Тимофей Чадов - Использование ListView в режиме виртуального списка

Демонстрационная программа – 161 KB

Исходные тексты – 39 KB

Все программисты делятся на тех, кто повсеместно применяет виртуальный режим, и тех, кто о нем даже и не слышал. Конечно, это шутка, как и любая с долей … шутки-)

На таких сайтах как CodeGuru, есть несколько неплохих примеров применения виртуальных списков. Однако, многие программисты, с которыми мне приходится сталкиваться, лишь изредка прибегают к этой технике, ошибочно считая, что это если не извращение, то уж по крайней мере излишество. Многие заблуждаются, считая, что применение виртуальных списков необходимо только лишь в случаях больших массивов данных, например, при отображении информации из баз данных. Конечно это справедливо, однако, о чем действительно часто забывают – применение виртуальных списков позволяет не только повысить производительность, но и обеспечивает разделение данных и их представлений. Последнее, на мой взгляд, не менее важно.

Конечно, как и везде, нужно знать меру. Не стоит сломя голову бежать переписывать свой код, если требуется вывести диалоговое окно для выбора десятков элементов: cойдет и обычный подход. Однако, если логика вашего приложения основана на применении представления на основе ListView с широкими возможностями по добавлению|удалению|редактированию, да к тому же большого объема записей, – стоит задуматься о виртуальном режиме.

Итак, в этой статье я попробую приподнять завесу тайны над этим чудесным режимом. Вы готовы к путешествию в виртуальность?

Виртуальность это просто

Для работы с виртуальным списком в простейшем случае достаточно следующего:

• Создать виртуальный список

• Вовремя заботиться о количестве элементов

• По запросу списка заполнять элементы нужной информацией

В некоторых случаях возможно понадобятся и более сложные вещи:

• Кеширование

• Сортировка

• Быстрый поиск элементов

Итак, обо всем по порядку.

Переход в режим виртуальности

Чтобы включить режим "виртуальности", необходимо установить стиль LVS_OWNERDATA. Текущая версия библиотеки элементов управления не позволяет переводить список из обычного режима в виртуальный "на лету", поэтому установку данного стиля необходимо делать при создании элемента. Если вы использует редактор диалога достаточно отметить переключатель Owner Data на вкладке More Style в окне свойств List Control. В случае применения класса СListView следует перекрыть PreCreateWindow.

Вся прелесть виртуального режима в том, что список хранит не сами элементы, а только их общее количество, диапазон отображаемых в данный момент, и тому подобную "мелочь". Значения самих элементов (строковые метки, рисунки и т.п) запрашиваются у приложения непосредственно перед их отрисовкой на экране. Такой прием позволяет значительно сэкономить память и существенно повысить производительность, особенно для больших объемов данных.

ПРИМЕЧАНИЕ

В MSDN сказано, что после установки данного стиля, число элементов, которые сможет хранить список, будет ограничено максимальным значением DWORD (для обычных списков только int). Однако, все функции (в том числе и API) для работы со списком принимают int. Кроме этого, мне не удалось использовать более 100.000.000 элементов. Более того, в примере MSJ за ноябрь 1996 г. от Strohm Armstrong встречается именно эта магическая цифра. Отговорка, стандартна: "Сложно представить, что возникнет необходимость использовать больше". Нет вопросов, если бы использовалась хотя бы степень двойки, а так, IMHO, ограничение такой странной (круглой) цифрой выглядит коварным замыслом.

Количество элементов

Итак, список создан. Чтобы вставить в него элементы, достаточной задать их количество. Количество элементов в виртуальном списке задается одной из следующих функций.

void CListCtrl::SetItemCount(int iCount);

void CListCtrl::SetItemCountEx(int iCount, DWORD dwFlags = LVSICF_NOINVALIDATEALL);

iCount

новое количество элементов

dwDlags

Комбинация Флагов определяющая реакцию списка на изменение количества элементов.

LVSICF_NOINVALIDATEALL Список не будет перерисован, пока добавленные элементы не окажутся с поле видимости.

LVSICF_NOSCROLL Позиция скроллинга не изменится.

Таким образом, все что нам нужно, чтобы оперировать элементами списка, – это задать их количество. Никаких вызовов InsertItem, DeleteItem и т.п. Это существенно упрощает код, отвечающий за манипуляцию с данными. Конечно, это не избавляет от подобных операций с самой информацией, однако, разделение данные-представление благоприятно сказывается на ясности кода, а значит способствует уменьшению ошибок.

Содержание элементов

Итак, виртуальный список хранит очень мало информации. За заполнение элементов перед отрисовкой отвечает приложение. Для этого список посылает уведомление LVN_GETDISPINFO. Обработчик несложно добавить, воспользовавшись ClassWizzard.

В обработчике уведомления LVN_GETDISPINFO необходимо проверить, какая информация требуется, и заполнить соответствующие поля.

В следующем примере показан один из способов реализации.

void CMyListView::OnGetdispinfo(NMHDR* pNMHDR, LRESULT* pResult) {

 LV_DISPINFO* pDispInfo = (LV_DISPINFO*)pNMHDR;

 LV_ITEM* pItem= &(pDispInfo)->item;

 CMyDocument* pDoc = GetDocument();

 int nIndex= pItem->iItem;

 if (pItem->mask & LVIF_TEXT) //требуется текст?

 strcpy(pItem->pszText, pDoc->GetItemText(pItem->iSubItem, nIndex));

 if pItem->mask & LVIF_IMAGE) //требуется картинка

  pItem->iImage= pDoc->GetItemImage(nIndex);

}

Здесь GetItemText и GetItemImage функции класса документа, возвращающие текст меток и номер изображения требуемого элемента соответственно.

По умолчанию виртуальный список не хранит информацию поля state, за исключением двух флагов LVIS_SELECTED и LVIS_FOCUSED. Это приводит к тому, что использование иконок состояния (state image) невозможно. Однако эту ситуацию легко исправить. Необходимо использовать сообщение LVM_SETCALLBACKMASK, позволяющее задать маску для хранимой списком информации об элементах.

// Разрешаем использовать иконки состояния

SendMessage(LVM_SETCALLBACKMASK, LVIS_STATEIMAGEMASK, 0);

Кажущиеся трудности

Итак, список создан и замечательно работает. Возможно, в некоторых случаях, Вам захочется реализовать и более сложные вещи.

Управление кешированием.

Если вы самостоятельно решили оперировать большими объемами информации – без кеширования не обойтись. Виртуальный список помогает оперировать процессом кеширования, посылая приложению уведомления LVN_ODCACHEHINT, в которых передает информацию о диапазоне элементов, которые необходимо отобразить на экране. Эту информацию можно использовать для динамического выделения памяти под требуемое число элементов и заполнения их корректными значениями.

void CMyListView::OnOdcachehint(NMHDR* pNMHDR, LRESULT* pResult) {

 NMLVCACHEHINT* pCacheHint = (NMLVCACHEHINT*)pNMHDR;

 // Подготовить кеш

 PrepareCach(pCacheHint->iFrom, pCacheHint->iTo);

 *pResult = 0;

}

Реализация функции, подобной PrepareCach, зависит от того, каким способом вы храните и обрабатываете данные, и может быть различной в зависимости от решаемой задачи. Данное уведомление всего лишь своевременная подсказка.

Нахождение специфических элементов

Когда списку необходимо найти специфический элемент, он посылает уведомление LVN_ODFINDITEM. Это может случиться, если требуется реализовать нажатие быстрой клавиши (поиск по имени), или элемент получил сообщение LVM_FINDITEM. Информация для поиска передается в двух структурах NMLVFINDITEM и LVFINDINFO. В них содержится: номер элемента, с которого следует начать поиск; элемент искомой строки; направление поиска и т.п.

void CMyListView::OnOdfinditem(NMHDR* pNMHDR, LRESULT* pResult) {

 NMLVFINDITEM* pFindInfo = (NMLVFINDITEM*)pNMHDR;

 LVFINDINFO FindItem = pFindInfo->lvfi;

 if (FindItem.flags & LVFI_STRING) {

  //ишем FindItem.psz начиная pFindInfo->iStart

  *pResult = GetDocument()->FindItem(FindItem.psz, pFindInfo->iStart);

  return;

 }

 *pResult = –1;

}

Обработчик уведомления должен вернуть номер искомого элемента или –1 в случае неудачи.

Сортировка

Трудности? Это еще что такое? Однако бесплатный сыр сами знаете где. Дело в том, что, так как сами элементы в списке не хранятся, придется самим заботится о сортировке. Не удастся воспользоваться функцией CListCtrl::SortItems, бесполезно писать CompareItems и т.п. Все, что у вас есть – это порядковый номер элемента.

Но, нет худа без добра. Действительно, обладая дополнительной информацией об используемых данных, можно выбрать более подходящую функцию сортировки, а значит – повысить производительность. Кроме того, в ряде случаев, даже такая проблема не стоит. Если информация берется из базы данных, нет необходимости самостоятельно сортировать элементы, достаточно учесть это при составлении запроса. При использовании в качестве хранилища элементов контейнеров из STL, можно использовать возможности этой библиотеки. В большинстве практических случаев этого бывает достаточно.