MFC 模拟时钟

模拟时钟

以实例为背景学习基于MFC的WINDOWS应用程序设计，编写一个模拟时钟程序，此程序在屏幕上有一个指针式钟面，用菜单选项进行时间控制。时间必与机器系统时间相同，不可任意设置。

1 编程要求

（1）为该程序设计绘制合适的时钟外形。

（2）程序界面设计合理，色彩得体大方，显示正确。

（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，以便于演示。

（5）时间显示正确，并且显示当前系统时间。

（6）按下设置菜单项可实现时间的调整与重新显示

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、菜单命令、画笔/画刷等。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。

3 实现步骤

（1）用AppWizard生成一个名为“模拟时钟”的单文档（SDI）程序框架。为了简化应用程序，在第四步时去掉Docking toolbar和Initial status bar选择项，其他各选项均可用缺省设置。

（2）编辑项目的菜单资源，在主框架窗口的主菜单（IDR_MAINFRAME）中添加一个名为“时钟控制”的下拉菜单。在“时钟控制”菜单中添加二个菜单选项“启动时钟”、“停止时钟”并在菜单属性项中设定“启动时钟”菜单的ID 标号为ID_START，“停止时钟”菜单的ID标号为ID_STOP，“为了简化菜单，可删除系统原有的“编辑”、“关于”等菜单项。

（3）利用ClassWizard为视图类添加菜单命令处理函数。进入ClassWizard 的Message Maps选项卡，选择Class Name项为CMyView类，在Object IDs列表框中分别选择新添加的菜单选项的ID，在Messages列表框中选择COMMAND，按下Add Function按钮添加成员函数。ClassWizard会为“启动时钟”、“停止时钟”菜单选项添加相应的消息响应函数OnStart ( )、OnStop ( )。

（4）设计好这个对话框模板后，利用ClassWizard自动建立对话框类。进入ClassWizard后，它会发现已建立的对话框模板资源，并弹出一个对话框询问是否要为该对话框模板建立类。按下“OK”按钮，会弹出New Class对话框，在Name栏填写对话框类的名称CSetTimeDlg后按“OK”按钮，即可为对话框创建一个对应的类。

（5）编辑工程的图标资源，在Resource View选项窗口中修改Icon结点所包含的主框架图标（IDR_MAINFRAME），修改标准图标（32像素×32像素）及小图标（16像素×16像素），从而为该程序设计一个美观大方的图标。

（6）完成以上工作后，即可修改程序框架，添加必要的代码。

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) 添加时钟的画笔及画刷变量。

CPen m_HouPen, m_MinPen, m_SecPen; // 各种针的画笔

CBrush m_MarkBrush; // 表盘标记的画刷

(2) 添加时钟控制变量。

CPoint m_Center; // 表的中心

double m_Radius; // 表的半径

CPoint m_Hour [2], m_OldHour [2]; // 时针当前及前一次位置

CPoint m_Minute [2], m_OldMin [2]; // 分针当前及前一次位置

CPoint m_Second [2], m_OldSec [2]; // 秒针当前及前一次位置

(3) 添加两个函数，计算时钟各指针位置。

void SetClock (int hour, int minute, int second);

CPoint GetPoint (int nLenth, int nValue);

(4) 在视图类中加入此函数，来画时钟

static CSize operator* (const CSize &sz,float scalar)

{

CSize new_sz;

new_sz.cx=int(sz.cx*scalar);

new_sz.cy=int(sz.cy*scalar);

return new_sz;

}

CSize PositionOnCircle(const CSize& radius,double angle)

{

CSize result;

result.cx=(int) (sin ( angle * 2 * M_PI ) * radius.cx);

result.cy=(int) (-cos (angle * 2 * M_PI ) * radius.cy);

return result;

}

const static COLORREF pieColorLookup[]=

{

RGB(248,141,177),

RGB(235,252,69),

RGB(90,87,213)

};

void CMainFrame::DrawClock(CDC *pDC)

{

CRect clientArea;

GetClientRect(&clientArea);

CRect theClockFace(CPoint(5,5),clientArea.Size()-CSize(10,10));

CPen pen;

CBrush brush;

int piePart;

CPoint center,p1,p2;

CSize radius;

SYSTEMTIME st;

GetLocalTime(&st);

radius=theClockFace.Size()*0.5;

center=theClockFace.CenterPoint();

pDC->SetArcDirection(AD_CLOCKWISE);

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

{

COLORREF pieColor;

pieColor = pieColorLookup[piePart%3];

pen.CreatePen(PS_SOLID,1,pieColor);

brush.CreateSolidBrush(pieColor);

pDC->SelectObject(&pen);

pDC->SelectObject(&brush);

p1=center+PositionOnCircle(radius,piePart/12.0);

p2=center+PositionOnCircle(radius,(piePart+1)/12.0);

pDC->Pie(&theClockFace,p1,p2);

pen.DeleteObject();

brush.DeleteObject();

}

pen.CreatePen(PS_SOLID,4,RGB(180,0,0));

pDC->SelectObject(&pen);

pDC->MoveTo(center);

pDC->LineTo(center+PositionOnCircle(radius,st.wHour/12.0+st.wMinute/72 0.0)*0.4);

pen.DeleteObject();

pen.CreatePen(PS_SOLID,4,RGB(0,180,0));

pDC->SelectObject(&pen);

pDC->MoveTo(center);

pDC->LineTo(center+PositionOnCircle(radius,st.wMinute/60.0)*0.8);

pen.DeleteObject();

pen.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,0));

pDC->SelectObject(&pen);

pDC->MoveTo(center);

pDC->LineTo(center+PositionOnCircle(radius,st.wSecond/60.0)*0.95);

}

（5）在其中加入次函数使更新显示，使显示当前系统时间

void CMainFrame::OnUpdateAlwaysOnTop(CCmdUI *pCmdUI)

{

pCmdUI->SetCheck(IsOnTop);

}

(6) 按照下列步骤增加时钟控制代码：

①修改Onstart和OnStop函数，使其可以停止时钟和重新显示时间。其代码为：

void CMainFrame::OnStart()

{

// TODO: Add your command handler code here

SetTimer(100,1000,NULL);

}

void CMainFrame::OnStop()

{

// TODO: Add your command handler code here

KillTimer(100);

}

(7)至此，时钟程序设计完成。

程序运行：

模拟时钟示意图

进行程序检验：

运行程序后显示入上图所示：单击“时间控制”菜单项后，会显示2个下拉选项“开启时间”和“停止时间”，点击“停止时间”选项时钟将停止，在点击“开启时间”选项，继续下士系统当期时间，正常运行。