MFC模拟高尔顿板实验

先上效果图，图中小球是动态下落的，下落到对应桶里会更新相应计数。

《1》建立基于单文档的应用程序，名为：GEDB。

《2》为类CDEDBView添加成员函数void CGEDBView::DrawFrame(CDC *pDC)，并添加如下代码：

void CGEDBView::DrawFrame(CDC *pDC)

{

CRect rc;//定义一个矩形区域变量

GetClientRect(rc);//获取当前窗口的客户区大小

CPoint point[12] ;

point[0] = (85 ,5) ;//画图区域的左上角

point[1] = (685 ,403) ;//画图区域的右下角

//设置每个钉子的半径为12

int R = 12 ;

//绘制图形区域的边缘(灰色)

CPen pen(PS_INSIDEFRAME,1,RGB(192,192,192));//定义画笔

CPen* oldPen=pDC->SelectObject(&pen); //将pen选入设备环境

CRect recttempt(85,5,685,403) ;

pDC->Rectangle(recttempt) ;

//绘制显示小球的所在区域

CRect rect1(85 -4*R ,300-23*R ,85-2*R ,300+7*R) ;

pDC->Rectangle(rect1) ;

pDC->SetBkColor(RGB(250,250,0)) ;

CString str[2]= {"顶部","底部"};

pDC->TextOut(85 -4*R,300-25*R,str[0]) ;

pDC->TextOut(85 -4*R,300+8*R,str[1]) ;

//绘制不同桶间的分割线(蓝色)

CPen Lpen0 ;

Lpen0.CreatePen(PS_SOLID ,2 ,RGB(0,0,255)) ;

pDC->SelectObject(Lpen0) ;

for (int i = 1 ;i<12 ;i++)

{

pDC->MoveTo(100 + i*4*R ,400) ;

pDC->LineTo(100 + i*4*R ,300) ;

}

//绘制高尔顿版的边缘(肖贡土色)

CPen Lpen1 ;

Lpen1.CreatePen(PS_DASH ,5 ,RGB(197,97,20)) ;

pDC->SelectObject(Lpen1) ;

pDC->MoveTo(100,400) ;

pDC->LineTo(100 ,300) ;

pDC->MoveTo(676,400) ;

pDC->LineTo(676 ,300) ;

pDC->MoveTo(100,400) ;

pDC->LineTo(676 ,400) ;

pDC->MoveTo(100 ,300) ;

pDC->LineTo(375 ,25) ;

pDC->MoveTo(676 ,300) ;

pDC->LineTo(406 ,25) ;

pDC->MoveTo(375 ,25) ;

pDC->LineTo(375 ,10) ;

pDC->MoveTo(406 ,25) ;

pDC->LineTo(406 ,10) ;

CPen Lpen3(PS_NULL ,1 ,RGB(0,0,0)) ;//创建无边缘的画笔

pDC->SelectObject(Lpen3) ;

CBrush brush(RGB(0,255,0)) ;

CBrush *OldBrush = pDC->SelectObject(&brush) ;

for (i = 0 ;i<12;i++)

{

for (int j = 1 ;j <12-i ;j++)

{

//绘制钉子

pDC->Ellipse(100+j*4*R-R + i*2*R ,300+R - i*2*R,100+j*4*R+R+ i*2*R ,

300-R - i*2*R) ;

//绘制小球下落位置的提示球

pDC->Ellipse(85 - 4*R ,300+R - i*2*R ,85 - 2*R ,300-R - i*2*R) ;

}

//因为提示球的行数比钉子多三个，故还需要画3个

for (i =1 ;i<4;i++)

{

CRect rectRange;

rectRange.left = 85 - 4*R ;

rectRange.top = 300 - R ;

rectRange.right = 85 - 2*R ;

rectRange.bottom = 300 + R ;

//绘制小球下落位置的提示球

pDC->Ellipse(rectRange.left ,rectRange.top + i*2*R ,

rectRange.right ,rectRange.bottom + i*2*R) ;

}

pDC->SelectObject(OldBrush) ;

pDC->SelectObject(oldPen);//恢复原来画笔的属性

}

《3》在函数void CGEDBView::OnDraw(CDC* pDC)中添加如下代码：

void CGEDBView::OnDraw(CDC* pDC)

{

CGEDBDoc* pDoc = GetDocument();

ASSERT_VALID(pDoc);

// TODO: add draw code for native data here

pDC->SetViewportExt(800,400);//设置视口范围

if (CGEDBView::N == CPublic::BallNumber)//实验次数大于设定的时候

{

AfxMessageBox("程序结束!") ;

Return ;

}

DrawFrame(pDC) ;//画框架

//总共有11块板

const int N = 11 ;//高尔顿版板的数目

}

《4》为类CGEDBViw添加成员变量public:

CButton m_MyButton1;

CButton m_MyButton2;//用于创建两个按钮

CButton m_MyButton3;

添加消息响应函数OnInitialUpdate，并添加如下代码：

void CGEDBView::OnInitialUpdate()

{

CView::OnInitialUpdate();

//创建开始按钮

m_MyButton1.Create("开始试验",WS_CHILD|BS_DEFPUSHBUTTON,CRect(700,0,800,50),

this,ID_MyButton1);

m_MyButton1.ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);

//创建终止按钮

m_MyButton2.Create("暂停试验",WS_CHILD|BS_DEFPUSHBUTTON,CRect(850,0,950,50),

this,ID_MyButton2);

m_MyButton2.ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);

//创建退出按钮

m_MyButton3.Create("退出",WS_CHILD|BS_DEFPUSHBUTTON,CRect(850,370,950,420),

this,ID_MyButton3);

m_MyButton3.ShowWindow(SW_SHOWNORMAL);

}

《5》为类CGEDBViw添加消息响应函数OnDestroy，并添加如下代码：

void CGEDBView::OnDestroy()

{

CView::OnDestroy();

// TODO: Add your message handler code here

//此函数可以删除

//KillTimer(1) ;//清除定时器

}

《6》为类CGEDBViw添加消息响应函数OnTimer，并添加如下代码：

void CGEDBView::OnTimer(UINT nIDEvent)

{

// TODO: Add your message handler code here and/or call default

if (CGEDBView::N == CPublic::BallNumber) //实验进行了设定的次数

{

KillTimer(1) ;//销毁计时器

return ;

}

CDC *pDC = GetDC() ;

CGEDBView::OnDrawBall(pDC) ;//画球

CView::OnTimer(nIDEvent);

}

《7》在CGEDBViw类中添加成员变量数组；

public:

static int Backet[12] ;//统计各个区间的珠子的数目

static int N ;//定义实验次数

static int BallRound;

并在CGEDBViw.Cpp中初始化，在其构造函数CGEDBView::CGEDBView()前添加初始化语句，int CGEDBView::Backet[12]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};

int CGEDBView::N = 0 ;//初始化计数器

int CGEDBView::BallRound = 0 ;

《8》为类CGEDBView添加成员函数OnDrawBall，并添加如下代码：

//绘制小球下落轨迹

void CGEDBView::OnDrawBall(CDC *pDC)

{

CGEDBView::BallRound++ ;//计数器加一

//设置每个钉子的半径为12

int R = 12 ;

static CRect rc(400-2*R,50,400,25) ;

//先擦除上一个圆

CPen pen;

pen.CreateStockObject(NULL_PEN);

CPen *pOld = pDC-> SelectObject(&pen);

pDC->Ellipse(rc.left ,rc.top,rc.right ,rc.bottom);//把圆擦除

pDC->SelectObject(pOld) ;

//将显示小球位置提示球的颜色还原(还原为蓝色)

CPen Lpen3(PS_NULL ,1 ,RGB(0,0,0)) ;//创建无边缘的画笔

pDC->SelectObject(Lpen3) ;

CBrush Lbrush(RGB(0,255,0)) ;

pDC->SelectObject(&Lbrush) ;

pDC->Ellipse(85 - 4*R ,rc.top,85 - 2*R ,rc.bottom) ;

//重新绘制下一个圆

//创建画笔

CPen newpen(PS_NULL ,1 ,RGB(0,0,0)) ;

CPen *OldPen = pDC->SelectObject(&newpen) ;

//创建画刷(画球)

CBrush brush(CPublic::Ballref) ;

CBrush *OldBrush = pDC->SelectObject(&brush) ;

//前面的12步小球都可以向左或者右运动，

//但是第13、14、15步设置的是直接下落过程

if (CGEDBView::BallRound == 13||CGEDBView::BallRound == 14)

{

rc.top += 2*R ;

rc.bottom += 2*R ;

pDC->Ellipse(rc.left ,rc.top,rc.right ,rc.bottom) ;

//将显示小球位置提示球的颜色改变

pDC->Ellipse(85 - 4*R ,rc.top,85 - 2*R ,rc.bottom) ;

pDC->SelectObject(OldBrush) ;

pDC->SelectObject(OldPen);//恢复原来画笔的属性

return ;

}

if (CGEDBView::BallRound == 15)

{

CGEDBView::N++ ;//计数器加一

//更新下落的球的总数

CString tstr ,tstr2;

tstr2.Format("%-5d" ,CGEDBView::N) ;

tstr = "下落的小球数目" ;

pDC->SetBkColor(RGB(250,250,0)) ;

pDC->TextOut(800,100,tstr) ;

pDC->TextOut(820,130,tstr2) ;

rc.top += 2*R ;

rc.bottom += 2*R ;

pDC->Ellipse(rc.left ,rc.top,rc.right ,rc.bottom) ;

pDC->Ellipse(85 - 4*R ,rc.top,85 - 2*R ,rc.bottom) ;

pDC->SelectObject(OldBrush) ;

pDC->SelectObject(OldPen);//恢复原来画笔的属性

CGEDBView::BallRound = 0 ;//计数器置零

return ;

}

//新一轮的开始,将小球置于高尔顿板进口处

if (CGEDBView::BallRound == 1)

{

rc.left = 400-2*R ;

rc.top = 50 ;

rc.right = 400;

rc.bottom = 25;

//画球(小球)

pDC->Ellipse(rc.left ,rc.top,rc.right ,rc.bottom) ;

pDC->Ellipse(85 - 4*R ,rc.top,85 - 2*R ,rc.bottom) ;

return ;

}

//参数N为该小球下落的第N步(0<=N<12);参数direction为小球下落方向

//direction=0表示向左，direction=1表示向右.

const int N = 11 ;//高尔顿版板的数目

//sum=0则落在最左边的区间，sum=N-1则落在最右边的区间

static int sum = 0 ;//小球向左一次则加零，向右一次则加一

int direction = 0 ;//小球在某一步的方向

//产生（0,1）区间上的随机数

float x = 0 ;

x = (float) (rand()%100)/100.0 ;

if (x >= 1-CPublic::RightChance)

direction = 1 ;

else

direction = 0 ;

sum += direction ;

//一个小球需要15步才能落入桶中,

//前面的12步就可以决定落入的桶的编号

if (CGEDBView::BallRound == 12)

{

CGEDBView::Backet[sum]++ ;//对应的桶的小球数目加一

CGEDBView::InitialBallAmount();//初始化公共类的BallAmount[12]数组

sum = 0 ;

}

for (int k = 0 ;k<N+1 ;k++)

{

CString str ;

str.Format("%-4d" ,CGEDBView::Backet[k]) ;

pDC->SetBkColor(RGB(250,250,0)) ;

pDC->TextOut(110+k*50 ,405 ,str) ;

}

if (direction == 0)//向左

{

//将小球向左移动一个位置，并且向下移动一个位置

rc.left -= 2*R ;

rc.top += 2*R ;

rc.right -= 2*R ;

rc.bottom += 2*R ;

}

else if (direction == 1)//向右

{

//将小球向右移动一个位置，并且向下移动一个位置

rc.left += 2*R ;

rc.top += 2*R ;

rc.right += 2*R ;

rc.bottom += 2*R ;

}

else

{

MessageBox("程序出错!") ;

return ;

}

pDC->Ellipse(rc.left ,rc.top,rc.right ,rc.bottom) ;

pDC->Ellipse(85 - 4*R ,rc.top,85 - 2*R ,rc.bottom) ;

pDC->SelectObject(OldBrush) ;

pDC->SelectObject(OldPen);//恢复原来画笔的属性

}

《9》为类CGEDBView添加成员函数void CGEDBView::InitialBallAmount()，用于初始化公共类的数组BallAmount[12]，并添加如下代码：

void CGEDBView::InitialBallAmount()

{

const int Backet = 12 ;

for (int i = 0 ;i<Backet ;i++)

{

CPublic::BallAmount[i] = CGEDBView::Backet[i] ;

}

并在GEDBView.cpp中包含头文件#include "Public.h"。

《10》打开资源中的“String Table”，在空白行上双击鼠标，这时会弹出一个ID属性对话框，在其中的ID编辑框中输入ID_MyButton1，标题：开始试验，其值为：61446再次添加，输入ID：ID_MyButton2，标题：暂停试验，其值为：61447。在编辑框中输入ID：ID_MyButton3，标题：退出，其值为：61448.

在GEDBView.h类的定义中添加如下代码：

protected:

//{{AFX_MSG(CGEDBView)

afx_msg void OnDestroy();

afx_msg void OnTimer(UINT nIDEvent);

//}}AFX_MSG

afx_msg void OnMybut1();

afx_msg void OnMybut2();

afx_msg void OnMybut3();

DECLARE_MESSAGE_MAP()

在GEDBView.cpp中添加如下代码：

BEGIN_MESSAGE_MAP(CGEDBView, CView)

//{{AFX_MSG_MAP(CGEDBView)

ON_WM_DESTROY()

ON_WM_TIMER()

//}}AFX_MSG_MAP

// Standard printing commands

ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT, CView::OnFilePrint)

ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CView::OnFilePrint)

ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW, CView::OnFilePrintPreview)

ON_BN_CLICKED(ID_MyButton1, OnMybut1)

ON_BN_CLICKED(ID_MyButton2, OnMybut2)

ON_BN_CLICKED(ID_MyButton3, OnMybut3)

END_MESSAGE_MAP()

《11》在GEDBView.cpp中实现开始试验按钮与终止试验按钮的消息响应函数：

void CGEDBView::OnMybut1()

{

AfxMessageBox("程序开始!") ;

SetTimer(1,CPublic::Fallpace ,NULL) ;//安装定时器1

srand((unsigned int)time(NULL));//随机数种子

}

void CGEDBView::OnMybut2()

{

KillTimer(1) ;//清除定时器

//每个桶中的球都置空

for (int i = 0 ;i<12 ;i++)

{

CPublic::BallAmount[i] = 0 ;

CGEDBView::Backet[i] = 0 ;

}

AfxMessageBox("程序暂停!") ;

}

void CGEDBView::OnMybut3()

{

AfxMessageBox("程序结束!") ;

::PostMessage(AfxGetMainWnd()->GetSafeHwnd(),WM_CLOSE,0,0);

}

在

《10》效果如下所示：

《11》为MessageBox()消息框添加自动关闭功能

(1)在函数void CGEDBView::OnInitialUpdate() 中添加如下代码：

SetTimer(2,1000,NULL) ;//为MessageBox()函数添加定时器

(2)在GEDBView.cpp中定义如下变量及常量：

#define Wait_MessageBox 2 //定义自动关闭MessageBox消息框的时间

#define Message_Title "GEDB"消息框的标题，用于查找消息框的句柄

BOOL fgMsgDlgShow = FALSE; //消息框弹出标记

UINT nMsgDlgTimer = 0; //消息框计数器

(3)在void CGEDBView::OnTimer(UINT nIDEvent)中做如下修改

void CGEDBView::OnTimer(UINT nIDEvent)

{

// TODO: Add your message handler code here and/or call default

CDC *pDC = GetDC() ;

switch(nIDEvent)

{

case 1:

if (CGEDBView::N == CPublic::BallNumber)//实验进行了设定的次数

{

KillTimer(1) ;//销毁计时器

return ;

}

CGEDBView::OnDrawBall(pDC) ;//画球

CView::OnTimer(nIDEvent);

break ;

case 2:

if(fgMsgDlgShow)

{

nMsgDlgTimer++;

if(nMsgDlgTimer >= Wait_MessageBox)

{

fgMsgDlgShow = FALSE ;//撤销标记

CWnd* hWnd;

hWnd = FindWindow(NULL,Message_Title); //根据标题，查找消息框句柄

if(hWnd) hWnd->SendMessage(WM_CLOSE, NULL, NULL); //找到后，向其发关闭消息

}

break ;

default:

break ;

}

（4）在void CGEDBView::OnMybut1()作如下修改：

void CGEDBView::OnMybut1()

{

fgMsgDlgShow = TRUE;

nMsgDlgTimer = 0;

AfxMessageBox("程序开始!") ;

CPublic::CPublic();//初始化实验设置

SetTimer(1,CPublic::Fallpace ,NULL) ;//安装定时器1

srand((unsigned int)time(NULL));//随机数种子

}

（5）在void CGEDBView::OnMybut2()中作如下修改：

void CGEDBView::OnMybut2()

{

KillTimer(1) ;//清除定时器

//每个桶中的球都置空

for (int i = 0 ;i<12 ;i++)

{

CPublic::BallAmount[i] = 0 ;

CGEDBView::Backet[i] = 0 ;

}

fgMsgDlgShow = TRUE;

nMsgDlgTimer = 0;

AfxMessageBox("程序暂停!") ;

}

（6）在void CGEDBView::OnMybut3()中作如下修改：

void CGEDBView::OnMybut3()

{

fgMsgDlgShow = TRUE;

nMsgDlgTimer = 0;

AfxMessageBox("程序结束!") ;

::PostMessage(AfxGetMainWnd()->GetSafeHwnd(),WM_CLOSE,0,0);//关闭对话框

}

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