高级语言程序设计课程设计指导书13级计算机.docx
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高级语言程序设计课程设计指导书13级计算机
1.3.2题目2：
“四则运算练习”游戏
【问题描述】
通过设计编写一个数百行的应用程序，学习VC6.0环境下图形程序的基本方法，掌握结构化程序设计的一般方法，了解程序设计、模块划分的基本思路，能够使用简单算法完成程序，掌握程序调试的一般技巧，消化和巩固在“高级语言程序设计”课程中所学的知识。
用C语言编写一个简单的一位整数的“四则运算练习”游戏程序，供小学生练习数学使用，实现所要求的基本功能。
在完成基本功能后，可以选择是否实现扩展功能。
【基本功能要求】（必须完成）
从屏幕左面向右面在一定高度范围内有飞艇按一定速度飞过，每隔一定时间出现一条飞艇，飞艇上有一道四则运算题。
玩家用鼠标选定某个飞艇，然后在屏幕下方出现4个数字，从中选择题目的答案。
如果玩家选中正确答案，则被选中的飞艇爆炸，玩家加1分；如果玩家选中错误答案，玩家减1分。
未选的飞艇飞到右端消失，也减1分。
玩家可不断选择，直到按下了“结束”按钮。
动态显示玩家得分。
一、界面
界面分为四个区域：
游戏区、控制、信息显示区、答案显示区。
游戏界面如图所示。
鼓励把界面做的更美观。
（选中变红未能做出来…按钮涂色也不对，填充工具没弄明白…）
图1-2“四则运算练习”游戏主画面
游戏区中有多个飞艇连续从左向右飞，没有爆炸的，到游戏区右端自动消失。
控制区有“开始”、“结束”、“退出”、“存盘”、“导入”等按钮，扩展功能所需的按钮和同学自己添加功能的按钮也显示在此区域。
信息显示区显示游戏的状态信息，例如用户名、游戏所得分数等。
答案显示区显示被选中飞艇上题目的4个答案，其中只有一个是正确的。
二、具体要求
1、用户名
程序运行时先输入用户名，再显示游戏界面，并把用户名显示在信息显示区中。
2、控制区按钮
单击“开始”按钮，游戏开始，此后，“开始”按钮无效。
飞艇开始按指定间隔出现，并匀速飞行。
单击“结束”按钮，本盘游戏结束，但不结束程序，且“开始”按钮可用。
若再按“开始”按钮，则下一盘游戏从头开始。
ok
单击“退出”按钮，结束整个程序。
单击“存积分榜”按钮，执行“存积分榜”功能（见6、）。
单击“显示积分”按钮，执行“显示积分”功能（见7、）。
其他添加功能的按钮。
3、飞艇的出现和移动
每次从屏幕左端出现一个飞艇，按指定时间间隔（例如2秒）连续出现，飞艇的高度在一定范围内随机产生。
飞艇上有一道一位整数四则运算题（不能出现负数结果，除法结果必须为整数）ok。
飞艇按匀速飞行（例如每0.3秒向右移动一定距离），如未爆炸，到右端自动消失。
4、玩家操作及计分
玩家用鼠标选定某个飞艇，该飞艇底色变红（在屏幕上只能有一条飞艇被选中），同时在答案显示区出现4个数字，供玩家选择，其中一个是被选中飞艇上题目的正确答案（另外3个答案必须是1位或2位正整数，随机产生）。
如果玩家选择正确，则被选中的飞艇爆炸，玩家加1分；如果玩家选择错误，则被选中的飞艇恢复原来的颜色，玩家减1分，答案显示区中的4个答案消失。
玩家可再选择任意一个飞艇。
如飞艇飞到右端消失，也减1分。
5、显示得分（关于文件导入导出，只输入文件名即可，我把文件位置绑定在C:
|\下了，TXT文档）
游戏开始后，在信息显示区动态显示本盘游戏玩家的得分。
按“结束”按钮后，得分清零。
Ok导入文件中的游戏后，得分恢复到文件中存储的得分。
6、存积分榜
单击“存积分榜”按钮，先要求输入文件名，确定后，将当前当前用户的用户名和积分存入文件。
7、显示积分
单击“显示积分”按钮，先要求输入文件名，确定后，弹出窗口，显示积分榜。
【扩展功能】（在完成基本功能之后可自选是否实现1项或数项扩展功能，视扩展功能质量，在基本功能得分基础上加分）
1、游戏分级
在游戏开始前，可在控制区通过鼠标选择游戏级别。
不同级别飞艇的出现频率不同，飞艇的飞行速度也不同。
2、限定游戏时间
在游戏开始前，可在控制区通过鼠标选择游戏限定时间，例如100秒、200秒等，同时，在信息显示区动态显示剩余时间。
限定时间到，则本盘游戏自动结束。
3、将游戏的当前状态存盘和导入（飞船状态我没有弄，有点麻烦）
存盘：
按指定文件名，将当前游戏的状态（各飞艇状态）、用户名、得分存入文件。
游戏继续。
导入：
删除当前游戏（删除前应提问是否存盘），将文件中存储的游戏状态恢复到屏幕上，继续导入的游戏。
4、自己添加的使游戏更加有趣的功能，或使界面更加美观的功能（例如，鼠标单击控制区中的按钮时，按钮有被按下去的效果，松开时，有弹回来的效果）。
2课程设计要求与安排
2.1完成课程设计任务的基本过程与时间安排
程序设计应采用自顶向下的模块化程序设计方法。
按照软件开发规范，本课程设计任务的基本过程应该经过分析、设计、编码、调试、测试和整合优化程序等阶段。
程序设计与开发中应兼顾程序的可扩展性和健壮性。
完成程序之后，最终还要提交课程设计报告。
表2-1给出了各阶段的主要任务和相应的时间分配，供大家参考。
表2-1课程设计主要任务与时间分配
周次
内容安排
放假之前
1、认真阅读《高级语言程序设计课程设计指导书》的各个部分，特别是明确题目任务要求，思考完成课程设计的方法和实施计划，学习准备完成课程设计的各项知识技能。
2、鼓励假期提前开始设计。
1
1、学会C语言图形方式编程。
参考：
网站。
该网站有关于该图形库的丰富的内容介绍，包括：
函数库下载与安装方法、范例程序、技术文章、在线帮助（库函数介绍）和讨论社区等。
2、思考被分配的课设题目的图形界面方案、游戏规则和操作流程。
3、对题目进行详尽地了解和分析，明确最终系统应具有的功能，并初步写出课程设计报告的需求分析部分。
2
1、思考自己题目的模块化程序设计方案，体会模块化程序设计的优点。
2、完成程序框架的设计，给出功能模块的划分，定义主要的数据结构。
3、写出课程设计报告的概要设计部分中的主要内容。
4、完善更新已写出的课程设计报告部分内容。
3
1、完成主界面部分的代码并调试成功。
2、完成主要模块的代码编写、调试和测试。
4
1、完成每个模块的详细设计。
2、开始编写课程设计报告的详细设计部分。
3、完善更新已写出的课程设计报告部分内容。
5
1、完成全部模块的代码编写、调试和测试。
2、集成程序，进行整体调试。
6
1、设计测试用例，并进行测试，记录测试结果。
2、完善修改程序设计。
3、完善修改已写出的课程设计报告部分内容。
7
1、进行期中检查。
期中检查要求同学已经完成题目的第一个版本，包括程序代码和报告。
期中检查成绩记录在案，影响期末成绩。
期中检查注意事项：
①携带程序源代码和课程设计报告。
②同学要提前准备好程序及运行环境。
③携带身份证件。
8
1、对期中检查情况进行总结，分析典型经验与错误，修正和优化设计。
9
1、修正和优化课程设计报告。
10
1、进行期末检查，同时进行面试。
注意事项：
①按时间安排准时在机房接受期末检查，如有不按时到达的同学，以旷考处理，一律不给予补考。
②携带学生证等有效证件。
③携带程序源代码和课程设计报告。
④同学按要求的时间提前准备好程序及运行环境。
⑤期末检查前需要在“教育在线”提交课程设计相关文件，提交内容有两部分：
一部分是设计报告、程序全部源代码（以附录形式放在报告中），另一部分是可执行文件（可执行文件需要用Release版。
通常缺省状态编译生成的可执行文件为Debug版本。
Release制作方法：
如果是在VC6环境下生成方式如下：
选择Build菜单下SetActiveConfiguration菜单，打开一个对话框，选中其中的Win32Release，关闭对话框。
重新编译连接程序，在当前工程目录下会自动生成一个release目录，目录下的exe文件既是release办的可执行文件。
没有提交的同学不得参加考试。
2.2课程设计具体事项说明
2.2.1课程设计题目分配方案
每位学生分配的课程设计题目编号=学号的后两位%3+1
要求：
不允许擅自更换课程设计题目。
2.2.2指导教师
指导教师：
陈彩老师：
地点：
信息楼南305B房间，电话：
诸海生老师：
地点：
信息楼南412房间，电话：
周珺老师：
地点：
信息楼南412房间，电话：
三位老师分别负责1、2、3题，与班级无关。
2.2.3上机时间地点
按课表执行。
期中、期末检查同学按学号顺序执行。
三位老师分别负责检查1、2、3题。
2.2.4课程设计的考核与成绩评定
【考核内容】
课程设计考核主要包含两部分内容：
游戏程序设计与实现和课程设计报告。
下面分别详细描述。
（1）程序设计与实现
指导教师将在机房现场检查应用程序的运行情况，并同时进行面试，主要考查下列内容：
●是否符合题目要求，完全实现了基本功能要求；
●完成了哪些扩展功能要求；
●是否存在语法错误、逻辑错误及运行错误；
●程序设计是否合理，是否符合模块化程序设计所倡导的基本理念；
●程序是否具有良好的可读性和可靠性；
●用户界面是否友好。
（2）课程设计报告
检查程序的现场提交课程设计报告，主要考查下列内容：
●设计过程是否符合模块化程序设计方法的基本原则；
●课程设计报告的内容是否完整，应包括附件1中要求的全部内容；
●层次是否清楚，语言是否通顺；
●格式是否整洁漂亮，如类似附件1中的格式；
【成绩评定方法】
采用百分制。
100（课程设计总评成绩）=50（程序运行情况）+30（课程设计报告）+20（平时成绩）
成绩评定的原则：
（1）有下列情况之一视为课程设计总评成绩不及格
●没有按照题目要求完成基本内容的；
●没有按照要求编写课程设计报告的；
●通过教师考查表明课程设计不是自己独立完成的；
●期中检查不来，或期末检查不来、不交课程设计报告的；
●期末检查时将随机提问，多数问题回答错误的；
●期末检查时可能要求现场修改或编写一段小程序，在指定时间内不能独立完成的；
●程序存在错误，不能运行，且不能在指定时间内独立修改正确的；
●两位同学之间课程设计报告和程序非常雷同，有抄袭嫌疑者，两同学均不及格。
（2）有下列情况者将视完成情况给予加分
●程序设计符合模块化程序设计规范；
●模块设计合理；
●程序健壮性好；
●用户界面友好；
●出色地自行设计和完成了扩展功能。
【温馨提示】
为了完成课程设计的各项任务，并获得良好的成绩，在课程设计过程中应该注意以下几个问题：
1、严格按照软件开发规范完成各个阶段的任务，合理分配时间，认真阅读本指导书，并按指导的基本过程完成课设会很有帮助。
2、遵守模块化程序设计的基本原则。
3、注重基本功能的实现。
以前有同学扩展功能完成很好，但没有完成部分基本功能，最终影响了成绩。
4、务必随时保存编程结果，特别是阶段性的编程结果，一旦代码丢失或意外损坏对成绩会有很大的影响。
5、注意版权的自我保护，一旦发现抄袭拷贝别人的课设作业，抄袭人和被抄袭人按学校规定同等处理。
6、认真写好课程设计报告。
7、有问题及时与老师联系、沟通。
2.3课程设计报告要求
书写文档是软件开发的一个重要组成部分，文档的完备性是评价一个软件质量优劣的重要因素之一。
为了强化学生对书写文档重要性的认识，训练学生书写文档的能力，要求每位参与课程设计的学生认真完成编写课程设计报告的任务。
课程设计报告应该能够反映学生完成课程设计题目的全部情况，包括对课程设计题目需求的分析、应用程序的设计、程序的测试过程以及程序的运行情况等等。
设计报告有多种写法，同学们可自己发挥，但鉴于同学们可能初次编写程序设计报告，本《指导书》依据软件工程的思想，在附件1中给出了一种课程设计报告的参考内容和格式。
同学应认真阅读附件1，并思考课程设计报告乃至软件文档的编写方法。
其实，同学最好参考附件1的内容和格式，特别是附件1中列出的各个章节内容是通常程序设计报告都会涉及到的，缺少某些内容会直接影响到你的报告部分的成绩。
同时要注意附件1中报告排版格式也是已经设置好的，同学按此字体字号大小排版即可。
一个比较简洁的做法是直接使用附件1的报告结构，同学只需根据自己的程序设计详细填写每个部分的内容即可。
3相关技术学习（VC）
该部分内容主要取自，供同学参考。
3.1VisualC++的文本显示方式
C语言程序有字符显示和图形显示两种方式，控制台程序默认的显示方式为文本方式。
在文本模式下可以使用各种库函数，用来输入输出文本，以及调整文本的颜色、字体、输出的位置等，这些函数在程序进入图形方式后不能正常使用。
TC下提供了很多使用起来很简单的函数以便设置文本方式，而这些函数在VC下并不通用，随着操作系统从DOS变为Windows，编译环境也应该由古老的TC变更为VC等更高级的编译环境，那么TC下那些功能将如何在新的环境中使用呢？
可以使用VC下的一些标准函数和Windows提供的功能更加强大的应用程序接口库（ApplicationProgrammingInterface，简称API）。
API函数是编程中非常常用的工具之一，它由Windows本身提供，通过调用API函数，可以直接使用Windows的各种功能，API的应用无处不在，用WindowsAPI可以构建起丰富多彩的程序。
在课设中，我们只使用几个少数的API就可以在VC下实现原先TC中的各种功能，对于API函数的细节不做过多解释，如有疑问或兴趣可以参照API函数手册等资料。
在VC中使用WindowsAPI非常方便，只需要引用windows.h即可。
以下是一个使用API的例子。
#include
intmain（）
{
MessageBoxA（0,"HelloWorld!
","Test",MB_OK）;/*用API做的HelloWorld!
*/
return0;
}
下面列出了在文本模式下几个常用功能的实现。
1、将当前光标位置设置到（x,y）处，输出“HelloWorld!
”。
#include"stdio.h"
#include
intmain（）
{
//COORD是一个结构体（struct），包含SHORTX;SHORTY;两个变量，为一个坐标
COORDposition;
//申明句柄变量hout，句柄是一个四字节长的数字，用以指定窗口等各种对象
HANDLEhout;
position.X=20;
position.Y=20;
hout=GetStdHandle（STD_OUTPUT_HANDLE）;
SetConsoleCursorPosition（hout,position）;
printf（"HelloWorld!
\n"）;
return0;
}
上面这句话设定了光标在第20行第20个字，第一个参数为被指定光标位置的对象，GetStdHandle（STD_OUTPUT_HANDLE）函数返回的数据指向一个标准输出对象，也就是当前控制台的输出对象，，第二个参数是一个COORD结构体，它表示光标将会被定位在第X行，第Y个字的位置。
2、清空文本窗口：
system（“cls”）;
system函数可以使用DOS中的一些常用命令，用这种方式清屏是最简单的。
另外，system（“PAUSE”）;可以产生让程序暂停的效果，用户按回车后继续。
使用system函数需要引用stdlib.h。
如在上面程序中printf（"HelloWorld!
\n"）;语句之后，return0;语句之前加入下面两个语句，可观察暂停后清屏的效果。
system（"PAUSE"）;
system（"cls"）;
3、设置文本颜色
在文本显示模式下，颜色用一个占2字节的变量表示，其低八位格式如下所示：
87654321
背景
字符颜色
当最低位到最高位分别为1时，表示如下含义：
常数
数值
含义
FOREGROUND_BLUE
1
前景蓝
FOREGROUND_GREEN
2
前景绿
FOREGROUND_RED
4
前景红
FOREGROUND_INTENSITY
8
前景高亮
BACKGROUND_BLUE
16
背景蓝
BACKGROUND_GREEN
32
背景绿
BACKGROUND_RED
64
背景红
BACKGROUND_INTENSITY
128
背景高亮
上述数值或常数之间可以用按位或运算符 “|”连接，产生叠加效果。
设置文字前景色和背景色要用到API函数SetConsoleTextAttribute
用法为 :
SetConsoleTextAttribute（控制台输出句柄,颜色参数） ;
例：
使以后输出的字变成红色，其背景变为绿色
HANDLEhout ;
hout=GetStdHandle（STD_OUTPUT_HANDLE） ;
SetConsoleTextAttribute（hout,FOREGROUND_RED|BACKGROUND_GREEN） ;
另外一种设置文字前景背景色的方式为：
system（“colorXX”） ;
XX为颜色代号，第一个X为背景色代号，第二个为前景色（即文字颜色）代号，各个颜色代号如下表。
字符颜色的定义如下表所示：
颜色
数值
黑色
0
蓝色
1
绿色
2
青色
3
红色
4
紫色
5
黄色
6
白色
7
灰色
8
淡蓝色
9
淡绿色
A
淡浅绿色
B
淡红色
C
淡紫色
D
淡黄色
E
亮白色（高亮）
F
这两种设置方法有很明显的区别，第一种可以允许控制台中同时出现不同颜色的文字，而第二种方法会直接让控制台中所有文字变成所设定的颜色。
另外，在第一种方法中，文字的背景色只影响该字符所在的一小块矩形的背景色，而用第二种方法会将整个控制台窗口的背景色改变。
3.2VisualC++的图形显示方式使用
TurboC（TC）开发环境提供了传统的图形显示方式。
但是TurboC的图形库BGI已经停止更新，并且TC是DOS下的开发环境，其图形模式在Visita和Windows7（x64）下不兼容，所以要使用TC原版的图形方式就需要在Windows环境下进入虚拟的DOS环境，用一些软件（如DoxBox）可以做到。
另外一种方法就是在VC下采用EasyX图形库。
EasyX图形库移植了BGI库中的主要函数，为了适应VC环境，对它的一些细节有修改，并能够在Visita/Windows7和VisualC++6.0/VisualC++2008/VisualC++2010中使用。
安装EasyX图形库方法参看。
使用EasyX库的方式和使用TC中的BGI基本一致：
大致需要经历下列基本过程：
（1）设置图形模式。
（2）定义视口（不是必须的）。
（3）设置当前位置、前景色和背景色。
（4）绘制图形或文字。
下面各节分别介绍一下相关的函数功能及使用方式。
这些函数的原型，以及下面要用到的符号常量、全局变量等都在头文件graphics.h中。
另外，编程中遇到问题可以查看网站的相关信息。
其中有所有函数的用法以及技术文章和范例程序等。
3.2.1设置图形模式
在未设置图形模式之前，系统默认的屏幕显示方式是文本显示模式，所以要使用图形显示方式，必须先进行设置。
在TurboC环境下，提供了initgraph（）函数实现这一功能。
其原型为：
initgraph（int*gdriver,int*gmode,char*path）;
其中，gdriver表示图形驱动程序，一般使用常数VGA；gmode指定显示模式，一般使用常数VGAHI。
图形驱动程序
显示模式
行列
颜色数
VGA
VGALO
640200
16
VGAMED
640350
16
VGAHI
640480
16
path指出图形驱动程序（也就是EGAVGA.BGI）的位置，若该文件的位置是“D:
\TC3\BGI”，path应为指向含有该文件的文件夹的字符串，例如：
path=“d:
\\tc3\\bgi”;（’\’要双写，如果驱动程序在程序运行目录下，则path=””即可）。
initgraph函数的具体功能是：
初始化图形系统，并装入相应的图形驱动程序。
该函数把由gdriver所指向的图形驱动程序代码装入内存。
如果图形驱动程序未成功地装入内存，图形函数将不能操作，并会提示图形库载入失败的窗口。
需要注意的是：
图形驱动程序的源文件后缀为.BGI，必须确保在当前系统下图形驱动程序能够正常地运行。
若希望结束图形显示模式，应该调用closegraph（）函数退出图形显示模式，返回文本显示状态（注意：
文本显示状态的输入输出函数在图形显示模式下都无法正常使用）。
在EasyX中，initgraph（）函数的第三个参数可以始终置空，或者根本不写第三个参数，且initgraph（）函数也可以这么用：
initgraph（1024,768）;//这样可创建一个比TC下更大的窗口,而且无需考虑驱动问题。
例：
#include
#include//line函数
intmain（）
{
intgraphdrive=VGA,graphmode=VGAHI;
initgraph（&graphdrive,&graphmode,"d:
\\tc3\\bgi"）;
//屏幕显示方式为图形模式了
line（200,240,440,240）;//画线
line（320,120,320,360）;
getch（）;//按任意键
//退出图形显示方式
closegraph（）;
return0;
}
程序执行后可以看到屏幕正中央有一个十字。
3.2.2定义视口
与文本显示模式一样，在图形显示模式下也可以由用户自行定义操作窗口，我们将其称为视口。
定义视口后，所有绘制图形的操作均相对于该视口，这样可以实现屏蔽屏幕其他区域的目的。
视口本身没有边框。
定义视口的函数原型为：
voidsetviewport（intx1,inty1,intx2,inty2boolclip=true）；
setviewport函数的功能是：
设置矩形区域、将矩形区域左上角设置为原点坐标和选择是否裁剪。
其中，x1,y1是视口左上角的屏幕坐标位置，x2,y2是视口右下角的屏幕坐标位置。
如果clip为非0，则超出视口的输出被自动地剪裁掉，否则不进行裁剪。
可以在不同位置定义视口，最后定义的称为当前视口。
voidgetviewport（int*pleft,int*ptop,int*pright,int*pbottom,bool*pclip=NULL）;
函数可以获得当前视口的信息，调用getviewsettings函数后，当前视口的信息将存放在相应的指针所指的变量中。
voidclearviewport（）函数将清除当前视口显示的所有内容，并将光标重新定位于视口的左上角。
voidcleardevice（）函数用当前背景色清空屏幕，并将光标重新定位于屏
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