4 Разработка алгоритма программы в виде блок-схемы

Для решения поставленной в курсовом проектировании задачи был разработан алгоритм программы в виде блок-схемы, отражающий логическую последовательность действий в процессе анализа введенных пользователем данных и расчета границ контейнера (Рисунок 1) и в процессе имитационного моделирования методом Монте-Карло (Рисунок 2).

Рисунок 1 – Блок схема анализа введенных данных и расчета границ контейнера

Рисунок 2 – Определение площади фигуры методом Монте-Карло

Создание проекта

Так как разработка проекта производится в системе Visual Studio 6.0 с использованием Microsoft Foundation Classes (MFC), то все необходимые библиотеки подключаются автоматически, а коды, описывающие каркас программы генерируются автоматически. Опишем методы классов, используемые в данной курсовой работе.

Классы графического интерфейса

Весь вывод в системе Windows реализован на принципе унификации работы с такими физически различными устройствами, как экран дисплея, принтеры, плоттеры, и.т.п. Для всех этих устройств приложение использует одни и те же функции и, в общем случае, может «не задумываться» над тем, куда будет выведена строка текста или какой-либо графический объект. Система сама распознает устройство ввода и активизирует соответствующий драйвер. Такой подход, с одной стороны, обеспечивает универсальность процесса графического вывода, а с другой – позволяет, например, создавать платы графических акселераторов, которые самостоятельно, без использования центрального процессора осуществляют преобразования команд рисования, существенно разгружая тем самым всю систему в целом.

Для реализации такого подхода в Windows предусмотрен специальный объект, называемый контекстом устройства. Именно он хранит необходимую информацию как об устройстве вывода, так и о параметрах соответственно рисования. Физически весь вывод происходит, естественно, на конкретное устройство, представленное в системе контекстом, описываемым, в свою очередь, дескриптором. Последний используют (в качестве параметра) все функции графического вывода Win32 API, т.е. при этом задействуется объект «контекст устройства», до чего MFC-приложению нет никакого дела – оно работает с объектами классов библиотеки MFC, что существенно удобнее и надежнее.

CDC – базовый класс для всех классов, инкапсулирующих контексты устройств Windows. Объекты этого класса используются для работы со всем экраном дисплея или с таким устройством, как принтер.

CClientDC – объекты этого класса обеспечивают доступ к клиентской части окна. Используется для графического вывода в любой функции. При создании объекта класса CClientDC в конструкторе вызывается функция Win32 API GetDC, а при разрушении, в деструкторе – ReleaseDC, также из Win32 API, обеспечивая необходимые операции для подготовки и завершения процесса графического вывода именно и только в клиентскую часть окна. За создание объекта класса CClientDC отвечает разработчик приложения.

Классы для работы с файлами

Класс CFile

Класс CFile предназначен для обеспечения работы с файлами. Он позволяет упростить использование файлов, представляя файл как объект, который можно создать, читать, записывать и т.д. Чтобы получить доступ к файлу, сначала надо создать объект класса CFile. Далее этот файл можно открыть, вызвав метод Open, в качестве параметров которого указывают путь к открываемому файлу и режим использования файла. Прототип метода Open() имеет следующий вид:

virtual BOOL Open(LPCTSTR FileName, UINT Flags, CFileException* pError = NULL);

В качестве параметра FileName нужно указать имя открываемого файла. Можно указать только имя файла или полное имя файла, включающее полный путь к нему.

Второй параметр Flags определяет действие, выполняемое с файлом, а также атрибуты файла. Ниже представлены некоторые возможные значения параметра Flags:

СFile::modeCreate - Создается новый файл. Если указанный файл существует, то его содержимое стирается и длина файла устанавливается равной нулю.

CFile::modeRead - Файл открывается только для чтения.

СFile::modeReadWrite - Файл открывается для записи и для чтения.

CFile::modeWrite - Файл открывается только для записи.

Необязательный параметр pError, который является указателем на объект класса CFileException, используется только в том случае, если выполнение операции с файлом вызовет ошибку. При этом в объект, указываемый pError, будет записана дополнительная информация.

Метод Open() возвращает ненулевое значение, если файл открыт и нуль в случае ошибки. Ошибка при открытии файла может случиться, например, если методу Open() указан для чтения несуществующий файл.

После завершения работы с файлом, его надо закрыть. Класс CFile имеет для этого специальный метод Close().

Для чтения из файла предназначен метод Read. Его прототип выглядит следующим образом:

virtual UINT Read( void* Buf, UINT nCount );

Параметры:

Buf – указатель на определенный пользователем буфер (область памяти), где размещаются считанные данные;

nCount – максимальное количество байт, которые будут считаны из файла.

Возвращаемое значение – количество байт, переданных в буфер, которое может быть меньше, чем nCount, если при чтении был достигнут конец файла.

Для записи в файл предназначен метод Write. Его прототип выглядит следующим образом:

virtual void Write( const void* Buf, UINT nCount );

Параметры:

Buf – указатель на определенный пользователем буфер (область памяти), где размещены данные, которые необходимо записать в файл;

nCount – количество байт, которые необходимо записать в файл.

Класс CStdioFile

Этот класс позволяет выполнять буферизированный ввод/вывод в текстовом и двоичном режиме. Для объектов класса CStdioFile можно вызывать практически всеметоды класса CFile.

Для чтения и записи в текстовый файл класс CStdioFile включает два метода ReadString и WriteString. Метод ReadString позволяет прочитать из файла строку символов, а метод WriteString - записать.

Класс CString – удобное средство для работы со строками. В отличие от языка C, где работа со строковыми данными сводится к использованию массивов символов, ограниченных конечным нулем, а действия над строками осуществляются через указатели на строки, класс CString позволяет создать строковую переменную, аналогичную переменной типа string в языке Pascal. CString не имеет базового класса.

Класс CString содержит последовательность символов переменной длины и набор функций и операций над ней. Тип символа – TCHAR, т. е. если в программе используется двухбайтный символ (определен макрос _UNICODE), то тип символа устанавливается как WCHAR, в противном случае тип символа определяется как char.

В класс CString включено несколько конструкторов, в том числе конструктор по умолчанию, конструктор с параметрами, копирующий конструктор, при создании строк нет необходимости заботиться о выделении достаточного объема памяти для них, выделение памяти производится автоматически.

GetBuffer

Этот метод возвращает указатель на внутренний символьный буфер объекта CString. Возвращенный LPTSTR - неконстанта и таким образом позволяет прямую модификацию содержания CString.