MFC中用正则表达式进行有效性验证
转载自:http://blog.csdn.net/jinhill/article/details/5928993
正则表达式最实用的一个地方是验证用户输入。它可以轻松验证邮编、电话号码、信用卡号码——以及现实世界中各种类型的信息。一个正则表达式可以替换成打甚至上百行过程代码。UNIX 和 Web 编程语言如 Perl从一开始就有正则表达式,但在 Windows 世界或MFC,从来都是使用第三方库,一直到 .NET 框架才结束这个局面。因此现在 .NET 提供一个完整的正则表达式库,为什么不在MFC应用程序中使用它呢?利用 RegexWrap 库,你甚至都不需要托管扩展或 /clr。
MFC 已经具备一种称为“对话框数据交换”(Dialog Data Exchange,即 DDX)以及“对话框数据验证”(Dialog Data Validation,即 DDV)的机制来验证对话框输入。从技术上讲,DDX 只是在屏幕和你的对话框对象之间传输数据,而 DDV 才验证数据。当你从对话框的 OnOK 处理例程中调用 UpdateData 时 DDX 才开始工作。
// user pressed OK: void CMyDialog::OnOK() { UpdateData(TRUE); // 获得对话框数据 ... } |
UpdateData 是一个虚拟 CWnd 函数,你可以在自己的对话框中重写这个函数。其布尔型(Boolean)参数告知是将信息拷贝到屏幕还是相反从屏幕拷贝信息。(你可以在 OnInitDialog 中调用 UpdateData(FALSE)以便初始化对话框)。默认的 CWnd 实现创建一个 CDataExchange 对象并将它传递到另一个虚拟函数,DoDataExchange,你得重写这个函数去调用专门的 DDX 函数来为单独的数据成员传递数据:
void CMyDialog::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { CDialog::DoDataExchange(pDX); DDX_Text(pDX, IDC_NAME, m_name); DDX_Text(pDX, IDC_AGE, m_age); ... // etc. } |
这里 IDC_NAME 和 IDC_AGE 是编辑控制的 IDs,m_name 和 m_age 分别是 CString 和 int 数据成员。DDX_Text 将用户输入的 Name 和 Age 拷贝到 m_name 和 m_age(用一个重载顺便将 Age 转变成 int)。DDX 函数知道走哪条路,因为当从屏幕拷贝到对话框时,CDataExchange::m_bSaveAndValidate 为 TRUE,反之则为 FALSE。MFC 为各种数据和控制类型加载 DDX 函数。例如,DDX_Text 至少有一些重载函数用来将输入文本拷贝和转换成不同的类型,如
CString、int、double、COleCurrency 等等。DDX_Check 用来将复选框的状态转换成整型值,DDX_Radio 则对单选按钮做同样的事情。
DDX 函数传输数据;DDV 函数则验证它。例如,为了限制用户名称为 35个字符,你可以这样做:
// in CMyDialog::DoDataExchange DDX_Text(pDX, IDC_NAME, m_sName); // 获得/设置值 DDV_MaxChars(pDX, m_sName, 35); // 验证 |
为了限定你的用户年龄为 1-120之间的一个整数,你可以这样写:
// m_age is int DDX_Text(pDX, IDC_AGE, m_age); DDV_MinMaxInt(pDX, m_age, 1, 120); |
虽然 DDX 工作表现得很好,DDV 是不免有点老土。MFC 在有效性验证方面所能做到的很有限。你可以在文本域中限制数字字符,不同类型的最小/最大约束。最小/最大是不错,但如果你想验证邮编或电话号码怎么办?MFC 对此无能为力。你不得不编写自己的 DDV 函数。当我第一次用正则表达式实现有效性验证时,我只要写一个函数即可,就像这样:
void DDV_Regex(CDataExchange* pDX, CString& val, LPCTSTR pszRegex) { if (pDX->m_bSaveAndValidate) { CMRegex r(pszRegex); if (!r.Match(val).Success()) { pDX->Fail(); // throws exception } } } |
这使你很容易象下面这样用正则表达式验证输入:
// in CMyDialog::DoDataExchange DDX_Text(pDX, IDC_ZIP, m_zip); DDV_Regex(pDX, m_zip,_T("^d(-d)?$")); |
好酷啊,仅用四行代码就搞掂。(当然,那要假设你有 RegexWrap——否则你得使用托管扩展直接调用框架 Regex 类。)DDV_Regex 在 MFC 的 DDX/DDV 方案中工作表现很完美,但是当我开始添加更多的域时,我马上发现一些 DDX/DDV 的主要缺点,其一,如果域输入无效,则每个 DDV 函数都显示一个出错消息框并丢出异常,那么要是有五个无效域,用户就会看到五个消息框——真实糟透了!此外,在对 DDV 的调用中,我不想将正则表达式写死在代码中。但我拒绝 DDX/DDV 的主要理由是它太程序化。为了验证新的域,你不得不添加另外的数据成员以及在
DoDataExchange 加更多的代码,不久这个函数便膨胀臃肿,就像下面这样:
DDX_Text(pDX, IDC_FOO,...); DDV_Mumble(pDX, ...) DDX_Text(pDX, IDC_BAR,...); DDV_Bletch(...) ... // etc for 14 lines |
为什么我非得要墨守成规编写过程指令来描述固有的验证规则呢?我的五条编程最高准则之一是:拒斥程序化代码。另一个是:一个表格胜过一千行代码。你肯定猜到我要干什么了。最终,我编写自己的对话框验证系统,一个基于规则的、表格驱动的验证系统。它依靠在 DDX 的最上层,但废掉了 DDV 并有好得多的用户接口。当然,它还易于使用,借助正则表达式进行验证。所有细节都封装在一个类中,CRegexForm,你可以在任何 MFC 对话框中使用这个类。
Figure 1 TestForm 里的工具提示 与往常一样,我编写了一个测试程序来示范它的工作原理。初看起来,TestForm 有点像再平常不过的基于 MFC 的对话框程序。它的主对话框中有几个编辑框——邮编、SSN(社会保险号),电话号码等。但当你通过对 TestForm 的测试,你会很快认识到它蕴含着许多玄机。如果你用tab键在输入域间移动,TestForm 会显示一个工具提示,它描述在这个输入域能输入什么(如图 Figure 1)。如果你敲入了一个非法字符——例如,在电话号码输入域敲入一个字符——TestForm 将拒绝接受该字符并发出蜂鸣声。当你按下确认键或OK键,你会得到一个描述所有无效输入域的出错信息框,如图
所有这些神奇的特性都是由 CRegexForm 自己实现的。你只需使用它即可,使用方法相当直白,首先你得定义一个自己窗体。下面是 TestForm 的窗体内容,这些定义位于 MainDlg.cpp:
这个宏定义了一个静态表格,表格描述每个编辑控制域。大多数情况下你只需要控制 ID,还要有地方放标志和 RegexOptions。例如,在 TestForm 中,邮政编码是必输域(RGXF_REQUIRED),质数(Prime Number)输入域使用回调(稍后会详细讨论),最喜爱的专栏作家(IDC_FAVCOL)指定 CMRegex::IgnoreCase,它使得大小写 不敏感。
看着表格你可能想知道正则表达式在哪。回答是:在资源文件中。对于每个域/控制ID,CRegexForm 都期望有一个具有相同ID的资源串。资源串由五个子串组成,子串之间用新行符(''n'')分隔。一般格式为:
第一个子串“Zip Code”是域名。第二个“^d(-d)?$”,是用于验证邮编的正则表达式。(在资源串中必须敲入两个反斜线,目的是转义正则表达式中反斜线)。第三个子串是另外一个正则表达式,用来描述合法字符。对于邮编来说,即是“[d-]”,意思是允许数字和连字符(hyphen)。如果输入域无字符限制,你可以通过敲入两个连续的新行符(“nn”意思是空子串)省略 LegalChars 检查。第四个子串全部为工具提示串。最后你可以提供第五个子串,如果该输入域无效则显示错误信息。对于邮编来说,它没有错误信息,所以
现在 substrs[i] 是第 i 个子串,如果你想知道有多少个子串,调用 substrs.size()即可。我真的很高兴我包装了 Split 函数来返回 STL vector。
自然,CRegexForm 需要域映射并指向你的对话框;第二和第三个参数是另一个资源串和回调消息ID。与单独的域字符串一样,初始串由包含新行符分隔的多个子串组成。对于 TestForm,IDS_MYREGEXFORM 是“Error: %snRequirednShould be: %snBad Value”。第一个子串“Error: %s”是错误前缀。CRegexForm 用来显示“Error: xxx,”,xxx 是实际的出错信息。第二个子串,“Required,”是一个词/短语,当该域为必输域(RGXF_REQUIRED)时使用。第三个子串“Should Init 的最后一个参数 MYWM_RGXFORM_MESSAGE 是应用程序定义的回调消息 ID,利用它可以使 CRegexForm 与你的应用程序沟通并做一些需要过程代码来定制验证的事情。如果你需要用数学算法来验证你的输入,你可以在域标志中设置 RGXF_CALLBACK,CRegexForm 将在进行验证时用通知代码 RGXNM_VALIDATEFIELD 方式向对话框发送回调消息。TestForm 使用回调来验证其 Prime Number 域;具体详细参见 Figure 4。
CRegexForm 用其内部拥有的 CStrings 来进行 DDX,所以你不必为每个文本域定义对话框成员。你只要调用 CRegexForm 来传递数据即可。
当你初始化 CRegexForm 时,它分配一个 protected 类型的 FLDINFO 结构数组,映射中的每个域都有一个这样的数组。FLDINFO 结构的成员之一是 FLDINFO::val,类型为 CString,用来保存当前的域值。CRegexForm 在内部使用以此 CString 作为参数的 DDX_Text。你可以通过调用 CRegexForm::GetFieldValue 或 SetFieldValue 获取或设置该内部域值,它们都用控制ID来区分域。
CRegexForm 将所有值都当作文本对待,并将它们存储在 CStrings 中,同时提供 GetFieldValInt 和 GetFieldValDouble 方法来获得转换为 int 或 double 的值。对于其它类型,你得自己进行转换——或者你仍可以用 MFC DoDataExchange 中的 DDX 函数。TestForm 有一个 “Populate”按钮,它调用 CRegexForm::SetFieldValue 将样板数据填充到窗体中,如图 Figure 3 所示。通常,CRegexForm
UpdateData 调用 MFC 的 DDX 机制,即调用对话框的 DoDataExchange。然后 DoDataExchange 调用 CRegexForm::DoDataExchange,从而将用户输入拷贝到其内部的 FLDINFO 结构。接着 CRegexForm::Validate 遍历输入域,针对域的正则表达式调用 CMRegex::Match 来验证每一个域。如果域输入无效,CRegexForm 便在其内部的 FLDINFO 中设置错误码 RGXERR_NOMATCH 或者必输于域如果为空,则设置
我提到的反馈窗口,它由 CRegexForm 全权管理;你只需通过调用 CRegexForm::SetFeedBackWindow 提供一个这样的窗口即可。你可以为出错信息指定一种颜色。CRegexForm 还负责提示功能。默认情况下,当用户tab到某个新输入域时显示域提示(如图 Figure 1)。你可以调用 CRegexForm::SetShowHints(FALSE)来关闭提示功能。SetShowHints(TRUE, nDelay, nTimeout) 可以再次打开提示功能,这里 nDelay 是显示提示之前要等待的毫秒数(默认值=250),nTimeout
在实际应用中,你会将这些值拷贝到其最终目的地。Figure 6 是 CMainDlg::OnOK 的全部代码。通过数据交换中的非耦合式的数据验证,CRegexForm 给予你更充分的 UI 控制,并使你避免 MFC 固有的缺陷。
我提到的反馈窗口,它由 CRegexForm 全权管理;你只需通过调用 CRegexForm::SetFeedBackWindow 提供一个这样的窗口即可。你可以为出错信息指定一种颜色。CRegexForm 还负责提示功能。默认情况下,当用户tab到某个新输入域时显示域提示(如图 Figure 1)。你可以调用 CRegexForm::SetShowHints(FALSE)来关闭提示功能。SetShowHints(TRUE, nDelay, nTimeout) 可以再次打开提示功能,这里 nDelay 是显示提示之前要等待的毫秒数(默认值=250),nTimeout |
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