraphicsメソッドを使って取得しています。

注意）
このリストは、MyFormクラスを呼び出すMainメソッドを割愛しています。実際に動かす場合にはApplication.Run( new MyForm() );が入ったMainメソッドを別ファイルで追加する必要があります。

/*
 * ようやくグラフィックの描画に入る
 */

using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;

namespace MyFrmApp
{
    public class MyForm : Form
    {
        public MyForm()
          {
            this.Width = 300;
            this.Height = 200;
            Graphics g = this.CreateGraphics();
            Pen p = new Pen(Color.Red);
            Brush b = new SolidBrush(Color.Blue);
            g.FillRectangle(b, 50, 50, 50, 50);
            g.DrawEllipse(p, 75, 75, 50, 50);
            g.Dispose();
          }
    }
}

このプログラムを実行すると、下記のようなウインドウが現れます。

どうでしょう？中身がありません。これは、おそらくウインドウが表示された後にPaintイベントが発生し、そのイベントによってウインドウの中が消去されてしまっていると考えられます

ここで、MyFormのコンストラクタに1行コードを追加します。

        public MyForm()
        {
            this.Width = 300;
            this.Height = 200;
            this.Show();  // 追加
            Graphics g = this.CreateGraphics();
            Pen p = new Pen(Color.Red);
            Brush b = new SolidBrush(Color.Blue);
            g.FillRectangle(b, 50, 50, 50, 50);
            g.DrawEllipse(p, 75, 75, 50, 50);
            g.Dispose();
        }

追加したthis.Show()メソッドは、自分自身を明示的に表示するメソッドです。すると、

図形が現れます。ところが、このウインドウを一度最小化（ウインドウの上にあるーマークを押す）してから再び表示させると、ウインドウの中の図形は消えてしまいます。

最小化してから再表示させると、Paintイベントが発生して、ウインドウの中を消してしまうからです。

これらの結果をまとめると、

• 描画処理のコードが実行された後、ウインドウが表示される前にPaintイベントが発生してウインドウ内の図形が消えてしまう。
• ウインドウを明示的に表示させるメソッドを実行した後に描画処理をすると、ウインドウ内の図形は消えないことから、上記現象は、ウインドウが表示される前に描画処理がなされ、ウインドウが表示される瞬間にPaintイベントが発生している（らしい）
• ウインドウの最小化、最大化を実施すると、ウインドウ内の図形は消えてしまう。

このことから考えると、Graphicsオブジェクトを使ってウインドウに何かを描く処理をする場合は、Paintイベントが発生するたびにプログラムから再描画するような構造にしないといけないことになります。

そして、PaintEventArgsから取得したGraphicsオブジェクトを使って描画を行うよう描画処理を書くと、それはそのままPaintイベント発生時に再描画するプログラムになるのです。

これは、OSの仕組みと.NET Frameworkのライブラリの仕組みから、こうやって書くべき、というところでしょうね。特に、Paintイベントは自分以外の、システム全体の動作の都合で発生することもあるようですから、これ以外に方法はない、というところ。

Visual Basic用の記事ではありますが、このページのPaintイベントの項に詳しい説明があります。

今回はここまでにします。

参考文献：
Visual Basic 中学校 初級講座 第2回 絵を描く

いよいよC#でグラフィックの描画を始めるよ

今回はいよいよグラフィックを扱います。

WindowsでFormにグラフィックを描画する方法は何種類かあるんだそうです。今回やるのは、Graphicクラスに用意されているメソッドを使って描画する方法です。具体的には四角を描くメソッドのFillRectangleと楕円を描くメソッドのDrawEllipseです。

描画を実際に行うコードは、myframe_paint()メソッドの中のg.FillRectangle()とg.DrawEllipse()ですが、そもそもこのmyframe_paint()メソッドはMyFormのPaintイベントのイベントハンドラとして定義されていて、どこかから直接呼び出される記述にはなっていません。

また、描画操作を行う対象のGraphicsオブジェクトは、MyFormクラスのPaintイベントが発生したときにイベントハンドラに渡される引数の中の、PaintEventArgsオブジェクトのメンバーとして与えられています。

この、PaintEventArgsオブジェクトのメンバーであるGraphicsオブジェクトを使って描画するという手法は、あちこちで見かけるので、どうやらWindowsでFormに絵を描くときに使う定番の処理なんでしょう。

なお、Paintイベントというのは、何らかの理由でウインドウの再描画が必要になったときに発生するイベントだそうで、これを使って描画することによって、ウインドウのサイズを変えたり、上に別のオブジェクトが重なった後でも、Paintイベントの発生によって再描画をしてくれる、という仕掛けだそうです。

この辺のメカニズムがどうなっているのか、調べてみたいところですが、今日の所は図形が描けるようになってよかった、というところです。

今回学習に使用したリストは以下です。Mainメソッドは言うままでと同じなので割愛します。

/*
 * ようやくグラフィックの描画に入る
 */

using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;

namespace MyFrmApp
{
    public class MyForm : Form
    {
        public MyForm()
        {
            this.Width = 300;
            this.Height = 200;
            this.Paint += myframe_paint;  // イベントハンドラの登録
        }

        private void myframe_paint( object sender, PaintEventArgs e )  // イベントハンドラ
        {
            Graphics g = e.Graphics;    // Graphics型の変数gを定義し、PaintEventArgsのGraphicsの参照を保持
            Pen p = new Pen(Color.Red);  // ペンの設定
            Brush b = new SolidBrush(Color.Blue);  // ブラシの設定
            g.FillRectangle(b, 50, 50, 50, 50);  // 四角形描画
            g.DrawEllipse(p, 75, 75, 50, 50);    // 楕円を描画
        }
    }
}

上記プログラムをコンパイル、実行すると、このようなウインドウが現れます。

今回はこれで終わりにします。

参考文献：
【初心者のためのC#プログラミング入門】グラフィックの描画

ListBoxとComboBoxを使ってみる

コントロールを使って見る記事、もう少し続きます。

今回はListBoxとComboBoxです。

コントロールはユーザーインタフェースとして、ソフトウエアを使う人がソフトウエアに対して情報を入力したり、ソフトウエアから情報を得る為の手段です。

つまり、プログラム全体からすると、入口と出口を司る機能でしかないので、あまり深入りする必要はないと考えています。しかし、使い方を知らないと使えないと言うのも又事実なので、淡々と、「こういう物だ」という感覚を持って、慣れていく程度の捉え方で良いと思います。

ListBox

リストボックスは、リストを使って、予め用意された選択肢の中から選択するGUIです。非常に良く使われています。

using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;

namespace MyFrmApp
{
    public class MyForm : Form
    {
        private Label label;  // Labelクラス型の変数を定義
        ListBox list;              // ListBoxクラス型の変数を定義

        public MyForm()
        {
            this.Width = 300;  // MyFormの幅を300ピクセルに設定
            this.Height = 200;  // MyFormの高さを200ピクセルに設定
            setupControls();    // MyFormに配置されるコントロールの設定
        }

        public void setupControls()
        {
            label = new Label();  // Labelクラスのインスタンスを生成し、labelに格納
            label.Text = "type text:";
            label.Font = new Font("Geneva", 12, FontStyle.Regular);
            label.Height = 30;
            label.Width = 300;
            this.Controls.Add(label);

            list = new ListBox();  // ListBoxクラスのインスタンスを生成し、listに格納
            list.Width = 100;   // listの幅を設定
            list.Height = 100;  // listの高さを設定
            list.Left = 50;        // listを設置するMyForm内の座標（左上）
            list.Top = 50;         // 同上
            list.SelectionMode = SelectionMode.MultiExtended;  // ListBoxの動作設定（複数選択可）
            list.Items.Add("Hello");         // 選択肢を追加
            list.Items.Add("Welcome");  // 選択肢を追加
            list.Items.Add("Bye");           // 選択肢を追加
            list.SelectedValueChanged += list_changed;  // イベントハンドラの登録
            this.Controls.Add(list);
        }

        private void list_changed(object sender, System.EventArgs e)
        {
            string res = "selectel: ";

            // foreachで選択されている項目を全部拾い上げる

            foreach (string obj in list.SelectedItems)
            {
                res += obj + " ";
            }
            label.Text = res;  // labelに連結した文字列を設定
        }
    }
}

起動すると、下のようなリストボックスが現れます。

リストの中から何かを選択すると、リストボックスの状態が変化した事によるイベントが発生し、下のように選択されている項目がMyForm上のラベル（変数名label）に設定されます。

複数選択した場合は下のようになります。

さらに、全部選択した場合、下のように全ての項目が抽出されます。

ComboBox

リストボックスと同様によく使われるGUIの仕組みですが、ドロップダウンリストまたはリストボックスを1行のテキストボックスと組み合わせたもので、使う人は値を直接入力することもできるし、ドロップダウンリストに定義された選択肢から選ぶこともできる作りになっています。

リスト1　MyForm.cs

Mainメソッドを記述したmain.csは前回のものがそのまま使えるので、割愛します。

using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;

namespace MyFrmApp
{
    public class MyForm : Form
    {
        private Label label;  // Labelクラス型の変数を定義
        ComboBox combo;  // ComboBox型の変数を定義

        public MyForm()    // コンストラクタ
        {
            this.Width = 300;   // MyFormの幅を300ピクセルに設定
            this.Height = 200;  // MyFormの高さを200ピクセルに設定
            setupControls();     // MyFormに配置するコントロールの設定
        }

        public void setupControls()
        {
            label = new Label();    // Labelのインスタンス生成
            label.Text = "type text:";
            label.Font = new Font("Geneva", 12, FontStyle.Regular);
            label.Height = 30;
            label.Width = 300;
            this.Controls.Add(label);  // labelをMyFormに設置

            combo = new ComboBox();          // ComboBoxのインスタンスを生成
            combo.Items.Add("Windows");   // comboのメニュー項目追加
            combo.Items.Add("Mac OS X");  // comboのメニュー項目追加
            combo.Items.Add("Linux");         // comboのメニュー項目追加
            combo.Width = 100;
            combo.Height = 25;
            combo.Left = 50;
            combo.Top = 50;
　　　　　　　　　　　// comboのイベントハンドラ設定（値が変わったとき）
            combo.SelectedValueChanged += combo_changed;  
　　　　　　　　　　　// comboのイベントハンドラ設定（テキストが変わったとき）
　　　　　　　　　　　combo.TextChanged += combo_changed;                   
            this.Controls.Add(combo);  // comboをMyFormに設置
        }

        private void combo_changed(object sender, System.EventArgs e)  // イベント処理本体
        {
            int n = combo.SelectedIndex;  // 何番目の要素が選ばれたかを保持
            string str = combo.Text;          // ComboBoxの持つテキストを保持
           // イベントが発生したとき、何が選ばれているかを
           // MyFormのlabelに設定、表示する
            label.Text = "selected: " + n + "(" + str + ")";  
        }
    }
}

起動すると、このようなウインドウが表示されます。この状態では何も選択されていません。

プルダウンメニューを開くと、このような内容です。

何かを選択すると、選択したアイテムのインデックス番号（プログラムで定義した選択肢の0から始まる順番）と、選択したアイテムがlabelに表示されます。下は、一番最初に追加したWindowsです。

次は2番目に追加したMax OS Xです。

次が3番目に追加したLinuxです。

 予め用意した選択肢ではないものを入力すると、インデックス番号が-1となって、入力した文字列が表示されます。

プログラムを見て頂くとおわかり頂けると思いますが、こういうコントロールを扱うプログラムは、オブジェクトのプロパティをいじったり、オブジェクトが持っているメソッドを呼び出したり、という操作がほとんどを占めます。

コントロールの使い方をマニュアルで調べれば、やりたいことはほとんど出来てしまうと思います。

それにしても少ないコード量でやりたいことができるのがC#と.NET Frameworkの良いところですね。Mac環境でのGUIはまだ研究していませんが、今後やっていきたいと思っています。

今回はこれで終わりです。