用c/c 混合编程方式为ios/android实现一个自绘日期选择控件(一)

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章节:

1、需求描述以及c/c++实现日期和月历的基本操作 2、ios实现自绘日期选择控件 3、android实现自绘日期选择控件

目的:

通过一个相对复杂的自定义自绘控件来分享: 1、ios以及android自定义自绘控件的开发流程 2、objc与c/c++混合编程 3、android ndk的环境配置,android studio ndk的编译模式,swig在android ndk开发中的作用

一、需求描述以及c/c++实现日期和月历的基本操作

1、需求描述:

1) 该日期选择控件主要用于日期过滤查询,一般用于近n年的数据查询。 2) 假设你点击某个按钮弹出该日期选择控件时,自动定位到当前月,例如本月是4月,则4月份显示在屏幕最下方。 3) 当你手指向上滑动时,向前n个月滚动(月份例如:4-3-2-1),手指向下滑动时,向后n个月滚动(月份例如:1-2-3-4)。 4) 日期区分为可选择区或不可选择区(图1),当你第一次点击可选的日期,该日期会被选中(蓝色)。 5) 当你第二次点击可选的日期,则会形成一个选区(图2),该选区会跳过所有不可选的日期。
2、为什么使用c/c++:
1) 历史原因:该控件是两年前为某个项目实现的,当时没有移动开发经验,因此最初技术预研时选择了跨平台的cocos2d-x来开发,并为其实现了该控件.但是cocos2d-x存在一些bug,并且其基于游戏开发模式,不停的循环绘制,cpu占用高,耗电量大。如果要用cocos2d-x开发一般的app的话,需要为其加入脏区局部刷新的功能,这样改动量太大。在研究cocos2d-x时,其所见即所得的cocostudio需要使用swig将c/c++代码wrap成c#供其进行平台调用。当时觉得swig真是强大无比,可以自动wrap为c#,java,python,lua,js....等进行相互调用。 2) ios端objc可以非常容易的与c/c++进行相互调用,而android ndk+swig也可以大大减轻c/c++代码在android端的实现和调用难度(具体我们在第三部分中可以体会到)。这样我们就能够重用为cocos2d-x所写的c/c++代码。 3) 基于java的android程序,非常容易进行反编译,因此使用c/c++编译成.so后,都是二进制代码。因此如果对运行速度或代码安全性有比较高的要求的话,可以使用c/c++进行实现,由android java jni进行调用。 4) 还有一个重要原因就是想深入了解一下android ndk以及swig的开发方式。
3、为什么选择自定义自绘控件方式:不管是android还是ios,自定义控件的实现基本上有三种方式:
1) 利用androidStudio或xcode interfaceBuilder中的容器控件以及其他控件组合拼装而成,自定义控件不需要继承自View或子类。你可以进行一些事件的编写就可以完成很多需求。 2) 继承自View或子类,再用现有的控件组合拼装而成。 3) 继承自View或子类,所有该自定义View的显示效果由我们来绘制出。
这里我们采取第三种方式。相对来说,这种方式内存消耗要小很多,并且速度上也有一定优势吧。要知道每个月都是需要42个cell表示日期,并且加上年月和星期这些区块,都用View组合而成,内存也不算小。不管是ios还是android,每个View的成员变量都不少。而使用自绘控件,只要一个View就解决了。至少内存使用上可以减少40多个View的使用,对吧?4、c/c++实现细节:
1) android中的一些适配结构和函数:
因为使用了ios内置的例如CGRect,CGPoint,CGSize等c语言结构,而android ndk中没有这些结构,因此对于android来说,需要实现这些结构以及在整个程序中用到的一些函数。c/c++中要做到这些,可以使用宏来判断和切换当前的环境,具体见代码:
/*blf: 使用ios中的一些基础数据结构,android中需要移植过来 。 ios的话,请将下面 #define ANDROID_NDK_IMP这句代码注释掉!*/#define ANDROID_NDK_IMP#ifdef ANDROID_NDK_IMP typedef struct _CGPoint { float x; float y;}CGPoint; typedef struct _CGSize { float width; float height;}CGSize; typedef struct _CGRect { CGPoint origin; CGSize size;}CGRect;#endif
/*blf: 使用ios中的一些基础数据结构,android中需要移植过来 下面是实现代码*/#ifdef ANDROID_NDK_IMPstatic float GetRectMaxX(CGRect rc) { return rc.origin.x + rc.size.width; }static float GetRectMaxY(CGRect rc) { return rc.origin.y + rc.size.height; }static bool CGRectContainsPoint(CGRect rc, CGPoint pt){return(pt.x >= rc.origin.x) && (pt.x <= GetRectMaxX(rc)) && (pt.y >= rc.origin.y) && (pt.y <= GetRectMaxY(rc));}#endif
2) 日期操作函数:
这些函数都和日期操作相关,具体请参考代码,注释应该比较清楚的。
/*blf: 函数参数都是以指针方式传入(java或c#中就为传引用,swig将指针会转换为类对象,所有类对象在java和c#中都是传引用的. c#支持struct,是值类型 c#还支持参数的ref和out方式,可以将值类型以传引用方式输出到参数中,相当于c中的指针 经验之谈:除非在c/c++中你使用shared_ptr等智能指针,否则千万不要在函数或成员方法中malloc或new一个新对象然后return出来。 比较好的方式还是通过参数传指针或引用方式来返回更新的数据。*/void date_set(SDate* ret,int year,int month,int day){assert(ret);ret->year = year;ret->month = month;ret->day = day;}/*blf: 获取当前的年月日*/void date_get_now(SDate* ret){assert(ret);//time()此函数会返回从公元 1970 年1 月1 日的UTC 时间从0 时0 分0 秒算起到现在所经过的秒数。//记住:是秒数,而不是毫秒数(很多语言返回的是毫秒数,crt中是以秒为单位的)//如果t 并非空指针的话,此函数也会将返回值存到t指针所指的内存time_t t;time(&t);//转换到当前系统的本地时间struct tm* timeInfo;timeInfo = localtime(&t);//tm结构中的年份是从1900开始到今天的年数,因此需要加上1900ret->year = timeInfo->tm_year + 1900;//月份是 0 base的,我们按照1-12的方式来计算,因此加1ret->month = timeInfo->tm_mon + 1;ret->day= timeInfo->tm_mday;}/*blf: 是否相等*/bool date_is_equal(const SDate* left,const SDate* right){assert(left&&right);return (left->year == right->year &&left->month == right->month &&left->day == right->day);}/*blf: 计算两个年份之间的月数*/int date_get_month_count_from_year_range(int startYear,int endYear){int diff = endYear - startYear + 1;return diff * 12;}/*blf: 将一维的数据表示映射成二维表示(年和月) startYear表示起始年,例如 2010年 idx表示相对2010年开始的月份偏移量 我们会在下面和后面代码中看到/ 和 %的多次使用 可以理解为,将一维数据映射成二维行列表示的数据时,都可以使用这种方式 下面这个函数用于月历区间选择控件,例如你有个数据库查询需求,可以查询 当前年月日----五年前的年1月1号之间的数据,此时在UITabelView或ListView时,就需要调用本函数来显示年月信息等*/void date_map_index_to_year_month(SDate* to,int startYear,int idx){assert(to);//每年有12个月,idx/12你可以看成每12个月进一位,加上startYear基准值,就可以获得当前年份to->year = startYear + idx / 12;//每年有12个月,idx%12你可以看成【0-11】之间循环,加1是因为我们的SDate结构是1-12表示的to->month = idx % 12 + 1;//至于day,这里为-1,我们在map中忽略该值,可以设置任意值to->day = -1;}/*blf: 下面函数来源于linux实现,计算从某个时间点(年月日时分秒)到1970年0时0分0秒的时间差参考url: http://blog.csdn.net/axx1611/article/details/1792827 */long mymktime (unsigned int year, unsigned int mon, unsigned int day, unsigned int hour, unsigned int min, unsigned int sec){if (0 >= (int) (mon -= 2)) { /* 1..12 -> 11,12,1..10 */mon += 12;/* Puts Feb last since it has leap day */year -= 1;}return ((((long) (year/4 - year/100 + year/400 + 367*mon/12 + day) +year*365 - 719499)*24 + hour /* now have hours */)*60 + min /* now have minutes */ )*60 + sec; /* finally seconds */}/*blf: 下面函数一共实现了三个版本 第一版: 不知道是我对c的mktime用法错误还是有bug(理论上不可能,因为ios和android中都存在问题) 同一个时间点,例如2016年1月1日0时0分1秒与1970年1月1日0时0分0秒的时间差不一样。 第二版: 使用ios自身的 NSCalendar对象计算时间差,这个计算是正确的,但是只能用在ios中 第三版: http://blog.csdn.net/axx1611/article/details/1792827中的算法,来自于linux源码,ios/android中运行的很好为什么不用time_t而是使用long呢? 这是因为android中使用swig将c/c++ 代码转换成java jni封装的函数时,time_t被封装成了对象。 因为java不认识c的typedef结构,Swig将其转换为SWITGYPT_p_XXXXX类型的包装(经典的装箱/拆箱,每次操作都要进行装箱拆箱,很麻烦). time_t只是64位整型的typedef而已,因此转换为long后,经Swig转换后,对应为java的整型,这样操作起来比较简单*/long date_get_time_t(const SDate* d){ assert(d); /* 1、第一版 struct tm date; //crt函数中year是基于1900年的偏移,因此要减去1900 date.tm_year = d->year - 1900; //crt函数中月份是[0-11]表示的,我们使用[1-12]表示,因此要减去1 date.tm_mon = d->month - 1; date.tm_mday = d->day; date.tm_hour = 0; date.tm_min = 0; date.tm_sec = 1; time_t seconds = mktime(&date); return (long)seconds; */ /* 2、第二版 ios NSCalendar对象计算时间差 NSDateComponents *components = [[NSDateComponents alloc] init]; [components setDay:d->day]; // Monday [components setMonth:d->month]; // May [components setYear:d->year]; NSCalendar *gregorian = [[NSCalendar alloc] initWithCalendarIdentifier:NSGregorianCalendar]; NSDate *date = [gregorian dateFromComponents:components]; return (time_t) [date timeIntervalSince1970]; */ /* 3、网上Linux版本 */ return mymktime(d->year,d->month,d->day,0,0,1);}/*blf: 根据delta计算月份,返回值存储在date结构中 例如:当前年月为2015年1月份,delta为2,则返回2014年11月*/void date_get_prev_month(SDate* date, int delta){assert(date);if((date->month - delta) < 1){//条件: 假设为2015年1月,delta = 2//因为: 1-2 = -1 < 1//所以: 年数 = 2015 - 1 = 2014 月份 = 12 + 1 - 2 = 11date->year--;date->month = 12 + date->month - delta;}elsedate->month = date->month - delta;}/*blf: 根据delta计算出月份,返回值存储在date结构中 例如:当前年月为2015年11月份,delta为2,则返回2016年1月*/void date_get_next_month(SDate* date, int delta){assert(date);if((date->month + delta) > 12){//条件: 假设为2015年11月,delta = 2//因为: 11 + 2 = 13 > 12//所以: 年数 = 2015 + 1 = 2016 月份 = 11 + 2 - 12 = 1date->year++;date->month = date->month + delta - 12;}elsedate->month = date->month + delta;}/*blf: 根据输入年份,判断是否是闰年 固定算法:判断闰年的方法是该年能被4整除并且不能被100整除,或者是可以被400整除*/int date_get_leap(int year){if(((year % 4 == 0) && (year % 100) != 0) || (year % 400 == 0))return 1;return 0;}/*blf: 辅助函数,用于计算某年某月的某天是星期几*/int date_get_days(const SDate* date){assert(date);int day_table[13] = {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};int i = 0, total = 0;for(i = 0; i < date->month; i++)total += day_table[i];return total + date->day + date_get_leap(date->year);}/*blf: 用于计算某年某月的某天是星期几,调用上面函数 这些算法比较固定,具体原理也不需要太了解,因为我也不清楚。*/int date_get_week(const SDate* date){assert(date);return ((date->year - 1 + (date->year - 1) / 4 - (date->year - 1) / 100 +(date->year - 1) / 400 + date_get_days(date) )% 7);}/*blf: 用于计算某个月的天数*/int date_get_month_of_day(int year, int month){switch(month){case 1:case 3:case 5:case 7:case 8:case 10:case 12: return 31;case 4:case 6:case 9:case 11: return 30;}//blf:2月比较特别,要进行闰年判断return 28 + date_get_leap(year);}
3) 月历操作函数:
/* blf: calendar dayBeginIdx 和 dayCount图示0123456 week section --------------------------- ||||||| 1 | rowIdx = 0 --------------------------- --------------------------- | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | rowIdx = 1 --------------------------- --------------------------- | 9 | 10| 11| 12| 13| 14| 15| rowIdx = 2 --------------------------- --------------------------- | 16| 17| 18| 19| 20| 21| 22| rowIdx = 3 --------------------------- --------------------------- | 23| 24| 24| 25| 26| 27| 28| rowIdx = 4 --------------------------- --------------------------- | 30| 31|||||| rowIdx = 5 --------------------------- */void calendar_set_year_month(SCalendar* calendar,int year,int month){assert(calendar);//if(calendar->date.year != year || calendar->date.month != month){calendar->date.year = year;calendar->date.month = month;//每个day设置为1号calendar->date.day = 1;//blf://参考上面图示,dayBeginIdx获得的是某个月1号相对日期区块中的索引,例如本例中1号索引为6//而dayCount表示当前月的天数//这样通过偏移与长度,我们可以很容易进行某些重要操作//例如在碰撞检测某个cell是否被点中时,可以跳过没有日期的cell//在绘图时检测某个cell是否找范围之外,如果之外就用灰色现实等等//通过偏移量和count,进行范围判断calendar->dayBeginIdx = date_get_week(&calendar->date);calendar->dayCount = date_get_month_of_day(calendar->date.year, calendar->date.month);}}void calendar_get_year_month(SCalendar* calendar,int* year,int* month){assert(calendar);if(year)*year = calendar->date.year;if(month)*month = calendar->date.month;}/* blf: 初始化一个月历结构,填充所有成员变量的数据*/void calendar_init(SCalendar* calendar,CGSize ownerSize,float yearMonthHeight,float weekHeight){assert(calendar && calendar);//memset(calendar, 0, sizeof(SCalendar));calendar->size = ownerSize;calendar->yearMonthSectionHeight = yearMonthHeight;calendar->weekSectionHegiht = weekHeight;//blf:daySectionHeight是计算出来的calendar->daySectionHeight = ownerSize.height - yearMonthHeight - weekHeight;//blf:错误检测,简单期间,全部使用assert在debug时候进行中断assert(calendar->daySectionHeight > 0);//blf:初始化时显示本地当前的年月日//date_get_now(&calendar->date);calendar_set_year_month(calendar, calendar->date.year, calendar->date.month);}/* blf: 计算出年月区块的rect*/void calendar_get_year_month_section_rect(const SCalendar* calendar,CGRect* rect){assert(rect);memset(rect,0,sizeof(CGRect));rect->size.width = calendar->size.width;rect->size.height = calendar->yearMonthSectionHeight;}/* blf: 计算出星期区块的rect*/void calendar_get_week_section_rect(const SCalendar* calendar,CGRect* rect){assert(rect);memset(rect,0,sizeof(CGRect));rect->origin.y = calendar->yearMonthSectionHeight;rect->size.width = calendar->size.width;rect->size.height = calendar->weekSectionHegiht;}/* blf: 计算出年日期区块的rect*/void calendar_get_day_section_rect(const SCalendar* calendar,CGRect* rect){assert(calendar && rect);memset(rect,0,sizeof(CGRect));rect->origin.y = calendar->yearMonthSectionHeight + calendar->weekSectionHegiht;rect->size.width = calendar->size.width;rect->size.height = calendar->daySectionHeight;}/*blf: 上面计算出来的是三大整体的区块(section) 下面计算出来的都是某个大区快中的子区(cell)*//* blf: 获取星期区块中每个索引指向的子区rect位置与尺寸 输出数据在rect参数中 --------------------------- | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | --------------------------- idx = 0时表示星期日 用于绘图 */void calendar_get_week_cell_rect(const SCalendar* calendar,CGRect* rect,int idx){assert(calendar && rect && idx >= 0 && idx < 7);//获取星期区块calendar_get_week_section_rect(calendar, rect);//计算出cell的宽度float cellWidth = rect->size.width / 7.0F;//计算出x偏移量rect->origin.x = cellWidth * idx;rect->size.width = cellWidth;}/* blf: 获取日期区块中行列索引指向的子区rect位置与尺寸 --------------------------- | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | rowIdx = 0 --------------------------- --------------------------- | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | rowIdx = 1 --------------------------- --------------------------- | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | rowIdx = 2 --------------------------- --------------------------- | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | rowIdx = 3 --------------------------- --------------------------- | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | rowIdx = 4 --------------------------- --------------------------- | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | rowIdx = 5 --------------------------- 一个月总是在28--31天之间,由于星期要缩进,因此6行7列足够解决由于星期缩进引起的显示不全问题 用于绘图以及碰撞检测,共计42个单元格 以二维方式获取日期区块中索引指向的子区的rect位置与尺寸 */void calendar_get_day_cell_rect(const SCalendar* calendar,CGRect* rect,int rowIdx,int columIdx){assert(calendar && rect && rowIdx >= 0 && rowIdx < 6 && columIdx >= 0 && columIdx < 7 );float cellWidth = calendar->size.width / 7.0F;float cellHeight = calendar->daySectionHeight / 6.0F;rect->origin.x = cellWidth * columIdx;rect->origin.y = cellHeight * rowIdx;rect->size.width = cellWidth;rect->size.height = cellHeight;}/* blf: 以一维方式方式获取日期区块中索引指向的子区的rect位置与尺寸 */void calendar_get_day_cell_rect_by_index(const SCalendar* calendar,CGRect* rect,int idx){assert(calendar && rect && idx >= 0 && idx < 42);// (/ 和 %)符号的应用,用于计算出行列索引号int rowIdx= (idx / 7);int columIdx = (idx % 7);calendar_get_day_cell_rect(calendar, rect, rowIdx, columIdx);}/* blf: 检测touchPoint是否点击在日期区块的某一个cell中 如果检测到有cell被点中,返回索引 否则返回-10123456 week section --------------------------- ||||||| 1 | rowIdx = 0 --------------------------- --------------------------- | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | rowIdx = 1 --------------------------- --------------------------- | 9 | 10| 11| 12| 13| 14| 15| rowIdx = 2 --------------------------- --------------------------- | 16| 17| 18| 19| 20| 21| 22| rowIdx = 3 --------------------------- --------------------------- | 23| 24| 24| 25| 26| 27| 28| rowIdx = 4 --------------------------- --------------------------- | 30| 31|||||| rowIdx = 5 ---------------------------注意: 参数localPt是相对于你所继承的View的左上角[0,0]的偏移量,是定义在View空间坐标系的 */int calendar_get_hitted_day_cell_index(const SCalendar* calendar, CGPoint localPt){//优化1: 如果一个点不在日期区块中,那么肯定没点中,立即返回CGRect daySec;calendar_get_day_section_rect(calendar, &daySec);if(!CGRectContainsPoint(daySec,localPt))return -1;localPt.y -= daySec.origin.y;//触摸点肯定会会点中日期区块中的某个cell//优化2: 避免使用循环6*7次遍历整个cell,检测是否一点在该cell中,通过下面算法,可以立刻获得当前点所在的cell行列索引号float cellWidth =daySec.size.width / 7.0F;float cellHeight =daySec.size.height / 6.0F;intcolumIdx=localPt.x / cellWidth;introwIdx =localPt.y / cellHeight;//检测当前被点中的cell是否允许被选中,具体原理请参考//函数void calendar_set_year_month(SCalendar* calendar,int year,int month)的注释int idx = rowIdx * 7 + columIdx;if(idx < calendar->dayBeginIdx || idx > calendar->dayBeginIdx + calendar->dayCount - 1)return -1;//到此说明肯定有点中的cell,返回该cell的索引号return idx;}
第一部分完毕,下一篇我们关注ios的实现。

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