using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
namespace Calculator
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
}
}
И в этот файл Form1.cs уже автоматически добавлен следующий шаблон метода для обработки события в виде щелчка кнопки:
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
Так как выше в коде уже подключено корневое пространство имён (using System;), то имя System (и другие подключённые имена) далее в нашем коде мы можем не записывать.
В данный шаблон можно записать много вариантов кода для выполнения простых арифметических операций.
Чтобы лучше понять синтаксис визуального (с использованием элементов управления, например, TextBox) программирования, приведём четыре (по мере усложнения) варианта кода для сложения двух чисел.
Первый вариант с тремя переменными:
Листинг 2.1. Наш основной код с тремя переменными.
В данном Издании тексты программ отсутствуют.
По этой методике можно записывать код для выполнения различных математических операций. Подробные объяснения этой программы (какие пространства имён, классы, методы и свойства мы использовали) даны в наших книгах [Литература].
После построения программы (щёлкаем Build, Build Selection или значок с изображением вертикальных стрелок) мы увидим в выходном окне Output сообщение компилятора C# или об успешном построении, или об ошибке (если при вводе нашего кода был введен не тот символ) с указанием типа ошибки и номера строки кода с ошибкой. Ошибку стандартно исправляем, снова строим программу, и так до тех пор, пока не получим сообщение компилятора без ошибок и предупреждений.
Если ошибок нет, то в меню Debug выбираем Start Without Debugging (или щёлкаем по значку с соответствующим изображением).
На рабочем столе поверх формы в режиме проектирования (рис. 2.6) появляется форма в режиме выполнения (рис. 2.7), которую можно захватить мышью за верхнюю полоску и передвинуть в удобное место.
2.5. Выполнение расчётов
Выполняем типичный расчёт: 1,1 + 2,2 = 3,3 и результат показываем на рис. 2.7.
Рис. 2.7. Пример сложения двух чисел.
На рис. 2.7 видно, что и в первые два окна мы записываем десятичную дробь с запятой, и результат получаем в виде десятичной дроби с запятой. Следовательно, эти варианты кода на листинге 2.1 соответствуют российским (и международным) стандартам, когда десятичная дробь записывается с запятой. Поэтому в дальнейшем мы будем применять именно эти варианты кода.
Аналогично выполняется суммирование различных чисел: целых и дробных, положительных и отрицательных. Таким образом, мы выполнили первый традиционный расчёт сложения двух чисел и теперь можем разрабатывать методики для решения более сложных задач при помощи языка программирования Visual C# (в последующих главах).
2.6. Техническая характеристика калькулятора
Исследуем возможности созданного нами калькулятора с целью применения его на практике. Попытаемся ввести в первое окно максимально большое число, состоящее, например, из двоек ( цифр 2). Оказывается, в окно можно вводить большое количества цифр (сколько поместится в окне, каким бы большим мы его не делали), но учитываться в расчёте будет только ограниченное количество этих цифр. Для примера вводим двадцать двоек. Во второе окно также записываем цифры, например, двадцать троек (цифр 3). После щелчка кнопки = результат виден на рис. 2.8.
Рис. 2.8. Результат сложения двух больших чисел.
В числе с плавающей точкой (точнее, запятой), например, 5,555555555555557E+19 (рис. 2.8) цифры перед символом E называются мантиссой, а после E порядком. Следовательно, в нашем калькуляторе максимальное количество разрядов мантиссы, дающих правильное значение числа, пятнадцать (последняя пятнадцатая цифра 6 на рис. 2.8 округлена и определяет погрешность вычислений). Если после каждого щелчка кнопки = постепенно увеличивать количество цифр в первом или во втором окне, то увидим, что тридцать вторая (и далее) цифра уже не увеличивает порядок суммарного числа в третьем окне. Следовательно, в нашем калькуляторе максимальный порядок числа тридцать один (31).
Логичным завершением исследования возможностей нашего калькулятора явится его следующая краткая техническая характеристика.
1. Система счисления вещественных чисел при вводе и выводе десятичная.
2. Максимальное количество разрядов мантиссы числа пятнадцать (15).
3. Максимальный порядок числа тридцать один (31).
4. Диапазон вычислений числа x по модулю |x|
1*10E-031 <= |x| <= 9.99999999999999*10E+031.
5. Форма представления запятой (точки):
в диапазоне
1 <= |x| <= 999999999999999
естественная;
в диапазонах
1*10E-031 <= |x| < 1
и
999999999999999 < |x| <= 9.99999999999999*10E+031
плавающая.
Как видно из этой технической характеристики, созданный нами калькулятор в чем-то превосходит настольные калькуляторы и Windows-калькуляторы, а в чем-то уступает.
Но главное достоинство состоит в том, что наш калькулятор является открытой вычислительной системой и, если в этом есть необходимость, аналогично (как для сложения и вычитания) по разработанной выше методике мы можем вводить в наше приложение-калькулятор выполнение других арифметических и математических операций с различным количеством методов, и постепенно создавать все более сложную нашу персональную (или корпоративную) вычислительную систему для решения именно наших конкретных задач.
Теперь разработаем методику создания анимации, на основании которой разработаем первый эффект анимации для данной Form1.
2.7. Общая методика создания анимации
Разработаем общую методику создания анимации в различных приложениях и апробируем её на примере создания мигающего заголовка формы, точнее, создания чередующегося заголовка, когда одно название заголовка будем сменяться другим названием с заданной нами частотой (или интервалом времени). По этой методике анимационный заголовок можно встроить в любое приложение.
Для создания любой анимации необходимо ввести компонент Timer по схеме:
1. На панели инструментов Toolbox щёлкаем строку Timer (рис. 2.3).
2. Щёлкаем на форме.
Ниже Form1 появляется значок с надписью timer1 (рис. 2.9), который можно захватить мышью и перенести в другое место.
Отметим, что в отличие от элементов управления компоненты располагаются вне формы и поэтому на форме в режиме выполнения не видны.
3. В панели Properties с заголовком timer1:
в свойстве Enabled вместо False выбираем True (рис. 2.10);
в свойстве Interval вместо заданных по умолчанию 100 миллисекунд задаём, например, значение 500 миллисекунд (напомним, что 1000 миллисекунд равны 1 секунде).
Естественно, эти установки можно выполнить не только в панели Properties, но и в программе, например, при помощи следующего кода.
Листинг 2.2. Метод для включения таймера и задания интервала времени.
В данном Издании тексты программ отсутствуют.
Рис. 2.9. Значок компонента Timer. Рис. 2.10. Панель Properties.
Теперь в режиме выполнения проекта с интервалом в эти 500 миллисекунд (или 0,5 секунды) будет генерироваться запрограммированное нами событие Tick и выполняться при помощи метода timer1_Tick (см. ниже листинг 2.3), а именно, в данной главе будет мигать заголовок формы.
Следовательно, мы закончили визуальную разработку анимационного эффекта и теперь нам необходимо написать код программы. Этот код может иметь много вариантов.
Рассмотрим, например, три варианта:
1) анимация выполняется безостановочно столько, сколько выполняется наше приложение, и анимационный объект (текст, кнопка, цвет и т.д.) изменяется за каждый интервал времени Interval;
2) анимация выполняется безостановочно столько, сколько выполняется наше приложение, но анимационный объект изменяется не за каждый интервал времени Interval, а через заданное нами число интервалов N_Interval ;
3) анимация выполняется столько времени, какое число интервалов времени мы задали, и после этого времени анимационный объект останавливается в заданном нами положении.
Сначала изучим первый вариант, когда анимация выполняется безостановочно за каждый интервал времени Interval. Для этого дважды щёлкаем значок timer1 (рис. 2.8) в режиме проектирования (или в панели Properties на вкладке Events дважды щёлкаем по имени единственного события Tick).
Появляется файл Form1.cs с автоматически сгенерированным шаблоном метода, выше которого объявляем булеву переменную, а в шаблон записываем такой код.
Листинг 2.3. Код для создания анимации. Вариант 1.
В данном Издании тексты программ отсутствуют.
В этом коде использовано правило переноса текста с одной строки на другую.
Теперь изучим второй вариант, когда анимация выполняется безостановочно столько, сколько выполняется наше приложение, но анимационный объект изменяется не за каждый интервал времени Interval, а через заданное нами число интервалов N_Interval. Для этого в файле Form1.cs выше того же (что и в предыдущем варианте) автоматически сгенерированного шаблона метода объявляем переменные, а в шаблон записываем код, как показано на следующем листинге.
Листинг 2.4. Код для создания анимации. Вариант 2.
В данном Издании тексты программ отсутствуют.
И наконец, изучим третий вариант, когда анимация выполняется столько времени, какое число интервалов времени N_Interval_Stop мы задали, и после этого времени анимационный объект останавливается в заданном нами положении. Для этого в файле Form1.cs выше того же (что и в предыдущем варианте) автоматически сгенерированного шаблона метода объявляем большее число переменных, а в шаблон записываем более общий код, как показано на следующем листинге.
Листинг 2.5. Код для создания анимации. Вариант 3.
В данном Издании тексты программ отсутствуют.
Так как здесь мы впервые применили метод timer1_Tick, а далее постоянно будем его применять, то дадим краткие пояснения.
Автоматически сгенерированный заголовок метода
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
говорит нам о том, что метод timer1_Tick обрабатывает (Handles) событие Tick, периодически (с заданным интервалом при помощи свойства Interval) возбуждаемое объектом (таймером) timer1. В строке (bool myText = false;) мы объявляем булеву глобальную переменную myText выше метода timer1_Tick. Если бы переменную myText мы задали в виде локальной переменной внутри метода timer1_Tick, то при каждом новом вызове (с заданным интервалом) этого метода timer1_Tick значение переменной myText оставалось бы неизменным, и анимации не получилось бы.
По какому-либо одному варианту кода, например, по первому варианту строим программу и запускаем на выполнение обычным образом: Build, Build Selection; Debug, Start Without Debugging.
В ответ Visual C# выполняет программу и на рабочий стол выводит форму в режиме выполнения. На этой форме с заданной нами частотой в 500 миллисекунд (или 0,5 секунды) заголовок Калькулятор (Calculator) сменяется на Калькулятор с анимацией (Calculator with animation) (рис. 2.10), и таким образом создаётся эффект анимации.
Рис. 2.10. Форма с анимационным заголовком.
Если на листингах 2.3 2.5 вместо слова "Калькулятор (Calculator)" записать оператор "" (т.е. удалить слово "Калькулятор (Calculator)"), то будет появляться и исчезать только второй заголовок формы "Калькулятор с анимацией (Calculator with animation)", и этот заголовок будет только мигать (без замены текста) с заданной частотой. Далее на этом калькуляторе можно выполнять описанные выше расчёты (рис. 2.10).
Аналогично создаётся анимация по второму варианту (листинг 2.4) и третьему варианту (листинг 2.5); каждый вариант имеет свои особенности. И читатель может выбрать наиболее понравившийся вариант анимации. Мы же в дальнейшем будем применять, в основном, первый вариант, как наиболее простой.
Следовательно, мы закончили разработку методики создания трёх вариантов анимации на примере анимационного заголовка формы. Подчеркнем, что мы разработали именно общую методику создания анимации, так как если в программах на листингах 2.3 2.5 вместо ключевого слова this записать значение свойства Name для какого-нибудь элемента управления (label1, button1 и т.д.), то мы получим эффект анимации для текста на этом элементе управления.
2.8. Методика приостановки и возобновления анимации
В любом работающем приложении целесообразно предусмотреть возможность приостановки анимации и мультипликации (остановки изменения во времени какого-либо изображения), например, когда цель анимации достигнута, и она больше не нужна, а также предусмотреть возможность повторного запуска анимации, остановки, запуска и т.д. Можно разработать много вариантов прекращения анимации без прекращения работы всего приложения. Но все основные варианты основаны на том, что в методе для обработки какого-либо события в данном приложении вместо заданного выше значения true свойства Enabled мы должны записать значение false, например, при помощи следующей одной строки кода (которую мы уже применили в предыдущем листинге).
Листинг 2.6. Строка кода, останавливающая анимацию.
В данном Издании тексты программ отсутствуют.
Недостаток записи только этой одной строки кода заключается в том, что после остановки анимации мы не сможем запустить её вновь.
Чтобы возобновить анимацию, мы должны в обработчик события записать другую строку кода:
Листинг 2.7. Строка кода, возобновляющая анимацию.
В данном Издании тексты программ отсутствуют.
Теперь объединим эти две последние строки кода в обработчике события с целью приостановки и возобновления анимации после каждого щелчка, например, кнопки. Для этого в режиме проектирования Form1 стандартно (как описано выше) вводим новую кнопку Button, в свойстве Text записываем &Stop/Start Animation и дважды щёлкаем по этой кнопке (или в панели Properties для этой кнопки на вкладке Events дважды щёлкаем по имени события Click). Появляется файл Form1.cs с автоматически сгенерированным шаблоном метода, выше которого объявляем булеву переменную, а в шаблон записываем код, как показано на следующем листинге:
Листинг 2.8. Код для приостановки и возобновления анимации.
В данном Издании тексты программ отсутствуют.
Для проверки этого кода по первому варианту (листинг 2.3) запускаем программу, например, так: Ctrl+F5. В ответ Visual C# выполняет программу и на рабочий стол выводит форму в режиме выполнения. На этой форме с заданной нами частотой в 500 миллисекунд (или 0,5 секунды) заголовок Калькулятор (Calculator) сменяется на Калькулятор с анимацией (Calculator with animation) (рис. 2.11), и таким образом создаётся эффект анимации.
Рис. 2.11. Анимация прекращается и возобновляется после щелчка кнопки Stop/Start Animation.
Анимация прекращается и возобновляется поочередно после каждого щелчка кнопки (рис. 2.11). Так как в свойстве Text мы записали &Stop/Start Animation с символом &, то первая буква S подчёркнута и, следовательно, эту кнопку можно нажать не только мышью, но и комбинацией клавиш Alt+s.