C++程式設計_簡易計時器(Timer)的控制檯實現

信控學院專業課實驗報告

專業 軟體工程

簡易計時器(Timer)的控制檯實現

目錄

一、實驗名稱 1

二、實驗目的 1

三、實驗平臺 1

四、問題分析 1

①問題描述與需求分析 1

②程式功能抽象 1

五、 設計/開發解決方案 1

六、實驗結果 5

圖1-1 初始化頁面 5

圖1-2 開始計時(秒開始增加) 6

圖1-3 計時暫停(按下空格鍵後時間暫停) 6

圖1-4 計時繼續(按下a後計時繼續) 6

圖1-5計時停止(按下s) 7

圖1-6清零(停止後按下a) 7

七、 實驗分析及結論 7

一、實驗名稱

簡易計時器(Timer)的控制檯指令實現

二、實驗目的

本次實驗旨在對課上學習的有關C++物件導向模組相關知識進行實際操作,將理論聯絡實際，提升物件導向部分的程式碼實現能力。

在理論方面主要：

1. 對問題的初步抽象；
2. 瞭解類(Class)和物件(Object)的基本概念;
3. 學會類的定義方法;
4. 瞭解類成員函式(Member Function)的定義和實現方法;
5. 能夠編寫出初步的建構函式(Constructor);

在實際操作方面,本次試驗重點訓練了:

1. 類(class)的建立
2. 類中建構函式和解構函式的實現;
3. 資料成員和成員函式的宣告,建立和呼叫;

三、實驗平臺

IDE :CodeBlocks16.1 (Core:VC++6.0)

Language Standard : C++14

• 問題分析

①問題描述與需求分析

計時器(Timer),是一個功能十分簡單的計時工具，也是各種高階語言中幾乎都有內建的模組之一，本次實驗通過設計一個簡易計時器，來對“物件導向”的概念進行理解，並對剛剛學習的類與成員函式吧等相關的概念進行實踐。

一個簡易計時器的執行程式需要的常用功能如下:

1. 顯示當前時間；
2. 開始計時；
3. 暫停計時；
4. 停止計時(清零)；

②程式功能抽象

從需求分析可知，我們可以使用一個抽象類Timer，將所有的功能函式和資料成員包括進來並封裝起來，而對於相關的功能，我們需要對應的成員函式進行實現：

1. Show()用來實現顯示時間功能；
2. Start()用來實現開始計時功能；
3. Pause()用來實現暫停計時功能；
4. Stop()用來實現停止清零計時功能；

另外，我們還需要必須的建構函式Timer()用來初始化計時器的值。與此同時使用了C++的預製函式SetConsoleCursorPosition()游標控制和GetStdHandle()獲取標準輸出的控制程式碼等去優化程式的相關操作。

• 設計/開發解決方案

根據需求的分析,首先得到ATM機的大致操作流程,用流程圖表示如下:

Class Timer計時器類

1. class Timer         //計時器類
2. {
3. private:
4. long start_time;    //初始時間
5. long pause_time;    //暫停時間
6. //兩個bool值標記四種狀態
7. bool is_pause; //記錄計時器的狀態 (是否處於暫停狀態)
8. bool is_stop;//是否處於停止狀態
9. public:
10. Timer();
11. bool isPause(); //返回計時器狀態
12. bool isStop();
13. //計時器的三種動作(功能)
14. void Start();
15. void Pause();
16. void Stop();
17. inline long getStartTime()
18. {
19. return start_time;
20. }
21. void Show();
22. };

Timer::Timer()建構函式:初始化計時器狀態

1. Timer::Timer()  //建構函式:初始化計時器狀態
2. {
3. is_pause = false;
4. is_stop = true;
5. }

bool Timer::isPause()判斷是否處於暫停狀態

1. bool Timer::isPause()   //判斷是否處於暫停狀態
2. {
3. if(is_pause)
4. return true;
5. else
6. return false;
7. }

bool Timer::isStop()判斷是否處於停止狀態

1. bool Timer::isStop()    //判斷是否處於停止狀態
2. {
3. if(is_stop)
4. return true;
5. return false;
6. }

void Timer::Start()開始計時

1. void Timer::Start()     //開始計時
2. {
3. if(is_stop)
4. {
5. start_time = time(0);
6. is_stop = false;
7. }
8. else if(is_pause)
9. {
10. is_pause = false;
11. //更新開始時間：用此時的時間 - 暫停時所用的時間 + 上一次開始的時間 = 此時的開始時間
12. start_time += time(0)-pause_time;
13. }
14. }

void Timer::Pause() 暫停計時

1. void Timer::Pause() //暫停計時
2. {
3. if(is_stop||is_pause)   //如果處於停止/暫停狀態,此動作不做任何處理，直接返回
4. return;
5. else                    //否則設定為暫停狀態
6. {
7. is_pause = true;
8. pause_time = time(0); //獲取暫停時間
9. }
10. }

void Timer::Stop()  //停止計時

1. void Timer::Stop()  //停止計時
2. {
3. if(is_stop)         //如果正處於停止狀態(不是暫停狀態)，不做任何處理
4. return ;
5. else if(is_pause)   //改變計時器狀態
6. {
7. is_pause = false;
8. is_stop = true;
9. }
10. else if(!is_stop)
11. {
12. is_stop = true;
13. }
14. }

void Timer::Show()      //列印時間

1. void Timer::Show()      //列印時間
2. {
3. char ch;//控制程式選項
4. hidden();//隱藏游標
5. system("color 7");
6. //設定位置列印專案
7. location(35,12);
8. cout<<"00:00:00";
9. location(20,18);
10. cout<<"     按a開始，按空格暫停，按s停止";
11. while(1)    //程式開始
12. {
13. if(kbhit())
14. {
15. ch = getch();
16. switch (ch)
17. {
18. case 'a':
19. Start();
20. break;
21. case 's':
22. Stop();
23. break;
24. case ' ':
25. Pause();
26. break;
27. default :
28. break;
29. }
30. }
31. if(!isStop()&&!isPause())
32. {
33. long t = time(0) - start_time;
34. location(35,12);
35. //輸出同時調整時間格式
36. cout<<setw(2)<<setfill('0')<<t/60/60<<":"
37. <<setw(2)<<setfill('0')<<t/60<<":"
38. <<setw(2)<<setfill('0')<<t%60<<endl;
39. }
40. }
41. }

int main()  //主函式

1. int main()  //主函式
2. {
3. Timer t;//建立一個物件
4. t.Show();//呼叫展示函式
5. }

void location(int x, int y)//定位顯示位置，x為行座標,y為列座標

1. void location(int x, int y)//定位顯示位置，x為行座標,y為列座標
2. {
3. COORD pos = {x,y};//(座標  位置)
4. HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);  //進行標準輸出處理
5. SetConsoleCursorPosition(hOut, pos);//設定控制檯游標位置
6. }

void hidden()//隱藏游標

1. void hidden()//隱藏游標
2. {
3. HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
4. CONSOLE_CURSOR_INFO i;
5. GetConsoleCursorInfo(hOut,&i);
6. i.bVisible=0;      //賦1為顯示，賦0為隱藏
7. SetConsoleCursorInfo(hOut,&i);
8. }

六、實驗結果

以下為實驗結果截圖:

圖1-1 初始化頁面

圖1-4 計時繼續(按下a後計時繼續)

圖1-5計時停止(按下s)

圖1-6清零(停止後按下a)

• 實驗分析及結論

1.在本次實驗中，成功的實現了簡易計時器的程式設計，實踐了對類的定義和實現，並對剛剛學習到的問題抽象進行了一定的訓練，從功能和需求的分析，到後面的問題抽象，再到最後的函式實現，一步一步的從面相過程的思路向物件導向進行轉化；

2.程式碼方面，對成員函式的書寫有了一定的訓練，從最初的無參函式無返回值進行重新思考，一步一步分析程式的返回型別和傳遞引數，如本次在實驗中採用的bool isPause()和bool isStop()來判斷時間目前的狀態，採用了布林型別進行處理；

3.在設定游標函式和顯示位置函式部分，在網上查閱了有關游標控制SetConsoleCursorPosition()和GetStdHandle()獲取標準輸出控制程式碼的知識，並在實驗中的“顯示時間”部分進行了應用，在接下來的實驗中可以在合適的地方繼續使用相關的知識。

總的來說，本次的簡易計時器只是面相物件的一個簡單的開始，接下來還要繼續學習相關的更高一級的操作，需要認真學習，多多實踐，做好每一次實驗。