图形界面编程（五） 布局容器类（3）

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5 表格布局

无论使用锚定布局还是流式布局，都无法达到复杂布局的效果，很多时候我们不得不使用绝对布局，忍受绝对布局带来的麻烦（要么容器尺寸一变化，界面就变得一团糟；要么在容器的Resize事件中写复杂的布局代码）。其实.net Framework中还具备一种很高级的布局方式——表格布局。

表格布局顾名思义，就是将容器分为n行m列的二维表，这样一个二维元组就可以表示表格的一个单元格，例如（0,0）就表示表格的第一行第一列。通过这个表格，我们可以将控件妥善的安放在容器合适的位置。

通过控件的Margin属性，我们还可以控制控件距离表格单元格边框的空白；通过控件的Dock属性，我们可以进一步控制控件锚定在单元格的哪个方位。

在我们熟悉的网页中，DIV和Table（层和表）就可以布局出来丰富多彩的页面，那么.net Framework的表格布局，就具备层和表的特点，同样也可以布局出来五花八门的界面。

TableLayoutPanel是.net Framework中的表格布局容器，这个容器可以分为n行m列，如下图：

 
图1 表格布局示意图

从上图可以形象的看到，TableLayoutPanel被分成了若干行和列，即容器被分为了若干格子，每个格子内规定只能放置一个控件，格子也可以跨行或跨列（也可以同时既跨行又跨列），从而把一个控件方式放置在相邻的多行、多列中。

如果要给格子里放置多个控件呢？首先就得给格子里放置一个容器类控件，例如放一个Panel或FlowlayoutPanel，然后再把多个控件放置在这些容器内，就可以解决问题了。

下面我们看一下表格布局的步骤：

1. 初始化TableLayoutPanel对象，然后要指定容器究竟分为多少行和列，设置容器对象的RowCount（行）和ColumnCount（列）属性；
2. 为所有的行和列设置样式，样式具体指：行的高度（自动调整、绝对、百分比），列的宽度（自动调整、绝对、百分比）；
3. 将控件增加到TableLayoutPanel容器对象内，调用容器的Controls属性的Add方法，这个和前面讲的容器相同；
4. 定位控件：调用TableLayoutPanel容器对象的SetRow方法（指定行）和SetColumn方法（指定列）；除此之外，TableLayoutPanel对象的Controls属性具有一个重载的Add方法，可以在加入控件的同时指定其行列数；
5. 设置跨行、跨列（可选）：调用TableLayoutPanel容器对象的SetRowSpan方法（设置控件跨行）和SetColumnSpan方法（设置控件跨列）

好了，通过一个例子，我们仔细体会这种容器布局的特点：

 
图2 程序执行效果图

可以看到，本次程序执行结果是一个简易的计算器，是使用表格布局的绝好素材。

详细看一下界面布局方式：

 
图3 界面布局分布图

可以看到，整个界面分为两大部分，上面的显示区和下面的按钮区，这是由一个2行1列的TableLayoutPanel容器构成的；在显示区里（绿框），使用一个Panel容器承载了一个TextBox，用于显示计算结果；在按钮区域（黄框），使用一个6行5列的TableLayoutPanel容器（红框），存放所有按钮。

对于最外面的TableLayoutPanel容器，其显示区（绿框）具有一个固定尺寸的行样式；按钮区（黄框）是自动尺寸的行样式，其列样式为自动尺寸，这样，当界面尺寸改变后，显示区的尺寸不会发生变化，按钮区则随着容器的尺寸变化而变化；

对于按钮区内的TableLayoutPanel容器(红框），则按容器尺寸百分比平均分为6行5列，这样，无论容器尺寸如何变化，其行列百分比是不会变化的，单元格尺寸会随着容器尺寸自动调整。

看代码：

Program.cs

 using System;
 using System.Drawing;
 using System.Runtime.InteropServices;
 using System.Windows.Forms;

 namespace Edu.Study.Graphics.TableLayout {

     ///
     /// 计算器主窗体
     ///
     class MyForm : Form {

         ///
         /// 计算器运算操作标志枚举
         ///
         private enum Operators {
             // 无操作
             None,
             // 加法操作
             Add,
             // 减法操作
             Sub,
             // 除法操作
             Div,
             // 乘法操作
             Mult
         }

         // 主容器面板, 充满整个窗体
         private TableLayoutPanel mainPane;

         // 显示结果的容器面板
         private Panel displayPane;

         // 显示操作盘的容器面板
         private TableLayoutPanel optPane;

         // 显示结果的文本框
         private TextBox resultTextbox;

         // 保存第一个数字
         private decimal firstNumber = 0;

         // 保存运算操作
         private Operators operators = Operators.None;

         // 是否需要清屏
         private bool needClear = true;

         // M功能键保存的值
         private decimal mValue = 0;

         // MR功能键按钮
         private Button MRButton;

         ///
         /// 构造器, 初始化所有控件
         ///
         public MyForm() {

             // 设置窗体标题
             this.Text = "简易计算器";

             /************ 初始化mainPane容器 ***********/
             this.mainPane = new TableLayoutPanel();
             // 容器分为2行1列
             this.mainPane.RowCount = 2;
             this.mainPane.ColumnCount = 1;
             // 为一列设置列样式, 根据父容器(Form窗体)自动调整尺寸
             this.mainPane.ColumnStyles.Add(new ColumnStyle(SizeType.AutoSize));
             // 为第一行设置行样式, 固定高度, 50单位
             this.mainPane.RowStyles.Add(new RowStyle(SizeType.Absolute, 50));
             // 为第二行设置行样式, 自动调整尺寸
             this.mainPane.RowStyles.Add(new RowStyle(SizeType.AutoSize));
             // mainPane在父容器上的锚定方式为中央充满
             this.mainPane.Dock = DockStyle.Fill;

             /************ 初始化displayPane容器 ***********/
             this.displayPane = new Panel();
             // 设置displayPane容器在父容器上的锚定方式为中央充满
             this.displayPane.Dock = DockStyle.Fill;
             // 设置displayPane容器的Padding属性为5
             this.displayPane.Padding = new Padding(5);
             // 将displayPane容器加入到mainPane容器内
             this.mainPane.Controls.Add(this.displayPane);
             // 设置displayPane容器位于mainPane容器的第1行
             this.mainPane.SetRow(this.displayPane, 0);

             /************ 初始化resultTextbox容器 ***********/
             this.resultTextbox = new TextBox();
             // 设置resultTextbox控件显示文本
             this.resultTextbox.Text = "0";
             // 设置resultTextbox文本对齐方式为居右对齐
             this.resultTextbox.TextAlign = HorizontalAlignment.Right;
             // 设置resultTextbox只读
             this.resultTextbox.ReadOnly = true;
             // 设置resultTextbox控件背景色为淡蓝色
             this.resultTextbox.BackColor = Color.LightBlue;
             // 设置resultTextbox控件字体
             this.resultTextbox.Font = new Font(new FontFamily("Times New Roman"), this.displayPane.Height / 2);
             // 设置resultTextbox控件在父容器上居中锚定
             this.resultTextbox.Dock = DockStyle.Fill;
             this.displayPane.Controls.Add(this.resultTextbox);

             /************ 初始化resultTextbox容器 ***********/
             this.optPane = new TableLayoutPanel();
             // 设置optPane具有6行
             this.optPane.RowCount = 6;
             // 设置optPane具有5列
             this.optPane.ColumnCount = 5;
             // 设置optPane在父容器内居中锚定
             this.optPane.Dock = DockStyle.Fill;
             // 为optPane中的每一行设置样式, 百分比高度, 每行高度为总体的16.67%
             for (int i = 0; i < optPane.RowCount; i++) {
                 this.optPane.RowStyles.Add(
                     new RowStyle(SizeType.Percent, 100.0F / (float)optPane.RowCount));
             }
             // 为optPane中的每一列设置样式, 百分比宽度, 每列宽度为总体的20%
             for (int i = 0; i < optPane.ColumnCount; i++) {
                 this.optPane.ColumnStyles.Add(
                     new ColumnStyle(SizeType.Percent, 100.0F / (float)optPane.ColumnCount));
             }
             // 设置optPane容器Padding属性为5
             this.optPane.Padding = new Padding(5);
             // 将optPane容器增加在mainPane容器中
             this.mainPane.Controls.Add(this.optPane);
             // 设置optPane容器位于mainPane容器的第2行
             this.optPane.SetRow(this.optPane, 1);

             // 保存计算器按钮的字符串数组
             // 数组中null值项表示这里没有对应的按钮
             string[] BUTTON_TEXT = {
                 "MC", "MR", "MS", "M+", "M-",
                 "BACK", "CE", "C", "+-", "SQRT",
                 "7", "8", "9", "/", "%",
                 "4", "5", "6", "*", "1/x",
                 "1", "2", "3", "-", "=",
                 "0", null, ".", "+", null
             };

             /************ 初始化Button控件 ***********/
             for (int i = 0; i < BUTTON_TEXT.Length; i++) {
                 //  如果BUTTON_TEXT数组第i项不为null,
                 // 表示要为该项生成一个对应按钮
                 if (BUTTON_TEXT[i] != null) {
                     // 计算按钮所处的行和列
                     int row = i / this.optPane.ColumnCount;
                     int col = i - row * 5;

                     // 初始化按钮
                     Button btn = new Button();
                     // 设置按钮上呈现的文字(Text属性)和按钮的名字
                     btn.Text = btn.Name = BUTTON_TEXT[i];
                     // 设置按钮锚定在父容器中央并充满
                     btn.Dock = DockStyle.Fill;
                     // 设置按钮四周空白为2个单位
                     btn.Margin = new Padding(2);
                     // 设置按钮点击事件处理委托
                     btn.Click += new EventHandler(ButtonClicked);

                     // 将按钮加入到optPane容器内
                     this.optPane.Controls.Add(btn, col, row);

                     // 将MR按钮的引用存储在字段中, 程序中要使用
                     if (string.CompareOrdinal(btn.Text, "MR") == 0) {
                         this.MRButton = btn;
                     }
                 }
             }

             // 找到名称为"="的按钮
             Control[] ctrl = this.optPane.Controls.Find("=", false);
             // 设置控件向右跨两行
             this.optPane.SetRowSpan(ctrl[0], 2);

             // 找到名为"0"的按钮
             ctrl = this.optPane.Controls.Find("0", false);
             // 设置控件向下跨两列
             this.optPane.SetColumnSpan(ctrl[0], 2);

             // 将mainPane容器添加到窗体上
             this.Controls.Add(this.mainPane);
         }

         ///
         /// 处理按钮点击事件的方法
         ///
         private void ButtonClicked(object sender, EventArgs e) {
             // 得到本次点击的按钮实例引用(通过sender参数)
             Button btn = (Button)sender;

             // 根据按钮上的文本, 进行分支处理
             switch (btn.Text) {
             case "1":
             case "2":
             case "3":
             case "4":
             case "5":
             case "6":
             case "7":
             case "8":
             case "9":
             case "0":
                 /*** 对于数字按钮的处理 ***/

                 if (this.needClear) {
                     //  如果needClear字段为true, 则将按钮
                     // 的Text属性赋予文本框Text属性, 相当于
                     // 清除掉文本框原有内容
                     this.resultTextbox.Text = btn.Text;
                     // 确保以后输入不再清屏
                     this.needClear = false;
                 } else {
                     //  对于needClear字段false的情况, 将
                     // 按钮对应的数字字符加到文本框字符串
                     // 末尾即可
                     this.resultTextbox.Text += btn.Text;
                 }
                 break;
             case ".":
                 /*** 对于小数点按钮的处理 ***/

                 if (this.resultTextbox.Text.IndexOf('.') >= 0) {
                     // 如果文本框内已经有一个小数点, 则发出警报声
                     MessageBeep(0xFFFFFFFF);
                 } else {
                     // 在文本框字符串末尾增加小数点字符
                     this.resultTextbox.Text += btn.Text;
                 }
                 break;
             case "BACK":
                 /*** 对于删除按钮的处理 ***/

                 if (this.resultTextbox.Text.Length > 1) {
                     // 如果文本框字符串长度大于1个字符, 则删除最后一个字符
                     this.resultTextbox.Text =
                         this.resultTextbox.Text.Remove(this.resultTextbox.Text.Length - 1);
                 } else {
                     // 如果文本框字符串只剩1个字符, 则将文本框设置为字符"0"
                     this.resultTextbox.Text = "0";
                     // 文本框需要清屏一次
                     this.needClear = true;
                 }
                 break;
             case "+":
                 /*** 对于加号按钮的处理 ***/

                 // 将文本框字符串转为数字类型保存在firstNumber字段中
                 this.firstNumber = decimal.Parse(this.resultTextbox.Text);
                 // 设置操作标志为Add
                 this.operators = Operators.Add;
                 // 文本框需要清屏一次
                 this.needClear = true;
                 break;
             case "-":
                 /*** 对于减号按钮的处理, 操作同上 ***/

                 this.firstNumber = decimal.Parse(this.resultTextbox.Text);
                 this.operators = Operators.Sub;
                 this.needClear = true;
                 break;
             case "*":
                 /*** 对于乘号按钮的处理, 操作同上 ***/

                 this.firstNumber = decimal.Parse(this.resultTextbox.Text);
                 this.operators = Operators.Mult;
                 this.needClear = true;
                 break;
             case "/":
                 /*** 对于除号按钮的处理, 操作同上 ***/

                 this.firstNumber = decimal.Parse(this.resultTextbox.Text);
                 this.operators = Operators.Div;
                 this.needClear = true;
                 break;
             case "=": {
                     /*** 对于等号按钮的处理 ***/

                     // 将文本框字符串转为数字类型保存在secondNumber变量中
                     decimal secondNumber = decimal.Parse(this.resultTextbox.Text);

                     // 根据保存的运算操作类型进行分支, 进行加减乘除运算
                     // 计算结果保存在firstNumber字段中
                     switch (this.operators) {
                     case Operators.Add:
                         this.firstNumber += secondNumber;
                         break;
                     case Operators.Sub:
                         this.firstNumber -= secondNumber;
                         break;
                     case Operators.Div:
                         this.firstNumber /= secondNumber;
                         break;
                     case Operators.Mult:
                         this.firstNumber *= secondNumber;
                         break;
                     }
                     // 在文本框中显示firstNumber字段的内容
                     this.resultTextbox.Text = this.firstNumber.ToString();
                     // 文本框需要清屏一次
                     this.needClear = true;
                 }
                 break;
             case "CE":
                 /*** 对于CE按钮的处理 ***/

                 // CE按钮清除以前所有的操作和屏幕显示
                 this.firstNumber = 0;
                 this.needClear = true;
                 this.resultTextbox.Text = "0";
                 this.operators = Operators.None;
                 break;
             case "C":
                 /*** 对于C按钮的处理 ***/

                 // C按钮只清除屏幕显示, 运算类型和上一次输入数字不清除
                 this.resultTextbox.Text = "0";
                 this.needClear = true;
                 break;
             case "+-":
                 /*** 对于正负号按钮的处理 ***/

                 // 根据文本框字符串第一个字符是否为-号字符, 对文本框字符串进行处理
                 if (this.resultTextbox.Text[0] == '-') {
                     // 删除第一个字符
                     this.resultTextbox.Text = this.resultTextbox.Text.Remove(0, 1);
                 } else {
                     // 在第一个字符处插入-号字符
                     this.resultTextbox.Text = this.resultTextbox.Text.Insert(0, "-");
                 }
                 break;
             case "SQRT":
                 /*** 对于开方号按钮的处理 ***/

                 // 得到文本框内字符串表示的数字, 保存在firstNumber字段中
                 this.firstNumber = decimal.Parse(this.resultTextbox.Text);
                 // 对firstNumber中保存的数字进行开方
                 this.firstNumber = (decimal)Math.Sqrt((double)this.firstNumber);
                 // 将结果存入文本框字符串中
                 this.resultTextbox.Text = this.firstNumber.ToString();
                 // 设置运算操作类型为"无", 防止按等号后改变计算结果
                 this.operators = Operators.None;
                 // 文本框清屏一次
                 this.needClear = true;
                 break;
             case "1/x":
                 /*** 对于倒数按钮的处理 ***/

                 // 得到文本框内字符串表示的数字, 保存在firstNumber字段中
                 this.firstNumber = decimal.Parse(this.resultTextbox.Text);
                 // 防止除数为0的判断
                 if (this.firstNumber > 0) {
                     // 对firstNumber中保存的数字求倒数
                     this.firstNumber = 1 / this.firstNumber;
                     // 将结果存入文本框字符串中
                     this.resultTextbox.Text = this.firstNumber.ToString();
                 }
                 // 设置运算操作类型为"无", 防止按等号后改变计算结果
                 this.operators = Operators.None;
                 // 文本框清屏一次
                 this.needClear = true;
                 break;
             case "M+":
                 /*** 对于M+按钮的处理 ***/

                 // 得到文本框内字符串表示的数字, 保存在firstNumber字段中
                 this.firstNumber = decimal.Parse(this.resultTextbox.Text);
                 // 将firstNumber字段值和mValue字段值相加,
                 // 结果保存在mValue字段中
                 this.mValue += this.firstNumber;
                 // 设置文本框清除一次
                 this.needClear = true;
                 // 如果mValue的值不为0, 则MR按钮显示为粉红色, 表示有值已被存储
                 // 如果mValue的值为0, 表示没有存储有效值, 按钮恢复原本颜色
                 this.MRButton.BackColor = this.mValue == 0 ? SystemColors.ButtonFace : Color.Pink;
                 break;
             case "M-":
                 /*** 对于M-按钮的处理, 处理同上, 这一次是减法 ***/

                 this.firstNumber = decimal.Parse(this.resultTextbox.Text);
                 this.mValue -= this.firstNumber;
                 this.needClear = true;
                 this.MRButton.BackColor = this.mValue == 0 ? SystemColors.ButtonFace : Color.Pink;
                 break;
             case "MS":
                 /*** 对于MS按钮的处理, 处理类似M+, 将文本框内表示的数字存储起来 ***/

                 this.firstNumber = decimal.Parse(this.resultTextbox.Text);
                 this.mValue = this.firstNumber;
                 this.needClear = true;
                 this.MRButton.BackColor = this.mValue == 0 ? SystemColors.ButtonFace : Color.Pink;
                 break;
             case "MR":
                 /*** 对于MR按钮的处理 ***/
                 // 将存储的mValue的值恢复到文本框和firstNumber字段中, 以备运算使用

                 this.firstNumber = this.mValue;
                 this.resultTextbox.Text = this.firstNumber.ToString();
                 this.needClear = true;
                 break;
             case "MC":
                 /*** 对于MC按钮的处理 ***/
                 // 将存储的mValue的值清除

                 this.mValue = 0;
                 this.MRButton.BackColor = SystemColors.ButtonFace;
                 break;
             }
         }

         ///
         /// 从Win32 SDK中引入播放报警声音的系统函数
         ///
         [DllImport("user32.dll")]
         public static extern int MessageBeep(uint n);
     }

     ///
     /// 包含主方法的类
     ///
     static class Program {
         ///
         /// 应用程序的主入口点。
         ///
         static void Main() {
             Application.EnableVisualStyles();
             Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false);
             Application.Run(new MyForm());
         }
     }
 }

本节代码下载

注意事项：

• 代码中设置容器行列数（67-68行，108-110行）；针对行列样式的设置（70-74行，114-122行）；控件加入单元格的各种方法（85-87行，162行，前者加入控件后设置控件的布局位置，后者再加入的同时指定布局位置）；设置控件跨行跨列（174行、179行）；
• 本次代码为一系列控件指定了同一个事件处理委托方法，注意这种事件处理的方式（159行指定委托；190行，根据sender参数获取发送事件控件对象的引用）；
• 本地代码使用了控件的Name属性（153行，设置Name属性），其作用是，可以根据Name属性在容器中查找控件的对象引用（172行，177行）；
• 本次代码使用了一些技巧一次性实例化和布局多个按钮（132-179行），这种批量处理的技巧在制作一些控件重复性很高的界面中，非常有用；
• 本代码主要是介绍表格布局管理，附带了一个简易计算器的算法流程（188-409行），算法的原理和代码都很简单，但这些代码并没有经过严格的测试，需要同学在看懂的基础上自行摸索。

运行程序，拖动鼠标改变窗体尺寸，看看控件的大小和位置，是否也随着容器的尺寸变化而变化？这就是相对布局的特色。