F#
F＃、WPF、FsXaml、メニュー、およびダイアログボックスを使用する
サーチ…
前書き
ここでの目標は、従来のメニューとダイアログボックスでWindows Presentation Foundation（WPF）を使用してF＃で簡単なアプリケーションを構築することです。それは、F＃とWPFを扱うドキュメント、記事、記事の何百ものセクションを巡回しようとする私の不満から生じています。 WPFで何かをするためには、WPFに関するすべてを知っている必要があるようです。ここでの私の目的は、アプリのテンプレートとして役立つシンプルなデスクトッププロジェクトで可能な方法を提供することです。
プロジェクトを設定する
Visual Studio 2015（私の場合はVS 2015 Community）でこれをやっていると仮定します。 VSで空のコンソールプロジェクトを作成します。プロジェクト|プロパティは出力タイプをWindowsアプリケーションに変更します。
次に、NuGetを使用してFsXaml.Wpfをプロジェクトに追加します。このパッケージは、推定可能なReed Copsey、Jr.によって作成され、F＃からWPFを使用することを大幅に簡素化します。インストール時には、他の多くのWPFアセンブリが追加されるので、必要はありません。 FsXamlには他の同様のパッケージがありますが、私の目標の1つは、プロジェクト全体をできるだけシンプルでメンテナンスできるように、ツールの数をできるだけ少なくすることでした。
さらに、UIAutomationTypesを参照として追加します。 .NETの一部として提供されます。
"ビジネスロジック"を追加する
おそらく、あなたのプログラムは何かをするでしょう。 Program.fsの代わりに作業コードをプロジェクトに追加します。この場合、ウィンドウキャンバスにスピログラフ曲線を描くことが課題です。これは、以下のSpirograph.fsを使用して実行されます。
namespace Spirograph
// open System.Windows does not automatically open all its sub-modules, so we
// have to open them explicitly as below, to get the resources noted for each.
open System // for Math.PI
open System.Windows // for Point
open System.Windows.Controls // for Canvas
open System.Windows.Shapes // for Ellipse
open System.Windows.Media // for Brushes
// ------------------------------------------------------------------------------
// This file is first in the build sequence, so types should be defined here
type DialogBoxXaml = FsXaml.XAML<"DialogBox.xaml">
type MainWindowXaml = FsXaml.XAML<"MainWindow.xaml">
type App = FsXaml.XAML<"App.xaml">
// ------------------------------------------------------------------------------
// Model: This draws the Spirograph
type MColor = | MBlue | MRed | MRandom
type Model() =
let mutable myCanvas: Canvas = null
let mutable myR = 220 // outer circle radius
let mutable myr = 65 // inner circle radius
let mutable myl = 0.8 // pen position relative to inner circle
let mutable myColor = MBlue // pen color
let rng = new Random()
let mutable myRandomColor = Color.FromRgb(rng.Next(0, 255) |> byte,
rng.Next(0, 255) |> byte,
rng.Next(0, 255) |> byte)
member this.MyCanvas
with get() = myCanvas
and set(newCanvas) = myCanvas <- newCanvas
member this.MyR
with get() = myR
and set(newR) = myR <- newR
member this.Myr
with get() = myr
and set(newr) = myr <- newr
member this.Myl
with get() = myl
and set(newl) = myl <- newl
member this.MyColor
with get() = myColor
and set(newColor) = myColor <- newColor
member this.Randomize =
// Here we randomize the parameters. You can play with the possible ranges of
// the parameters to find randomized spirographs that are pleasing to you.
this.MyR <- rng.Next(100, 500)
this.Myr <- rng.Next(this.MyR / 10, (9 * this.MyR) / 10)
this.Myl <- 0.1 + 0.8 * rng.NextDouble()
this.MyColor <- MRandom
myRandomColor <- Color.FromRgb(rng.Next(0, 255) |> byte,
rng.Next(0, 255) |> byte,
rng.Next(0, 255) |> byte)
member this.DrawSpirograph =
// Draw a spirograph. Note there is some fussing with ints and floats; this
// is required because the outer and inner circle radii are integers. This is
// necessary in order for the spirograph to return to its starting point
// after a certain number of revolutions of the outer circle.
// Start with usual recursive gcd function and determine the gcd of the inner
// and outer circle radii. Everything here should be in integers.
let rec gcd x y =
if y = 0 then x
else gcd y (x % y)
let g = gcd this.MyR this.Myr // find greatest common divisor
let maxRev = this.Myr / g // maximum revs to repeat
// Determine width and height of window, location of center point, scaling
// factor so that spirograph fits within the window, ratio of inner and outer
// radii.
// Everything from this point down should be float.
let width, height = myCanvas.ActualWidth, myCanvas.ActualHeight
let cx, cy = width / 2.0, height / 2.0 // coordinates of center point
let maxR = min cx cy // maximum radius of outer circle
let scale = maxR / float(this.MyR) // scaling factor
let rRatio = float(this.Myr) / float(this.MyR) // ratio of the radii
// Build the collection of spirograph points, scaled to the window.
let points = new PointCollection()
for degrees in [0 .. 5 .. 360 * maxRev] do
let angle = float(degrees) * Math.PI / 180.0
let x, y = cx + scale * float(this.MyR) *
((1.0-rRatio)*Math.Cos(angle) +
this.Myl*rRatio*Math.Cos((1.0-rRatio)*angle/rRatio)),
cy + scale * float(this.MyR) *
((1.0-rRatio)*Math.Sin(angle) -
this.Myl*rRatio*Math.Sin((1.0-rRatio)*angle/rRatio))
points.Add(new Point(x, y))
// Create the Polyline with the above PointCollection, erase the Canvas, and
// add the Polyline to the Canvas Children
let brush = match this.MyColor with
| MBlue -> Brushes.Blue
| MRed -> Brushes.Red
| MRandom -> new SolidColorBrush(myRandomColor)
let mySpirograph = new Polyline()
mySpirograph.Points <- points
mySpirograph.Stroke <- brush
myCanvas.Children.Clear()
this.MyCanvas.Children.Add(mySpirograph) |> ignore
Spirograph.fsはコンパイル順の最初のF＃ファイルであるため、必要なタイプの定義が含まれています。その仕事は、ダイアログボックスに入力されたパラメータに基づいてメインウィンドウキャンバス上にスピログラフを描くことです。スピログラフを描く方法については多くの参考文献がありますので、ここでは取り上げません。
XAMLでメインウィンドウを作成する
メニューと描画空間を含むメインウィンドウを定義するXAMLファイルを作成する必要があります。 MainWindow.xamlのXAMLコードは次のとおりです。
<!-- This defines the main window, with a menu and a canvas. Note that the Height
and Width are overridden in code to be 2/3 the dimensions of the screen -->
<Window
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="Spirograph" Height="200" Width="300">
<!-- Define a grid with 3 rows: Title bar, menu bar, and canvas. By default
there is only one column -->
<Grid>
<Grid.RowDefinitions>
<RowDefinition Height="Auto"/>
<RowDefinition Height="*"/>
<RowDefinition Height="Auto"/>
</Grid.RowDefinitions>
<!-- Define the menu entries -->
<Menu Grid.Row="0">
<MenuItem Header="File">
<MenuItem Header="Exit"
Name="menuExit"/>
</MenuItem>
<MenuItem Header="Spirograph">
<MenuItem Header="Parameters..."
Name="menuParameters"/>
<MenuItem Header="Draw"
Name="menuDraw"/>
</MenuItem>
<MenuItem Header="Help">
<MenuItem Header="About"
Name="menuAbout"/>
</MenuItem>
</Menu>
<!-- This is a canvas for drawing on. If you don't specify the coordinates
for Left and Top you will get NaN for those values -->
<Canvas Grid.Row="1" Name="myCanvas" Left="0" Top="0">
</Canvas>
</Grid>
</Window>
コメントはXAMLファイルには通常含まれていませんが、間違いだと思います。このプロジェクトのすべてのXAMLファイルにいくつかのコメントを追加しました。私は彼らが今までに書かれた最高のコメントだと主張するのではないが、少なくともコメントのフォーマット方法を示している。 XAMLでは、ネストされたコメントは許可されません。
XAMLとF＃でダイアログボックスを作成する
spirographパラメータのXAMLファイルは次のとおりです。これは、スピログラフのパラメータの3つのテキストボックスと、色のための3つのラジオボタンのグループを含みます。ラジオボタンに同じグループ名を指定すると、WPFは選択されているときにオン/オフ切り替えを処理します。
<!-- This first part is boilerplate, except for the title, height and width.
Note that some fussing with alignment and margins may be required to get
the box looking the way you want it. -->
<Window xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"
Title="Parameters" Height="200" Width="250">
<!-- Here we define a layout of 3 rows and 2 columns below the title bar -->
<Grid>
<Grid.RowDefinitions>
<RowDefinition/>
<RowDefinition/>
<RowDefinition/>
<RowDefinition/>
<RowDefinition/>
</Grid.RowDefinitions>
<Grid.ColumnDefinitions>
<ColumnDefinition/>
<ColumnDefinition/>
</Grid.ColumnDefinitions>
<!-- Define a label and a text box for the first three rows. Top row is
the integer radius of the outer circle -->
<StackPanel Orientation="Horizontal" Grid.Column="0" Grid.Row="0"
Grid.ColumnSpan="2">
<Label VerticalAlignment="Top" Margin="5,6,0,1" Content="R: Outer"
Height="24" Width='65'/>
<TextBox x:Name="radiusR" Margin="0,0,0,0.5" Width="120"
VerticalAlignment="Bottom" Height="20">Integer</TextBox>
</StackPanel>
<!-- This defines a label and text box for the integer radius of the
inner circle -->
<StackPanel Orientation="Horizontal" Grid.Column="0" Grid.Row="1"
Grid.ColumnSpan="2">
<Label VerticalAlignment="Top" Margin="5,6,0,1" Content="r: Inner"
Height="24" Width='65'/>
<TextBox x:Name="radiusr" Margin="0,0,0,0.5" Width="120"
VerticalAlignment="Bottom" Height="20" Text="Integer"/>
</StackPanel>
<!-- This defines a label and text box for the float ratio of the inner
circle radius at which the pen is positioned -->
<StackPanel Orientation="Horizontal" Grid.Column="0" Grid.Row="2"
Grid.ColumnSpan="2">
<Label VerticalAlignment="Top" Margin="5,6,0,1" Content="l: Ratio"
Height="24" Width='65'/>
<TextBox x:Name="ratiol" Margin="0,0,0,1" Width="120"
VerticalAlignment="Bottom" Height="20" Text="Float"/>
</StackPanel>
<!-- This defines a radio button group to select color -->
<StackPanel Orientation="Horizontal" Grid.Column="0" Grid.Row="3"
Grid.ColumnSpan="2">
<Label VerticalAlignment="Top" Margin="5,6,4,5.333" Content="Color"
Height="24"/>
<RadioButton x:Name="buttonBlue" Content="Blue" GroupName="Color"
HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Top"
Click="buttonBlueClick"
Margin="5,13,11,3.5" Height="17"/>
<RadioButton x:Name="buttonRed" Content="Red" GroupName="Color"
HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Top"
Click="buttonRedClick"
Margin="5,13,5,3.5" Height="17" />
<RadioButton x:Name="buttonRandom" Content="Random"
GroupName="Color" Click="buttonRandomClick"
HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Top"
Margin="5,13,5,3.5" Height="17" />
</StackPanel>
<!-- These are the standard OK/Cancel buttons -->
<Button Grid.Row="4" Grid.Column="0" Name="okButton"
Click="okButton_Click" IsDefault="True">OK</Button>
<Button Grid.Row="4" Grid.Column="1" Name="cancelButton"
IsCancel="True">Cancel</Button>
</Grid>
</Window>
これでDialog.Boxのコードが追加されました。通常、プログラムの残りの部分とダイアログボックスのインターフェイスを処理するコードは、XXX.xaml.fsという名前で、関連するXAMLファイルの名前はXXX.xamlです。
namespace Spirograph
open System.Windows.Controls
type DialogBox(app: App, model: Model, win: MainWindowXaml) as this =
inherit DialogBoxXaml()
let myApp = app
let myModel = model
let myWin = win
// These are the default parameters for the spirograph, changed by this dialog
// box
let mutable myR = 220 // outer circle radius
let mutable myr = 65 // inner circle radius
let mutable myl = 0.8 // pen position relative to inner circle
let mutable myColor = MBlue // pen color
// These are the dialog box controls. They are initialized when the dialog box
// is loaded in the whenLoaded function below.
let mutable RBox: TextBox = null
let mutable rBox: TextBox = null
let mutable lBox: TextBox = null
let mutable blueButton: RadioButton = null
let mutable redButton: RadioButton = null
let mutable randomButton: RadioButton = null
// Call this functions to enable or disable parameter input depending on the
// state of the randomButton. This is a () -> () function to keep it from
// being executed before we have loaded the dialog box below and found the
// values of TextBoxes and RadioButtons.
let enableParameterFields(b: bool) =
RBox.IsEnabled <- b
rBox.IsEnabled <- b
lBox.IsEnabled <- b
let whenLoaded _ =
// Load and initialize text boxes and radio buttons to the current values in
// the model. These are changed only if the OK button is clicked, which is
// handled below. Also, if the color is Random, we disable the parameter
// fields.
RBox <- this.FindName("radiusR") :?> TextBox
rBox <- this.FindName("radiusr") :?> TextBox
lBox <- this.FindName("ratiol") :?> TextBox
blueButton <- this.FindName("buttonBlue") :?> RadioButton
redButton <- this.FindName("buttonRed") :?> RadioButton
randomButton <- this.FindName("buttonRandom") :?> RadioButton
RBox.Text <- myModel.MyR.ToString()
rBox.Text <- myModel.Myr.ToString()
lBox.Text <- myModel.Myl.ToString()
myR <- myModel.MyR
myr <- myModel.Myr
myl <- myModel.Myl
blueButton.IsChecked <- new System.Nullable<bool>(myModel.MyColor = MBlue)
redButton.IsChecked <- new System.Nullable<bool>(myModel.MyColor = MRed)
randomButton.IsChecked <- new System.Nullable<bool>(myModel.MyColor = MRandom)
myColor <- myModel.MyColor
enableParameterFields(not (myColor = MRandom))
let whenClosing _ =
// Show the actual spirograph parameters in a message box at close. Note the
// \n in the sprintf gives us a linebreak in the MessageBox. This is mainly
// for debugging, and it can be deleted.
let s = sprintf "R = %A\nr = %A\nl = %A\nColor = %A"
myModel.MyR myModel.Myr myModel.Myl myModel.MyColor
System.Windows.MessageBox.Show(s, "Spirograph") |> ignore
()
let whenClosed _ =
()
do
this.Loaded.Add whenLoaded
this.Closing.Add whenClosing
this.Closed.Add whenClosed
override this.buttonBlueClick(sender: obj,
eArgs: System.Windows.RoutedEventArgs) =
myColor <- MBlue
enableParameterFields(true)
()
override this.buttonRedClick(sender: obj,
eArgs: System.Windows.RoutedEventArgs) =
myColor <- MRed
enableParameterFields(true)
()
override this.buttonRandomClick(sender: obj,
eArgs: System.Windows.RoutedEventArgs) =
myColor <- MRandom
enableParameterFields(false)
()
override this.okButton_Click(sender: obj,
eArgs: System.Windows.RoutedEventArgs) =
// Only change the spirograph parameters in the model if we hit OK in the
// dialog box.
if myColor = MRandom
then myModel.Randomize
else myR <- RBox.Text |> int
myr <- rBox.Text |> int
myl <- lBox.Text |> float
myModel.MyR <- myR
myModel.Myr <- myr
myModel.Myl <- myl
model.MyColor <- myColor
// Note that setting the DialogResult to nullable true is essential to get
// the OK button to work.
this.DialogResult <- new System.Nullable<bool> true
()
ここのコードの多くは、Spirograph.fsのスピログラフパラメータがこのダイアログボックスに表示されているものと一致することを保証することに専念しています。エラーチェックがないことに注意してください。上の2つのパラメータフィールドに期待される整数の浮動小数点を入力すると、プログラムがクラッシュします。だから、あなた自身の努力でエラーチェックを追加してください。
パラメータ入力フィールドは、ラジオボタンでランダムな色が選択されている場合は無効になっています。どのように行うことができるかを示すだけです。
ダイアログボックスとプログラムの間でデータを前後に移動するには、System.Windows.Element.FindName（）を使用して適切なコントロールを見つけ、必要なコントロールにキャストしてから、関連する設定をコントロール。ほとんどの他のサンプルプログラムはデータバインディングを使用します。私は2つの理由からそれを動作させる方法を見つけられませんでした。第2に、うまくいきませんでした。何のエラーメッセージも表示されませんでした。おそらく、StackOverflowでこれを訪問する人は、全く新しいNuGetパッケージを使わずにデータバインディングの使い方を教えてくれるかもしれません。
MainWindow.xamlのコードを追加する
namespace Spirograph
type MainWindow(app: App, model: Model) as this =
inherit MainWindowXaml()
let myApp = app
let myModel = model
let whenLoaded _ =
()
let whenClosing _ =
()
let whenClosed _ =
()
let menuExitHandler _ =
System.Windows.MessageBox.Show("Good-bye", "Spirograph") |> ignore
myApp.Shutdown()
()
let menuParametersHandler _ =
let myParametersDialog = new DialogBox(myApp, myModel, this)
myParametersDialog.Topmost <- true
let bResult = myParametersDialog.ShowDialog()
myModel.DrawSpirograph
()
let menuDrawHandler _ =
if myModel.MyColor = MRandom then myModel.Randomize
myModel.DrawSpirograph
()
let menuAboutHandler _ =
System.Windows.MessageBox.Show("F#/WPF Menus & Dialogs", "Spirograph")
|> ignore
()
do
this.Loaded.Add whenLoaded
this.Closing.Add whenClosing
this.Closed.Add whenClosed
this.menuExit.Click.Add menuExitHandler
this.menuParameters.Click.Add menuParametersHandler
this.menuDraw.Click.Add menuDrawHandler
this.menuAbout.Click.Add menuAboutHandler
ここではあまり進んでいません。必要に応じて[パラメータ]ダイアログボックスを開き、現在のパラメータが何であれ、スピログラフを再描画するオプションがあります。
App.xamlとApp.xaml.fsを追加してすべてを結びつける
<!-- All boilerplate for now -->
<Application
xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml">
<Application.Resources>
</Application.Resources>
</Application>
後ろにコードがあります：
namespace Spirograph
open System
open System.Windows
open System.Windows.Controls
module Main =
[<STAThread; EntryPoint>]
let main _ =
// Create the app and the model with the "business logic", then create the
// main window and link its Canvas to the model so the model can access it.
// The main window is linked to the app in the Run() command in the last line.
let app = App()
let model = new Model()
let mainWindow = new MainWindow(app, model)
model.MyCanvas <- (mainWindow.FindName("myCanvas") :?> Canvas)
// Make sure the window is on top, and set its size to 2/3 of the dimensions
// of the screen.
mainWindow.Topmost <- true
mainWindow.Height <-
(System.Windows.SystemParameters.PrimaryScreenHeight * 0.67)
mainWindow.Width <-
(System.Windows.SystemParameters.PrimaryScreenWidth * 0.67)
app.Run(mainWindow) // Returns application's exit code.
App.xamlはここではすべて、アイコン、グラフィックス、外部ファイルなどのアプリケーションリソースをどこで宣言できるかを示すための定型文です。コンパニオンApp.xaml.fsは、ModelとMainWindowをまとめ、MainWindowのサイズを使用可能な画面サイズの3分の2にして実行します。
これを構築するときは、各xamlファイルのBuildプロパティがResourceに設定されていることを確認してください。次に、デバッガを実行するか、exeファイルにコンパイルします。 F＃インタプリタを使用して実行することはできません.FsXamlパッケージとインタプリタは互換性がありません。
あなたはそれを持っています。私はあなたが自分のアプリケーションの出発点としてこれを使うことができれば、ここに示されているものを超えてあなたの知識を広げることができることを願っています。ご意見やご提案をいただければ幸いです。
Modified text is an extract of the original Stack Overflow Documentation
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