用VC++制作模拟时钟应用程序.docx
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用VC++制作模拟时钟应用程序
（3）时针、分针和秒针形象美观，即使各指针重合也可辨认。
（4）各指针运动规律正确。
为便于演示，时钟速度应比实际时间快20倍，即1小时相当于3分钟。
（5）数字式时钟的时间显示与指针式时钟显示一致。
（6）按下设置时间按钮或菜单项可弹出一对话框，用于设置当前的时间和日期。
（7）按下秒表控制按钮后，秒表显示窗中显示从0开始的时间，单位为百分之一秒。
再次按下秒表控制按钮后计时停止，该窗口显示累计时间。
2 问题分析
本题主要涉及到的知识点有：
时钟指针运动算法、屏幕重绘方法、定时器消息、鼠标消息、菜单命令、对话框、画笔/画刷、显示文字等。
指针运动算法和屏幕重绘方法是本程序主要难点所在。
不论何种指针，每次转动均以π/30弧度（一秒的角度）为基本单位，且都以表盘中心为转动圆心。
计算指针端点（x,y）的公式如下：
x=圆心x坐标+指针长度*cos（指针方向角）
y=圆心y坐标+指针长度*sin（指针方向角）
注意，指针长度是指自圆心至指针一个端点的长度（是整个指针的一部分），由于指针可能跨越圆心，因此一个指针需要计算两个端点。
三个指针的运动是相关联的，秒针转一圈引起分针运动一格，分针转一圈引起时针运动一格，因此应该使用一个定时器消息来处理指针的运动。
若用三个定时器消息分别处理时针、分针和秒针的运动，就会使问题复杂化且不易实现三个指针联动的正确规律。
采用一个定时器消息可以很容易实现指针联动算法。
由于屏幕的重绘速度很快（50ms一次），如果采用全屏删除式重绘则闪烁十分明显，显示效果不佳。
本程序采用非删除式重绘，假定指针将要移动一格，则先采用背景色（这里是白色）重绘原来指针以删除原来位置的指针，再采用指针的颜色在当前位置绘制指针；如果指针没有动，则直接绘制指针。
另外，秒表需要采用单独的定时器消息控制。
4 程序清单
按以下步骤向视图类（CClockView）添加下列数据成员及成员函数。
（1）添加表示年、月、日、时、分、秒的变量。
intyear;
intmonth;
intday;
inthour;
intminute;
intsecond;
（2）添加秒表的计数变量。
intwatch;
（3）添加时钟的画笔及画刷变量。
CPenm_HouPen,m_MinPen,m_SecPen;//各种针的画笔
CBrushm_MarkBrush;//表盘标记的画刷
（4）添加时钟控制变量。
CPointm_Center;//表的中心
doublem_Radius;//表的半径
CPointm_Hour[2],m_OldHour[2];//时针当前及前一次位置
CPointm_Minute[2],m_OldMin[2];//分针当前及前一次位置
CPointm_Second[2],m_OldSec[2];//秒针当前及前一次位置
（5）添加秒表的两个按钮位置变量。
CRectm_WatchStart;
CRectm_WatchStop;
（6）添加两个函数，计算时钟各指针位置。
voidSetClock（inthour,intminute,intsecond）;
CPointGetPoint（intnLenth,intnValue）;
（7）在视图类构造函数中增加初始化语句：
CClockView:
:
~CClockView（）
{
//设定时间
year=2010;
month=11;
day=22;
hour=0;
minute=0;
second=0;
//设定画笔画刷
m_HouPen.CreatePen（PS_SOLID,5,RGB（255,0,0））;//时针画笔
m_MinPen.CreatePen（PS_SOLID,3,RGB（0,0,250））;//分针画笔
m_SecPen.CreatePen（PS_SOLID,1,RGB（0,0,0））;//秒针画笔
m_MarkBrush.CreateSolidBrush（RGB（250,250,0））;
//设定表芯位置
m_Center.x=222;
m_Center.y=222;
//设定时钟半径
m_Radius=222;
//计算指针位置
SetClock（hour,minute,second）;
//设定秒表计数器及按钮位置
watch=0;
m_WatchStart=CRect（480,310,560,340）;//启动按钮
m_WatchStop=CRect（590,310,670,340）;//停止按钮
}
编写指针位置函数SetClock和GETpOINT。
首先在ClockView.cpp文件头部下添加下面两行代码，以便进行数学计算。
#definePI3.14159265258
#include"math.h"
然后添加下列代码：
//计算个指针位置的函数
voidCClockView:
:
SetClock（inthour,intminute,intsecond）
{
hour=hour*5;
hour=hour+minute/12;
//保存时针原位置
m_OldHour[0]=m_Hour[0];
m_OldHour[1]=m_Hour[1];
//计算时针当前位置
m_Hour[0]=GetPoint（int（m_Radius/2）,hour）;
m_Hour[1]=GetPoint（7,hour+30）;
//保存分针原位置
m_OldMin[0]=m_Minute[0];
m_OldMin[1]=m_Minute[1];
//计算分针当前位置
m_Minute[0]=GetPoint（int（m_Radius*7/10）,minute）;
m_Minute[1]=GetPoint（10,minute+30）;
//保存秒针原位置
m_OldSec[0]=m_Second[0];
m_OldSec[1]=m_Second[1];
//计算秒针当前位置
m_Second[0]=GetPoint（int（m_Radius*8/10）,second）;
m_Second[1]=GetPoint（30,second+30）;
}
//计算以表为原点的指针端点位置
CPointCClockView:
:
GetPoint（intnLenth,intnValue）
{
CPointp;
doubleangle=nValue*PI/30-PI/2;
p.x=m_Center.x+（int）（nLenth*cos（angle））;
p.y=m_Center.y+（int）（nLenth*sin（angle））;
returnp;
}
绘制表盘上的标记、时针、分针和秒针，并显示数字时钟及秒表：
在OnDraw函数中添加下面代码：
voidCClockView:
:
OnDraw（CDC*pDC）
{
CClockDoc*pDoc=GetDocument（）;
ASSERT_VALID（pDoc）;
//绘制表盘标记
pDC->SelectObject（m_MarkBrush）;
for（inti=0;i<60;i++）
{
CPointpt=GetPoint（175,i）;
if（i%5==0）{
pDC->Rectangle（pt.x-5,pt.y-5,pt.x+5,pt.y+5）;
}
else
{
pDC->Ellipse（pt.x-2,pt.y-2,pt.x+2,pt.y+2）;
}
}
//画时针
pDC->SelectObject（m_HouPen）;
if（m_OldHour[0]!
=m_Hour[0]）
{
//用白色覆盖原位置时针
pDC->SetROP2（R2_WHITE）;
pDC->MoveTo（m_OldHour[0]）;
pDC->LineTo（m_OldHour[1]）;
pDC->SetROP2（R2_COPYPEN）;
//时针绘制
pDC->MoveTo（m_Hour[0]）;
pDC->LineTo（m_Hour[1]）;
}
else
{
pDC->MoveTo（m_Hour[0]）;
pDC->LineTo（m_Hour[1]）;
}
//画分针
pDC->SelectObject（m_MinPen）;
if（m_OldMin[0]!
=m_Minute[0]）
{
//用白色覆盖原位置的分针
pDC->SetROP2（R2_WHITE）;
pDC->MoveTo（m_OldMin[0]）;
pDC->LineTo（m_OldMin[1]）;
pDC->SetROP2（R2_COPYPEN）;
//分针绘制
pDC->MoveTo（m_Minute[0]）;
pDC->LineTo（m_Minute[1]）;
}
else
{
pDC->MoveTo（m_Minute[0]）;
pDC->LineTo（m_Minute[1]）;
}
//画秒针
//用白色覆盖原位置的秒针
pCD->SelectObject（m_SecPen）
pDC->SetROP2（R2_WHITE）;
pDC->MoveTo（m_OldSec[0]）;
pDC->LineTo（m_OldSec[1]）;
pDC->SetROP2（R2_COPYPEN）;
//秒针绘制
pDC->MoveTo（m_Second[0]）;
pDC->LineTo（m_Second[1]）;
//数字时钟显示
pDC->SelectStockObject（WHITE_BRUSH）;
pDC->Rectangle（450,30,700,180）;
pDC->TextOut（535,52,"当前时间"）;
CStringm_Date,m_Time;
m_Date.Format（"%4d年%4月%4日",year,month,day）;
pDC->TextOut（510,70,m_Date）;
m_Time.Format（"%4d点%4分%4秒",hour,minute,second）;
pDC->TextOut（510,100,m_Time）;
//秒表显示
pDC->Rectangle（450,220,700,370）;
pDC->TextOut（545,200,"秒表"）;
intminSec=watch%100;
intSec=（watch/100）%60;
intMin=（watch/100）/60;
m_Time.Format（"%02d:
%02d:
%02d",Min,Sec,minSec）;
pDC->TextOut（535,260,m_Time）;
pDC->Rectangle（&m_WatchStart）;
pDC->Rectangle（&m_WatchStop）;
pDC->TextOut（m_WatchStart.left+18,m_WatchStart.top+5,"启动"）;
pDC->TextOut（m_WatchStop.left+18,m_WatchStop.top+5,"停止"）;
}
请注意将表示时间的整数转换为CString字符串类型的方法以及秒表的显示方法。
另外，watch计数器以1/100秒为计数单位，每达到100则秒数加1。
u按照下列步骤增加时钟控制代码：
①修改Onstart和OnStop函数，设置时钟运动消息。
按比正常时钟快20倍的假定，50ms产生一个消息。
其代码为：
voidCClockView:
:
OnStart（）
{
//TODO:
Addyourcommandhandlercodehere
SetTimer（1,50,NULL）;
}
voidCClockView:
:
OnStop（）
{
//TODO:
Addyourcommandhandlercodehere
KillTimer
（1）;
}
②修改OnTimer函数，正确计算并处理年、月、日、时、分、秒等变量的联动变化，其代码为：
voidCClockView:
:
OnTimer（UINTnlDEvent）
{if（nlDEvent==1）
{second++;//秒增加
if（second>59）
{second=0;
minute++;//分增加
}
if（minute>9）
{
minute=0;
hour++;//小时增加
}
if（hour>23）
{hour=0;
day++;//天增加
}
switch（month）
{case1:
//大月
case3:
case5:
case7:
case8:
case10:
case12:
if（day>31）
{day=1;
month++;//月增加
}
break;
case4:
case6:
case9:
case11:
if（day>30）
{day=1;
month++;//月增加
}
break;
case2:
if（year%4==0&&day>29）//闰二月
{day=1;
month++;
}
if（year%4!
=0&&day>28）//二月
{day=1;
month++;
}
break;
}
if（month>12）
{
//年增加
year++;
month=1;
}
SetClock（hour,minute,second）;
Invalidate（false）;
}
//秒表定时器消息处理
if（nlDEvent==2）
{
watch++;
Invalidate（false）;
}
CView:
:
OnTimer（nlDEvent）;
}
③添加时间设置对话框代码。
首先在ClockView.cpp文件头部添加下列语句：
#include“SetTimeDlg.H”
在时间设定对话框类的构造函数中，做如下修改，将初始日期设为2010-11-26：
CSetTimeDtg:
:
CSetTimeDtg（CWnd*pParent/*=NULL*/）
:
CDialog（CSetTimeDtg:
:
IDD,pParent）
{
//||AFX_DATA_INIT（CSetTimeDlg）
m_Day=26;
m_Hour=0;
m_Minute=0;
m_Mouth=11;
m_Second=0;
m_Year=2010;
//||AFX_DATA_INIT
}
最后，在OnSettime函数中添加代码如下：
voidCClockView:
:
OnSettime（）
{
CSetTimeDtgSetDlg;
if（SetDlg.DoModal（）==IDOK）
{
year=SetDlg.m_Year;
month=SetDlg.m_Mouth;
day=SetDlg.m_Day;
hour=SetDlg.m_Hour;
minute=SetDlg.m_Minute;
second=SetDlg.m_Second;
}//计算各指针位置
SetClock（hour,minute,second）;
Invalidate（true）;
}
至此，除秒表外，时钟部分程序设计完成。
u 按以下步骤设计秒表控制程序：
在OnLButtonDown函数中增加下列内容，以便响应单击秒表启动、停止框所发出的消息：
voidCClockView:
:
OnLButtonDown（UINTnFlags,CPointpoint）
{
if（m_WatchStart.PtInRect（point））
{
watch=0;
SetTimer（2,10,NULL）;
}
if（m_WatchStop.PtInRect（point））
{
KillTimer
（2）;
}
CView:
:
OnLButtonDown（nFlags,point）;
}
程序运行：
下图显示了模拟时钟运行的情况。
“启动”和“停止”框控制秒表，时钟用菜单控制。
本题采用标准的SDI程序结构，完全利用视图类实现了这一程序。
利用定时器消息控制时钟运动是本程序的出发点。
利用一个定时器控制时钟，易于实现指针联动规律。
计算指针位置利用了坐标变换和三角函数的知识。
本程序一个较难处理的地方是屏幕重绘，由于完全在OnDraw函数中实现，因此限制较多。
本程序采取了先覆盖，再重绘的方法。
模拟时钟示意图
本程序由于完全在OnDraw函数中实现，因此屏幕重绘较为麻烦。
如果在OnDarw函数中采用“异或”屏幕重绘方式，在程序窗口最大、最小化及移出屏幕时，会显示异常。
解决这一问题较理想的方式是在定时器处理函数OnTimer中采用“异或”方式直接重绘屏幕，而不采用调用Invalidate（）函数的方式；同时在OnDraw函数中显示指针的最后状态，以便处理程序窗口最大、最小化及移出屏幕的情况。
在OnTimer函数中直接重绘屏幕需要使用OClientDC类，具体用法与OnDraw函数中的pDC对象基本一致。
另外，本程序的数字时钟没有显示星期和农历，读者可尝试添加进去。
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