深入浅出CChart 每日一课——快乐高四第三十四课 不忘初心，Fortran控制台绘制曲线图

笨笨学的第一门编程语言，就是Fortran，当时用的是谭浩强老师编写的教材。不像计算机专业的人士，貌似他们一般要先学Pascal。

岁月轮回春多少,得失淡淡笑一笑,笑问人间谁是客,无来无去莫计较。

现在，笨笨用C++比较多，Fortran基本上都还给老师了！但是，感觉Fortran还是挺有用的。

Fortran源自于“公式翻译”（英语：FormulaTranslation）的缩写，是一种编程语言。它是世界上第一种高级程序设计语言，广泛应用于科学和工程计算领域。FORTRAN语言以其特有的功能在数值、科学和工程计算领域发挥着重要作用。

Fortran的特长在于数值计算，计算效率高，另外矩阵和复数都是其内置的数据类型，极其方便。

但是，正是由于长于数值计算，Fortran在界面方面不是特别方便，当然现在的Fortran也可以调用系统的API进行界面编程，还有一些第三方的界面库，例如Winteractor，但总的说来，界面编程远不如C++灵活。

Fortran下面绘制数据曲线，当然也有不少工具，比如Winteractor，里面就有曲线绘制工具，又比如Dislin，但这俩都是商业软件，Compaq Visual Fortran安装文件的第二张光盘，是Array Visualizer，这也是一个数据可视化工具。

CChart比起这些工具，就显得轻量化多了，同时功能也是很全面的。

下面笨笨来介绍一下CChart在Fortran控制台程序下的应用。

CChart是用C++编制的，因此这里就存在一个混合编程的问题。笨笨先介绍从CChart的Dll文件导出绘图函数给Fortran调用的方法。如果后续有一定的反响，可以考虑把所有函数都提前导出，这样使用就方便了。不过，本节课还是以介绍方法为主。

本节课采用的Fortran IDE是Compaq Visual Fortran 6.6，这是一个比较古老的版本，目前版本是Intel Visual Fortran。由于是继承关系，本节课的方法也可以在新版本上应用。（说起来，Visual Fortran真是命运多舛，其亲生父亲是Microsoft，最终版本是Fortran Power Station 4.0，随后，被卖给Dec，变成Digital Visual Fortran，此后顺序是Compaq Visual Fortran，HP Visual Fortran，Intel Visual Fortran）

在CChart上免不了要操作字符串，而字符串就要分多字节和宽字节版本，由于笨笨还不知道怎么在Fortran里面使用宽字节字符串，所以目前只能使用多字节字符串，这和前面C#、Delphi、C++Builder、易语言等环境里面不一样。具体说来，就是我们要用到的多字节库文件是CChart.lib和CChart.dll，而不是宽字节库文件CChartu.lib和CChartu.dll。这样，我们在导出C++函数的时候，函数的内部名称需要到CChart_EXPORTS.txt这个文件里面去查询。

下面首先给出一个在Fortran控制台绘制数据曲线的例子。

第一步，打开Visual Studio，建立一个Fortran Console Application，名为LessonA34。

第二步，选择 A “Hello World” Sample Project，并结束。

第三步，把我们需要的CChart.lib和CChart.dll两个文件拷贝到LessonA34文件夹里面。

第四步，把CChart.lib添加到项目里。

第五步，在LessonA34.f90里面，首先导入需要用到的几个函数。

interface
        integer function CreatePopupChartWndGlobal(hwnd, charttype, title, x, y, cx, cy)
          !DEC$ATTRIBUTES DLLIMPORT,ALIAS:'?CreatePopupChartWndGlobal@Classless@@YAPAUHWND__@@PAU2@HPADHHHH@Z'::CreatePopupChartWndGlobal
          !DEC$ATTRIBUTES VALUE::hwnd, charttype, title, x, y, cx, cy
		  integer hwnd, charttype, title, x, y, cx, cy
		end function CreatePopupChartWndGlobal

		integer function AddPoint2D(x, y, dataIndex, plotIndex)
          !DEC$ATTRIBUTES DLLIMPORT,ALIAS:'?AddPoint2D@Classless@@YAHNNHH@Z'::AddPoint2D
          !DEC$ATTRIBUTES VALUE::x, y, dataIndex, plotIndex
		  double precision x, y
		  integer dataIndex, plotIndex
		end function AddPoint2D

		subroutine SetTitle(title)
		  !DEC$ATTRIBUTES DLLIMPORT,ALIAS:'?SetTitle@Classless@@YAXPBD@Z'::SetTitle
		  !DEC$ATTRIBUTES VALUE::title
		  integer title
		end subroutine SetTitle

		subroutine ReDraw()
		  !DEC$ATTRIBUTES DLLIMPORT,ALIAS:'?ReDraw@Classless@@YAXXZ'::ReDraw
		end subroutine ReDraw

		integer function SimpleMsgLoop()
          !DEC$ATTRIBUTES DLLIMPORT,ALIAS:'?SimpleMsgLoop@NsCChart@@YAHXZ'::SimpleMsgLoop
		end function SimpleMsgLoop
end interface

上面这么多代码，实际上的作用是从CChart.dll文件里导入了5个后面要用到的函数，CreatePopupChartWndGlobal，AddPoint2D，SetTitle，ReDraw，SimpleMsgLoop。

至于为什么要导入这些函数，请参考快乐高四第二十一课C风格代码，以及上一课C++控制台程序。

这里有几个问题要说明一下。

1)本节课的Fortran控制台程序和上节课的C++控制台程序，虽然都是控制台程序，实际上编程模式差别很大。上节课的控制台程序，是利用了CChart类库提供的ChartCtrl这个Windows标准控件，关键之处是GetChart(HWND)这个函数可以返回一个CChart类对象的指针，但本节课的编程语言是Fortran，即使获得了这个指针，也没法使用。

Fortran没法使用CChart的类，只能调用其提供的全局函数，也就是前面已经讲过的C风格代码，只是需要把C风格代码翻译成Fortran语言。

2)CreatePopupChartWndGlobal这个函数看起来和上节课的CreatePopupChartWnd很像，参数也完全相同，但实际上内部实现方式是完全不一样的。

CreatePopupChartWnd是WindowsAPI CreateWindow的一个简单封装，建立一个窗口类名为ChartCtrl的Windows窗口。

本节课的CreatePopupChartWndGlobal则是建立了一个Win32 Button窗口，并利用窗口子类化技术，把快乐高四第二十一课里面提到的pGlobalChartWnd这个全局变量，Attach到这个Button窗口上。由于CChart类库提供的大部分全局函数都是操作pGlobalChartWnd的，所以这些函数都可以直接使用了。具体可以用的函数请打开Classless.h文件查看。

本节课这个实现方式主要是针对Fortran编程设计的。

3)对于CChart的有返回函数，Fortran里面需要导出为function，无返回函数则导出为subroutine。

4)ALIAS后面双引号里面是CChart.dll里面函数的实际名称，比较复杂，具体需要到CChart_EXPORTS.txt里面查询。

5)Fortran的参数默认都是传地址，但CChart是用C++编制的，很大部分参数都是传值的，为了避免二者的矛盾，导入函数时，利用!DEC$ATTRIBUTES VALUE::Parameter来改变Fortran的参数传递方式。

6)C++里面的很多类型看起来很高大上的参数，如HWND等，在Fortran里面都可以用integer来表示。

7)Fortran里面Unicode宽字节的字符串不好处理，这里凡是涉及到字符串的参数，都采用多字节字符串，也就是Fortran里面的Character*。

但在函数的参数里面，对于字符串参数，我们不直接采用Character*，而是采用传值的方式使用integer，这样传入的是字符串首字母的地址。调用的方式后面会有，用LOC(“string”C)的格式，这里LOC可以取地址，而后缀C会在字符串后面添加一个结束符”\0”，因为Fortran字符串没有结束符，而C语言字符串需要结束符。

8)这里主要介绍的函数导出的方法。如果本课程发布后，具有较大的反响，笨笨可以考虑把所有函数都导出到一个模块文件里面，后面大家直接用这个文件就可以了，不需要再这样费时费力地导出函数。但如果用的人少，就没有必要做这项工作了，毕竟笨笨的精力是有限的，需要做一些有意义的事。

下面继续我们的代码。

第六步，在implicit none的下一行，添加一个变量用于循环。

integer i

第七步，在print *, 'Hello World'的下一行，添加下列代码。

	print *, "创建弹出窗口..."
	call CreatePopupChartWndGlobal(0, 0, LOC("窗口标题"C), 50, 50, 600, 450)

	print *, "设置标题"
	call SetTitle(LOC("Fortran标题"C))

	print *, "添加数据点..."
	do i = -10, 10, 1
	  call AddPoint2D(i, i*i*i, 0, 0);
	end do

	print *, "重绘..."
	call ReDraw()

	print *, "建立消息循环..."
	call SimpleMsgLoop()

这些代码不用讲解了，因为已经自注释了。

运行程序，得到的图像如下。

注意到是有交互功能的哟！

控制台窗口如图。

本节课对Fortran下CChart的应用进行了比较全面的介绍，后续将针对具体情况，进行较深入的讨论。