WPF Programátorská kalkulačka - Dokončenie

V prvom diele som začal C# časť kódu programátorské kalkulačku v C# .NET WPF. Dnes ju dokončíme.

Aj keď by išiel priebežne sa zadávanými hodnotami zobrazovať aj výsledok, nepripadá mi to príliš dobré riešenie a preto sa výsledok ukáže až po stlačení Enter na klávesnici. Tiež je potrebné kalkulačku zresetovat. K tomu rovnako ako u iných aplikácií využijeme kláves esc

Každý stlačenie klávesy, rovnako ako pohyb myši, alebo zmenu stavu tlačidlá na nej, vyvolá príslušnú udalosť. My budeme obsluhovať udalosť "KeyDown". V properties hlavného okna si v eventoch dvojklikom na "KeyDown" definujeme metódu pre obsluhu stlačili klávesy:

private void Window_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e)
{
    if (e.Key == Key.Enter)
    {
        try
        {
            vypocty.vypocet();
            showResult();
        }

        catch(Exception ex)
        {
            MessageBox.Show(ex.Message);
        }
    }
    else if (e.Key == Key.Escape)
    {
        clearAll();
    }
}

Myslím, že z kódu je jasné, ako zistíme ktorá klávesa bola stisla a čo sa ďalej vykoná. Pri nevydarenom výpočte zachytíme výnimku a aktivujeme MessageBox s príslušnou hláškou.

Ďalej sa dostávame k ovládanie samotného okna:

private void Window_MouseLeftButtonDown(object sender, MouseButtonEventArgs e)
{
    while (Mouse.LeftButton == MouseButtonState.Pressed)
    {
        DragMove();
    }
}

//obsluha buttonu

private void buttonMinimize_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
   this.WindowState = WindowState.Minimized;
}

private void buttonClose_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    this.Close();
}

private void buttonHelp_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    WindowHelp windowHelp = new WindowHelp();
    windowHelp.Show();
}

Z kódu je opäť nad slnko jasné čo metódy udalostí "Click" jednotlivých button ov robia. Snáď len k presunu okna dodám, že je realizovaný metódou DragMove ();, Teda pri stlačení a držaní ľavého tlačidla myši.

Nakoniec ostáva výber typu a operátora z ComboBox. Metódy si opäť pripravíme v properties dvojklikom na event SelectionChanged. Na výbere typu nie je nič zvláštneho, len sa tu prvýkrát stretneme so slovníkom:

private void ComboBoxTyp_SelectionChanged(object sender, SelectionChangedEventArgs e)
{
    prevody.Typ = ComboBoxTyp.SelectedItem.ToString();
    vypocty.PocetBytu = prevody.dateTypeDictionary[prevody.Typ];
}

Výber operátora je trochu zložitejšia, pretože sa niektoré logické operácie vykonávajú len na jednom operandu a tak je nutné zakázať / povoliť prístup k tomu druhému.

Triedy pre spracovanie dát

Trieda Vypocet

Je veľmi jednoduchá. Má päť vlastností a jedinú metódu, ktorá vykonáva samotné aritmetické a logické operácie:

class Vypocet
{
    public dynamic A_val { get; set; }
    public dynamic B_val { get; set; }
    public dynamic Result { get; set; }
    public string Operator;
    public int PocetBytu { get; set;}

    public Vypocet()
    {
        A_val = 0;
        B_val = 0;
        Result = 0;
    }

    internal void vypocet()
    {
        switch (Operator)
        {
            case "+": Result = A_val + B_val; break;
            case "-": Result = A_val - B_val; break;
            case "x": Result = A_val * B_val; break;
            case "/": Result = A_val / B_val; break;
            case "%": Result = A_val % B_val; break;
            case "&": Result = A_val & B_val; break;
            case "|": Result = A_val | B_val; break;
            case "^": Result = A_val ^ B_val; break;
            case "~": Result = ~A_val; break;
            case "<<": Result = A_val << B_val; break;
            case ">>": Result = A_val >> B_val; break;
        }

        double x=Math.Pow(2,(double)(PocetBytu*8))-1;
         if(Result> x)
        {
            throw new Exception("při operaci došlo k přetečení");
        }
    }
}

Čo je na nej však zaujímavého je použitie dátového typu dynamic. Je to taký univerzálny typ, ktorý môže zastúpiť ktorýkoľvek, v našom prípade hodnotový typ. Dynamic sa navyše muža za behu programu meniť, čo nie je u bežných typov možné.

Musel som sa k nemu uchýliť z dôvodu splnenia poslednej podmienky z úvodného článku - výber typu, na ktorom budú operácie vykonané. Avšak ako vždy je jeho univerzálnosť je vykúpená určitým nepohodlím, nefunguje na ňom intelisense, takže čo si s ním môžete dovoliť je potreba hľadať v dokumentácii a navyše na ňom nejdú použiť operátory ako sizeof, alebo kontrola pretečeniu za pomoci checked, čo by sa tu zrovna hodilo. Preto som musel pristúpiť k pomerne krkolomnému zistenie max. Hodnoty aktuálneho typu (dynamic.MaxValue celkom logicky nefunguje) a porovnania s výsledkom operácie s prípadným vyhodením výnimky pri pretečeniu:

double x=Math.Pow(2,(double)(PocetBytu*8))-1;
if(Result> x)
{
   throw new Exception("při operaci došlo k přetečení");
}

Trieda Prevod

Je už trochu zložitejšie a to hlavne kvôli požiadavke delenie hex a bin hodnôt na jednotlivé bajty pomocou medzier v texte. Najskôr sa musí typ rozsekať na jednotlivé bajty tým, že definujeme pole bajtov o veľkosti daného typu. Ako ju ale zistiť, keď sizeof (dynamic) nefunguje? Nezistíme ju nijako, musí sa definovať na tvrdo v nejakej tabuľke a na tento účel bude najvhodnejší Slovník, kde budú názvy typov slúžiť ako kľúče a hodnoty budú príslušné počty bajtov. Navyše zabijeme viac múch jednou ranou, pretože kolekciu kľúčov odovzdáme ComboBox pre výber typu ako "ItemsSource" a hodnoty použijeme v triede Vypocet pre kontrolu pretečeniu.

Ako prvý je verejná metóda, ktorá je volaná z metódy textBox_TextChanged a rozlišuje pomocou v parametri odovzdaného tabindex v ktorom textbox zrovna meníme hodnotu. Podľa toho odovzdá parametre vo forme textu z textbox a číselnej sústavy (2,10,16) privátne metóde, ktorá vykoná samotný prevod na zvolený typ. Ešte pred tým prejde foreach text a odstráni z neho medzery.

Try-catch blokom je ošetrené zadanie väčšieho čísla, než je max. Hodnota daného typu:

private dynamic prevedTyp(string s,int soustava)
{
    dynamic ret=null;
    //odstraneni mezer z textu
    foreach (char c in s)
    {
        if (c == ' ') s = s.Remove(s.IndexOf(" "), 1);
    }
    try
    {
        switch (Typ)
        {
            case "byte": ret = Convert.ToByte(s, soustava); break;
            case "sbyte": ret = Convert.ToSByte(s, soustava); break;
            case "Int16": ret = Convert.ToInt16(s, soustava); break;
            case "Int32": ret = Convert.ToInt32(s, soustava); break;
            case "UInt16": ret = Convert.ToUInt16(s, soustava); break;
            case "UInt32": ret = Convert.ToUInt32(s, soustava); break;
        }
    }
    catch
    {
        throw new Exception("číslo je větší než max. hodnota zvoleného typu");
    }
    return ret;
}

Ďalšia je metóda pre konverziu opačným smerom, teda z dátového typu na reťazec znakov. V nej najprv zistíme zo slovníka, koľko má bytov a podľa toho definujeme pole bajtov:

int pocetBytu = dateTypeDictionary[Typ];
byte[] tmp = new byte[pocetBytu];

Bajty jeden po druhom prevedieme na znaky a spojíme do jedného reťazca. Súčasne doplníme medzerami pomocou metódy PadLeft (8, '0'), (prvý parameter určuje koľko miest sa bude dopĺňať a druhý čím sa bude dopĺňať). Nuly dopĺňame preto, aby bol vidieť celý bajt, je to prehľadnejšie.

for (int i = 0; i < tmp.Length; i++) { tmp[i] = (byte)val; val >>= 8; }

for (int j = tmp.Length - 1; j >= 0; j--)
{
   if (tmp[j] != 0)
   {
       if(soustava==2)
       {
           s += Convert.ToString(tmp[j], soustava).PadLeft(8, '0');
           if(j!=0)s+="  ";
       }
       else if (soustava == 16)
       {
           s += string.Format(string.Format("{0:X}", tmp[j])).PadLeft(2, '0');
           if (j != 0) s += " ";
       }
   }
}

Možno si poviete, prečo som použil pre bin. číslo triedu Convert a pre hex. číslo string.Format. Po prvé pre ilustráciu, že máme viac možností, ale hlavne preto, že trieda Convert prevádza znaky af na malé písmená a ja mám radšej veľká. A formátovanie stringu mi dovolí oboje.

Projekt obsahuje ešte "Help" okno, ktoré je ale primitívne (obsahuje jeden textbox), že ho tu nemá cenu popisovať. Pre záujemcov prikladám celý projekt vo VS2010.