§ 3 Особенности программ, работающих под управлением ос Windows

Программирование – процесс создания программы, который может быть представлен как последовательность следующих шагов:

1. Определение требований к программе.

2. Разработка алгоритма решения задачи.

3. Написание команд.

4. Отладка.

5. Тестирование.

Определение требований к программе – описание исходных данных и формулирование требований к результату. Кроме того, описывается поведение программы в особых случаях. Например, требования к программе вычисления площади треугольника по трём сторонам с использованием формулы Герона могут быть сформулированы в следующим образом:

1. Исходными данными программы являются длины трёх сторон (a, b, c).

2. Исходные данные должны вводиться с клавиатуры в режиме диалога во время работы программы.

3. Выходные данные программы – значение площади треугольника.

4. Если треугольник с указанными длинами сторон не существует (например, не выполняется необходимое соотношение между длинами сторон a+b≤c), должно выводиться соответствующее сообщение.

При разработке программы, предназначенной для работы в Windows, требования к ней могут включать пункты о желаемом виде окон диалога программы. Поэтому даже простая программа на этапе проектирования обычно включает не один, как при работе под управлением МС ДОС, а несколько файлов. Набор файлов, из которых состоит создаваемая прикладная программа (приложение), называется проектом.

На этапе разработки алгоритма программист должен определить последовательность действий, необходимых для получения результата, и в случае, если возможны различные варианты решения, выбрать оптимальный. Критерием оптимальности может быть скорость решения задачи, количество памяти и др. машинных ресурсов, необходимых для её решения и т.д. Разработанный алгоритм может быть представлен либо в виде описания последовательности операций, либо в виде блок-схемы.

Далее следует реализация алгоритма на выбранном алгоритмическом языке, в данном случае на Object Pascal .

Написанная программа, как правило, не свободна от ошибок. Ошибки программиста могут быть разделены на две категории: синтаксические и алгоритмические. Синтаксические ошибки могут быть легко устранены с использованием отладчика, позволяющего производить трассировку программы, наблюдать значения переменных и т.д. Алгоритмические ошибки устранить значительно труднее.

Тестирование – проверка работы программы при различных наборах входных данных. Для случая программы расчёта площади треугольника по формуле Герона, очевидно, необходимо убедиться в правильности работы программы в случаях, когда возможно и когда невозможно построить треугольник со сторонами заданной длины.

Алгоритм решения задачи о вычислении площади треугольника по трём сторонам должен включать следующие действия:

1. Ввод исходных данных – длин сторон треугольника, измеренных одной и той же мерой, например, метрами.

2. Проверку возможности построения треугольника. Сумма длин любых двух его сторон должна быть больше длины третьей стороны.

3. Расчёт площади треугольника, если выполняются условия п2 или выдача сообщения об ошибке ввода исходных данных в противном случае. Таким образом, все последующие предписания следует выполнять только в случае, если построение треугольника возможно.

4. Вычисление величины полупериметра треугольника p=(a+b+c)/2.

5. Вычисление площади треугольника по формуле S=√(p*(p-a)*(p-b)*(p-c))

Если, как было отмечено выше, длины сторон измерены в метрах, площадь окажется выраженной в м². В случае необходимости выразить площадь в других единицах, в расчётную формулу следует ввести соответствующий коэффициент. Если площадь должна быть выражена в га, то соответствующий коэффициент равен 10^-5.

Следующий этап решения задачи – преобразование алгоритма в программу на языке, «понятном» ПК. Алгоритмический язык понятен ПК лишь в том случае, если имеется программа перевода команд языка в последовательность команд машины. Такие программы называются трансляторами, а транслируемый алгоритмический язык – входным языком. Известны два типа трансляции машинных программ – интерпретация и компиляция. Компилирующие трансляторы обеспечивают более высокое быстродействие по сравнению с интерпретаторами. Поэтому интерпретаторы в настоящее время используются редко. Компилятор проверяет текст программы на отсутствие синтаксических ошибок и создаёт исполняемую программу – машинный код.

Вне зависимости от использованного алгоритмического языка, программирование под Windows является объектно-ориентированным. Объект – то, чем пользователь управляет с использованием программы. Один объект может находиться внутри другого, например, метка или управляющая кнопка входит в состав формы. Каждый объект обладает некоторыми характеристиками, свойствами. Объект имеет имя (свойство name), которое пользователь указывает при обращении, заголовок (свойство caption), расположенный на его изображении. Изменяя значения свойства visible, пользователь может показывать или не показывать объект на экране. Каждый объект имеет определённый набор свойств. В среде Delphi изменение значений свойств выделенного объекта осуществляется с использованием вкладки properties инспектора объектов. Команды, с использованием которых свойства объекта в процессе выполнения программы могут быть изменены, называются методами объекта. Самым важным объектом является окно. Окно первым появляется после запуска любого приложения и последним исчезает после прекращения работы. Общение с окном возможно при помощи сообщений. Windows при помощи сообщения посылает информацию окну приложения о некотором событии, вследствие которого изменились параметры окружающей приложение среды. Окно реагирует на событие в соответствии с программой, составленной пользователем. В среде Delphi перечень событий, связанных с тем или иным объектом, содержится на вкладке events инспектора объектов. Программирование в среде Delphi, работающей под управлением Windows, связано, как правило, с разработкой процедур обработки событий. Задачу организации взаимодействия между отдельными процедурами берёт на себя среда Delphi. Процесс создания приложения, в состав которого входят окно формы, окно редактирования и управляющая кнопка рассмотрим на примере программы, которая после щелчка мышью по кнопке возвращает в окне редактирования слово «Привет, друг!». Для этого надо произвести следующие действия: в окно формы, появляющейся на экране при открытии Delphi вставить два визуальных элемента и написать программу, управляющую реакцией этого окна на событие – щелчок мышью по кнопке (click).

1. Изменение заголовка окна формы (изменение заголовков других окон или надписей на других компонентах производится при помощи тех же самых действий).

   1. В левой части окна инспектора объектов на вкладке properties найти свойство caption.

   2. В правой части вкладки установить значение свойства «Приветствие». Следует отметить, что изменяется только надпись на заголовке окна, а имя окна (свойство name) остаётся без изменения.

2. Вставка окна редактирования Edit1.

   1. Установить курсор мыши на кнопку Edit на палитре компонентов главного окна и щёлкнуть по ней левой клавишей.

   2. Установить курсор мыши в ту точку формы, где должен находиться левый верхний угол поля, нажать левую клавишу.

   3. Перетащить курсор в точку, где должен находиться правый нижний угол поля, и отпустить клавишу.

3. Вставка управляющей кнопки Button1.

   1. Установить курсор мыши на кнопку Button на палитре компонентов главного окна и щёлкнуть по ней левой клавишей.

   2. Установить курсор мыши в ту точку формы, где должен находиться левый верхний угол кнопки, нажать левую клавишу.

   3. Перетащить курсор в точку, где должен находиться правый нижний угол кнопки, и отпустить клавишу.

   4. Установить на кнопке надпись «Привет», изменив значение свойства caption, подобно тому, как было изменено значение свойства caption исходной формы.

4. Корректировка положения и размера выбранного компонента.

   1. Перемещение компонента – установить на изображение компонента курсор мыши, нажать левую клавишу и, не отпуская её, переместить курсор в нужное место формы.

   2. Изменение размера компонента – выделить нужный компонент щелчком мыши, установить курсор на один из маркеров, нажать левую клавишу и переместить границу компонента в нужное положение.

5. Присоединение кода для события.

   1. Дважды щёлкнуть мышью по кнопке, после чего станет активным окно редактора кода (модуль Unit1).

   2. В окне инспектора объектов щёлкнуть мышью по вкладке и выбрать событие, реакцией на которое должно стать выполнение создаваемого кода. По умолчанию устанавливается событие OnClick, т.е. код будет выполняться после щелчка мышью по кнопке.

   3. В окне редактора кода внутри пустой процедуры, созданной средой по умолчанию, между ключевыми словами begin и end ввести команду Edit1.Text:=’Привет, друг!’, которая должна изменить значение свойства «Text» окна редактирования Edit1. (Свойство «name» окна редактирования при изменении значения свойства «Text» остаётся неизменным).

6. Сохранение файлов проекта

   1. Войти в меню «File» и в выпадающем меню второго уровня выбрать пункт «Save Project As…».

   2. В появившемся окне диалога, вид которого аналогичен окнам сохранения документов в других приложениях Windows, указать адрес и имя папки, в куда необходимо поместить проект, например, А:\ПРОЕКТЫ, а затем установить имя файла модуля, например, pr_1.pas и щёлкнуть мышью по кнопке «Сохранить».

   3. В следующем окне диалога указать имя файла проекта, например, pr1.dpr и щёлкнуть мышью по кнопке «Сохранить». (В обоих случаях п6.2 и п6.3 имена файлов должны быть различными и не должны содержать русских букв. Два одинаковых имени среда Delphi воспринимает как ошибку).

7. Компиляция проекта осуществляется с использованием команды Project  Compile или комбинации горячих клавиш Control+F9. После завершения компиляции перед началом каждой правильно написанной строки появится точка синего цвета. В противном случае среда выводит сообщение об ошибке и выделяет цветом строку, в которой обнаружена ошибка.

8. Т

   

   Рис. 6-2

   естирование программы осуществляется с использованием команды Run  Run, нажатием клавиши F9 или щелчком по кнопке «►» на панели инструментов. Вид окна тестируемой программы после её выполнения проиллюстрирован на Рис. 6-2.

9. Сохранение исполняемого файла программы осуществляется автоматически после запуска сохранённого проекта из среды Delphi. Исполняемый файл сохраняется в той же папке, в которой сохранён файл проекта. Имя исполняемого файла соответствует имени проекта, но с расширением «ехе».

Следует отметить, что информация в окнах редактирования всегда представляет собой последовательность символов или строку, даже, если каждый символ этой строки – цифра. Поэтому в процессе создания более сложных программ возникнет необходимость в преобразовании строк в числа и чисел в строки с использованием специальных функций языка Object Pascal. В некоторых случаях для вывода сообщений целесообразно использовать не окна редактирования, а метки (Label) путём изменения значения свойства caption.

Задание: Напишите программу диалога человек-машина. Программа должна создавать форму, озаглавленную «Диалог», выводить по требованию пользователя вопрос «Ты кто?» и ответ «Я компьютер с процессором Pentium» . Отчёт по данной работе должен включать перечень использованных визуальных компонентов, описание свойств компонентов, изменённых при создании формы или изменяемых в процессе выполнения программы, описание событий, изменяющих ход выполнения программы, распечатку процедуры обработки каждого из указанных событий.