Создание Windows приложения с использованием Windows Forms

Главная > Курсовая работа >Информатика, программирование

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Ижевский Государственный Технический Университет»

Кафедра: «Мехатронные системы»

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Информатика»

на тему: «Создание Windows приложения

с использованием Windows Forms »

студент группы 3-35-1

Содержание

Техническое задание 3

1 Разработка алгоритма 5

1.1 Разработка математического алгоритма 5

1.2 Разработка схем алгоритма 7

2 Разработка программы 11

3 Руководство оператора 18

4 Руководство программиста 19

5 Вычислительный эксперимент 20

Список литературы 27

Техническое задание

Разработать алгоритм и программу на языке С# вычисления площади, ограниченной двумя кривыми, заданными вариантом индивидуального задания для интервала, определяемого пользователем в диалоговом режиме. Предусмотреть проверку ввода данных на корректность и графическое отображение заданных функций. Предусмотреть в программе вызов справки.

Вариант задания представлен в таблице 1.

Таблица 1. Вариант задания

Функция 1: y = a*tg(b*x+c)

Функция 2: y = a*cos(b*x+c)

Метод интегрирования: метод Гаусса

Введение

Программа, предназначенная для расчёта площади фигуры, ограниченной графиками двух исходных функций y = a*tg(b*x+c) и y = a*cos(b*x+c)и пределами интегрирования, вводимыми пользователем в диалоговом режиме, разработана в среде программирования «Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate», на языке программирования C#.

Язык C# является наиболее известной новинкой в области создания языков программирования. Ввиду очень удобного объектно-ориентированного дизайна, C# является хорошим выбором для конструирования различных компонентов – от высокоуровневой
бизнес логики до системных приложений, использующих низкоуровневый код. Также
следует отметить, что C# является и Web ориентированным — используя встроенные конструкции языка компоненты, могут быть превращены в Web сервисы, к которым можно будет обращаться из Internet посредством любого языка на любой операционной системе.

В C# унифицирована система типов, можно рассматривать каждый тип как объект. Несмотря на то, используется класс, структура, массив или встроенный тип, можно обращаться к нему как к объекту. Объекты собраны в пространства имен (namespaces),которые позволяют программно обращаться к чему-либо. Это значит, что вместо списка включаемых файлов заголовков в своей программе необходимо написать какие пространства имен, для доступа к объектам и классам внутри них, будут использоваться. В C# выражение using позволяет не писать каждый раз название пространства имен, когда необходимо использовать класс из него. Например, пространство имен System содержит несколько классов, в том числе и Console.

1 Разработка алгоритма

Алгоритм программы состоит из двух частей:

Математический алгоритм – вычисление интеграла;

Общий алгоритм работы программы.

Разработка математического алгоритма

Численное интегрирование — вычисление значения определённого интеграла (как правило, приближённое). Под численным интегрированием понимают набор численных методов отыскания значения определённого интеграла.

Численное интегрирование применяется, когда:

Сама подынтегральная функция не задана аналитически. Например, она представлена в виде таблицы (массива) значений в узлах некоторой расчётной сетки.

Аналитическое представление подынтегральной функции известно, но её первообразная не выражается через аналитические функции.

В этих двух случаях невозможно вычисление интеграла по формуле Ньютона-Лейбница. Также, возможна ситуация, когда вид первообразной настолько сложен, что быстрее вычислить значение интеграла численным методом.

М етод Гаусса — метод численного интегрирования, позволяющий повысить алгебраический порядок точности методов на основе интерполяционных формул путём специального выбора узлов интегрирования без увеличения числа используемых значений подынтегральной функции. Метод Гаусса позволяет достичь максимальной для данного числа узлов интегрирования алгебраической точности.

Формула нахождения определенного интеграла методом Гаусса

Например, для двух узлов можно получить метод 3-го порядка точности тогда как для равноотстоящих узлов метода выше 2-го порядка получить невозможно. В общем случае, используя n точек, можно получить метод с порядком точности 2 n − 1. Значения узлов метода Гаусса по n точкам являются корнями полинома Лежандра степени n и приводятся в справочниках специальных функций вместе с соответствующими весами. Наиболее известен метод Гаусса по 5 точкам.

Алгебраический порядок точности численного метода (порядок точности численного метода, степень точности численного метода, порядок точности, степень точности) — наибольшая степень полинома, для которой численный метод даёт точное решение задачи.

Другое определение: говорят, что численный метод имеет порядок точности , если его остаток равен нулю для любого полинома степени , но не равен нулю для полинома степени .

Очевидно, что метод левых (или правых) прямоугольников имеет порядок точности 0, метод Рунге — Кутты (решения дифференциалных уравнений) четвёртого порядка — 4. Широко известный метод Гаусса по пяти точкам имеет порядок точности 9. Менее очевидно, но легко показывается, что порядок точности метода трапеций — 1, а метода Симпсона — 4.

Наивысшая возможная алгебраическая степень точности для методов численного интегрирования достигается для метода Гаусса.

Для метода Рунге — Кутты решения ОДУ порядок точности имеет другое значение — максимальное число первых членов ряда Тейлора полученного решения, совпадающих с действительным решением ОДУ

1.2 Разработка схем алгоритма

Схема алгоритма программы представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема алгоритма программы, считающей площадь, ограниченную двумя исходными функциями и границами интегрирования.

Рисунок 1 – Схема алгоритма программы, считающей площадь, ограниченную двумя исходными функциями и границами интегрирования (Продолжение )

Схема алгоритма метода класса, выводящего окно справки, представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема алгоритма программы, выводящей окно справки.

Схема алгоритма процедуры, считающей площадь, ограниченную двумя исходными функциями и границами интегрирования, представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема алгоритма процедуры, считающей площадь, ограниченную двумя исходными функциями и пределами интегрирования

2 Разработка программы

Программа, предназначенная для расчёта площади, ограниченной графиками двух исходных функций y1= a*cos(b*x+c) и y2= a*tg(b*x+c) и пределами интегрирования, вводимыми пользователем в диалоговом режиме, разработана в среде программирования «Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate», на языке программирования C#.

Программа содержит несколько классов: классы, отображающие окна программы, включающий в себя методы вычисления площадей, и класс для построения графиков.

/// коэффициенты в функциях

public double a;

public double b;

public double c;

public double x1;

public double x2;

public functions(double a, double b, double c, double x1, double x2)

/// Метод, вычисляющий значение функции y=a*cos(b*x+c).

/// значение функции y=a*cos(b*x+c)

public double f1(double x)

double y2 = Math.Pow(a, b * x + c);

/// Метод, вычисляющий значение функции y=a*tg(b*x+c).

/// значение функции y=a*tg(b*x+c)

Рисунок 4 – Текст класса, включающего методы вычисления функций и площадей

public double f2(double x)

double y1 = a * Math.Cos(b * x + c);

/// Модуль разности функций

private double F(double x)

double m = Math.Abs(f1(x) — f2(x));

/// Нахождение площади методом Гаусса

/// Площадь фигуры образованной двумя функциями

public double Gauss()

double c = 0.5 * (x2 — x1);

double d = 0.5 * (x2 + x1);

double e = 0.5 * (x2 — x1)/Math.Sqrt(3);

I = c * (F(d — e) + F(d + e));

Рисунок 4– Текст класса, включающего методы вычисления функций и площадей (Продолжение)

Текст класса, включающего методы построения графиков функций, представлен на рисунке 5.

Реферат: Windows Forms: Современная модель программирования для создания GUI приложений

Чтобы создать GUI приложения в Microsoft .NET нужно использовать Windows Forms. Windows Forms — новый стиль построения приложения на базе классов .NET Framework class library. Они имеют собственную модель программирования, которая более совершеннее, чем модели, основанные на Win32 API или MFC, и они выполняются в управляемой среде .NET Common Language Runtime (CLR). Эта статья дает представление о том, что такое Windows Forms, рассматривая ее от модели программирования до Microsoft Intermediate Language и JIT-транслятора.

Вы уже много слышали, что Microsoft .NET — новая платформа, которая основана на Windows. Это целая новая парадигма программирования, которая изменит путь, которым вы сейчас думаете о написании программ для Windows. Она реализована на библиотеке классов .NET Framework class library и содержит более единую модель программирования, улучшенную защиту и более богатые возможности для написания полнофункциональных веб-приложений. И это только начало.

Windows Forms — одна из наиболее интересных возможностей Microsoft .NET. Если вы знакомы с MFC (или Windows API), то Windows Forms хорошее начало для работы с .NET Framework class library, потому что она позволяет писать традиционные GUI приложения с окнами, формами и т.п. вещами. Однажды, начав работать с Windows Forms вы сможете быстро понять .NET Framework.

Главная выгода от написания Windows-приложений с использованием Windows Forms — это то, что Windows Forms гомогенизируют (создают более однородную (гомогенную) структуру) программную модель и устраняют многие ошибки и противоречия от использования Windows API. Например, каждый опытный программист под Windows знает, что некоторые стили окна могут применяться только к окну, когда оно уже создано. Windows Forms в значительной степени устраняют такое противоречие. Если вы хотите существующему окну задать стиль, который может быть присвоен только в момент создания окна, то Windows Forms спокойно уничтожит окно и вновь создаст его с указанным стилем. Кроме того, .NET Framework class library намного более богаче, чем Windows API, и когда вы будете писать приложения, используя Windows Forms, вы получите в распоряжение больше возможностей. Написание приложения с использованием Windows Forms потребует меньшего количества кода, чем приложения, которые используют Windows API или MFC.

Другая выгода от Windows Forms — вы используете тот же самый API, независимо от языка программирования, который вы выбрали. В прошлом, выбор языка программирования управлял выбором API. Если вы программировали в Visual Basic, вы использовали один API (реализованный на языке Visual Basic), в то время как программисты C использовали Win32 API, а программисты C++, вообще говоря, использовали MFC. MFC-программисту было трудно переключиться на Visual Basic и наоборот. Но теперь такого больше нет. Все приложения, которые используют Windows Forms, используют один API из .NET Framework class library. Знание одного API достаточно позволит программисту писать приложения фактически на любом языке, который он выберет.

Windows Forms ни как не меньше, чем современная модель программирования для GUI приложений. В отличие от модели программирования Win32, в которой многое идет еще от Windows 1.0, новая модель была разработана с учетом всех современных требований. Цель этой статьи состоит в том, чтобы познакомить читателя с моделью программирования Windows Forms. Чтобы компилировать и выполнять примеры кода, приведенного далее, на вашем компьютере должнен быть установлен пакет Microsoft .NET Framework SDK (.NET Framework SDK Beta 1 доступен на сайте Microsoft).

Модель программирования Windows Forms

В Windows Forms термин «форма» — синоним окна верхнего уровня. Главное окно приложения — форма. Любые другие окна верхнего уровня, которые имеет приложение — также формы. Окна диалога также считаются формами. Несмотря на название, приложения, использующие Windows Forms, не выглядят как формы. Подобно традиционным Windows-приложениям приложения осуществляют полный контроль над событиями в собственных окнах.

Программисты видят Microsoft .NET через линзу .NET Framework class library. Представьте MFC на порядок больше и вы получите точную картину о ширине и глубине .NET Framework class library. Чтобы облегчить противоречия в обозначениях и придать организацию многим сотням классов, .NET Framework class library разбита на иерархические разделы по именам. Корневой раздел, System, определяет фундаментальные типы данных, используемые всеми приложениями .NET.

Приложения, использующие Windows Forms используют классы System.WinForms. Этот раздел включает такие классы, как Form, который моделирует поведение окон или форм; Menu, который представляет меню; Clipboard, который дает возможность приложениям Windows Forms использовать буфер обмена. Он также содержит многочисленные классы, предоставляющие средства управления, например: Button, TextBox, ListView, MonthCalendar и т.д. Эти классы могут быть включены в приложение либо с использованием только имени класса, либо с использованием полного имени, например: System.WinForms.Button.

В основе почти каждого приложения, написанного с применением Windows Forms, — производный класс от System.WinForms.Form. Образец этого класса представляет главное окно приложения. System.WinForms.Form имеет множество свойств и методов, которые имеют богатый программный интерфейс к формам. Хотите знать размеры клиентской области формы? В Windows вы вызвали бы функцию API GetClientRect. В Windows Forms нужно использовать свойства ClientRectangle или ClientSize.

Приложения, основанные на Windows Forms, которые используют кнопки, списки и другие типы компонентов Windows, используют классы управления System.WinForms, значительно упрощающие программирование управления. Хотите создать стилизованную кнопку с изображением в виде фона? Нет проблем. Включите требуемое изображение в объект System.Drawing.Bitmap и назначьте его свойству кнопки BackgroundImage. Как насчет управления цветом? Вы когда-либо пробовали настраивать цвет фона текстового поля? В Windows Forms это просто: нужно просто присвоить цвет свойству BackColor, все отстальное система сделает сама.

Другой важный «строительный» блок приложения, который использует Windows Forms — класс System.WinForms по имени Application. Этот класс содержит статический метод Run, который загружает приложение и отображает окно.

Вы скажете: если приложения, которые являются Windows Forms, не обрабатывают сообщения, как они отвечают на пользовательский ввод или знают когда рисовать? Много классов имеют виртуальные методы, которые можно переопределить. Например, System.WinForms.Form содержит виртуальный метод OnPaint, который вызывается когда клиентская область формы нуждается в обновлении. OnPaint — один из многих виртуальных методов, который можно переопределить в производном классе для формирования интерактивных форм.

Другая важная грань модели программирования Windows Forms — механизм, который формы используют для ответа на ввод в меню, средств управления и других элементов GUI приложения. Традиционные Windows-приложения обрабатывают сообщения WM_COMMAND и WM_NOTIFY используя события процесса Windows Forms. В C# и на других языках, которые поддерживают .NET Common Language Runtime (CLR), события — члены типа первого класса наравне с методами, полями и свойствами. Фактически все управляющие классы (control classes) Windows Forms (а также и многие неуправляющие классы) создают события. Например, кнопка (экземпляр System.WinForms.Button) после нажатия создает событие Click. Форма, которая должна ответить на нажатие кнопки может использовать следующий код, чтобы соединить кнопку на обработчиком события Click:

MyButton.Click += new EventHandler (OnButtonClicked);

private void OnButtonClicked (object sender, EventArgs e)

EventHandler — специальный обработчик событий, который выполняет метод OnButtonClicked когда MyButton создает событие Click. Первый параметр OnButtonClicked идентифицирует объект, который вызвал событие. Второй параметр в основном бессмысленен для события Click, но используется некоторым другие типами событий, чтобы передать дополнительную информацию.

Приложение «Hello World» с Windows Forms

Самый простой способ начать изучение новой платформы — создание приложения «Hello World». В Листинге 1 показана версия, созданная при помощи Windows Forms. Все примеры в этой статье написаны на C#, но вы можете писать приложения Windows Forms на любом языке, для которого есть компилятор .NET. Сегодня это: C#, Visual Basic, JScript и C++.

public class MyForm : Form

Text = «Windows Forms Demo»;

protected override void OnPaint (PaintEventArgs e)

Название: Windows Forms: Современная модель программирования для создания GUI приложений Раздел: Рефераты по информатике, программированию Тип: реферат Добавлен 00:15:11 05 марта 2005 Похожие работы Просмотров: 457 Комментариев: 15 Оценило: 3 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать