高级编程技术.doc

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1、高级编程技术介绍如何利用TC 系统所提供的相关函数实现菜单设计、图形绘制、动画的播放、乐曲的演奏、汉字的显示、图片的显现等技术，在讲述时，以问题-解答的方式来逐渐阐明。1 文本的屏幕输出和键盘输入. 11.1 文本的屏幕输出.11.2 键盘输入.81.3 问题实现.111.4 高级应用菜单实现.14实验一.232 图形显示方式和鼠标输入.232.1 图形显示.232.2 鼠标的使用.522.3 问题实现.58实验二.623 屏幕图象与动画技术.633.1 一个简单的实现方法.633.2 利用动态开辟图视口的方法.663.3 利用屏幕图象存储再放的方法.673.4 利用页交替的方法.703.5

2、问题实现.71实验三.744 中断技术.744.1 编写自己的中断程序.764.2 问题实现.784.3 其它应用硬中断演示秒表程序.84实验四.875 发声技术.875.1 声音函数.875.2 计算机乐谱.885.3 问题实现.89实验五.936 汉字显示技术.936.1 汉字编码.936.2 问题实现.95实验六.971使用过Windows 系统的用户都感受到了图形用户界面的直观和高效。所有Windows 系统的应用程序都拥有相同或相似的基本外观，包括窗口、菜单、工具条、状态栏等。用户只要掌握其中一个，就不难学会其它软件，从而降低了学习成本和难度。而且Windows 是一个多任务的操作环

3、境，它允许用户同时运行多个应用程序，或在一个程序中同时做几件事情。例如，我们可以边欣赏MP3 的音乐边IE 冲浪，可以在运行WORD 时同时编辑多个文档等。用户直接通过鼠标或键盘来使用应用程序，或在不同的应用程序之间进行切换，非常方便。这些都是单任务、命令行界面的DOS 操作系统所无法比拟的。TC2.0 或TC3.0 均是在DOS环境下运行的C 系统。不过，无论采用TC，还是VC、BC，所产生的C 可执行程序都是基于DOS 系统的。C 语言发展如此迅速，而且成为最受欢迎的语言之一，主要因为它具有强大的功能。C是一种“中”级语言，它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C 语言可

4、以对位、字节和地址进行操作，而这三者是计算机最基本的工作单元。C 语言具有各种各样的数据类型，并引入了指针概念，可使程序效率更高。另外C 语言也具有强大的图形功能，支持多种显示器和驱动器。而且计算功能、逻辑判断功能也比较强大，可以实现决策目的。C 系统提供了大量的功能各异的标准库函数，减轻了编程的负担。所以要用C 语言实现具有类Windows 系统应用程序界面特征的、或更生动复杂的DOS 系统的程序，就必须掌握更高级的编程技术。这些技术与微机的硬件密切联系，除了在第一章介绍的内容外，更深入的知识将在接口和汇编这门后期课程中学习。1 文本的屏幕输出和键盘输入问题的提出 编制一个程序，将屏幕垂直平

5、分成两个窗口，左边窗口为蓝色背景，白色前景，右边窗口为绿色背景，红色前景。两个窗口都设计为文本输入，即在窗口中可以输入文字，在窗口屏幕中显示出来。使用tab 键在左右两个窗口中切换，每个窗口都有光标，活动窗口光标进行闪烁。分析 在这个问题中我们遇到了在初学C 时不曾接触到的新概念，如文本窗口、前景色、背景色，以及围绕它们要解决的新问题：（1） 如何在屏幕中开文本输入的窗口？（2） 如何设置窗口的前景色、背景色或闪烁等显示属性？（3） 如何通过按键来控制窗口的切换？解答 要解决这一编程问题，要求有两方面的学习过程：一是对于分析中的前两个问题，要求大家了解有关文本的屏幕输出的知识；二是对于第3 个

6、问题，要求对键盘的输入有所了解。下面先就这两个方面的内容做一介绍。1.1 文本的屏幕输出显示器的屏幕显示方式有两种：文本方式和图形方式。文本方式就是显示文本的模式，它的显示单位是字符而不是图形方式下的象素，因而在屏幕上显示字符的位置坐标就用行和列表示。Turbo C 的字符屏幕函数主要包括文本窗口大小的设定、窗口颜色的设置、窗口文本的清除和输入输出等函数。这些函数的有关信息(如宏定义等)均包含在conio.h 头文件中，因此在用户程序中使用这些函数时，必须用include 将conio.h 包含进程序。1) 文本窗口的定义Turbo C 默认定义的文本窗口为整个屏幕，共有80 列25 行的文本

7、单元。如图3-1 所示，规定整个屏幕的左上角坐标为（1，1），右下角坐标为（80，25），并规定沿水平方向为X2轴，方向朝右；沿垂直方向为Y 轴，方向朝下。每个单元包括一个字符和一个属性，字符即ASCII 码字符，属性规定该字符的颜色和强度。除了这种默认的80 列25 行的文本显示方式外，还可由用户通过函数：void textmode(int newmode)；来显式地设置Turbo C 支持的5 种文本显示方式。该函数将清除屏幕，以整个屏幕为当前窗口，并移光标到屏幕左上角。newmode 参数的取值见表3-1，既可以用表中指出的方式代码，又可以用符号常量。LASTMODE 方式指上一次设置的

8、文本显示方式，它常用于在图形方式到文本方式的切换。(1列，1行)(80列，25行)第一行第一列第80列第25行图3-1 屏幕文本显示坐标表3-1 文本显示方式方式 符号常量 显示列行数和颜色0 BW40 4025 黑白显示1 C40 4025 彩色显示2 BW80 8025 黑白显示3 C80 8025 彩色显示7 MONO 8025 单色显示-1 LASTMODE 上一次的显示方式Turbo C 也可以让用户根据自己的需要重新设定显示窗口，也就是说，通过使用窗口设置函数window()定义屏幕上的一个矩形域作为窗口。window()函数的函数原型为：void window(int left,

9、 int top, int right, int bottom)；函数中形式参数（int left，int top）是窗口左上角的坐标，（int right，int bottom）是窗口的右下角坐标，其中（left，top）和（right，bottom）是相对于整个屏幕而言的。例如，要定义一个窗口左上角在屏幕（20，5）处，大小为30 列15 行的窗口可写成：window(20, 5, 50, 25);若window()函数中的坐标超过了屏幕坐标的界限，则窗口的定义就失去了意义，也就是说定义将不起作用，但程序编译链接时并不出错。窗口定义之后，用有关窗口的输入输出函数就可以只在此窗口内进行操作而

10、不超出窗口的边界。另外，一个屏幕可以定义多个窗口，但现行窗口只能有一个（因为DOS 为单任务操作系统）。当需要用另一窗口时，可将定义该窗口的window()函数再调用一次, 此时该窗口便成为现行窗口了。2) 文本窗口颜色和其它属性的设置文本窗口颜色的设置包括背景颜色的设置和字符颜色（既前景色）的设置，使用的函数及其原型为：3设置背景颜色函数：void textbackground(int color)；设置字符颜色函数：void textcolor(int color)；有关颜色的定义见表3-2。表中的符号常数与相应的数值等价，二者可以互换。例如设定兰色背景可以使用textbackground

11、(1)，也可以使用textbackground(BLUE)，两者没有任何区别，只不过后者比较容易记忆，一看就知道是兰色。表3-2 颜色表符号常数 数值 含义 背景或背景BLACK 0 黑 前景、背景色BLUE 1 蓝 前景、背景色GREEN 2 绿 前景、背景色CYAN 3 青 前景、背景色RED 4 红 前景、背景色MAGENTA 5 洋红 前景、背景色BROWN 6 棕 前景、背景色LIGHTGRAY 7 淡灰 前景、背景色DARKGRAY 8 深灰 用于前景色LIGHTBLUE 9 淡蓝 用于前景色LIGHTGREEN 10 淡绿 用于前景色LIGHTCYAN 11 淡青 用于前景色LI

12、GHTRED 12 淡红 用于前景色LIGHTMAGENTA 13 淡洋红 用于前景色YELLOW 14 黄 用于前景色WHITE 15 白 用于前景色BLINK 128 闪烁 用于前景色Turbo C 另外还提供了一个函数，可以同时设置文本的字符和背景颜色，这个函数是文本属性设置函数：void textattr(int attr)；参数attr 的值表示颜色形式编码的信息，每一位代表的含义如下：字节低四位cccc 设置字符颜色，46 三位bbb 设置背景颜色，第7 位B 设置字符是否闪烁。假如要设置一个兰底黄字，定义方法如下：textattr(YELLOW+(BLUE4);若再要求字符闪烁，

13、定义变为：textattr(128+YELLOW+(BLUE4);注意：(1) 对于背景只有0 到7 共八种颜色，取大于7 小于15 的数，则代表的颜色与减7 后的值对应的颜色相同；(2) 用textbackground()和textcolor()函数设置了窗口的背景与字符颜色后，在没有用clrscr()函数清除窗口之前，颜色不会改变，直到使用了函数clrscr()，整个窗口和随后输出到窗口中的文本字符才会变成新颜色。4(3) 用textattr()函数时背景颜色应左移4 位，才能使3 位背景颜色移到正确位置；例程3-1：这个程序使用了关于窗口大小的定义、颜色的设置等函数，在一个屏幕上不同位置

14、定义了7 个窗口，其背景色分别使用了7 种不同的颜色。/*-例程3-1-*/#include #include int main()int i;textbackground(0); /* 设置屏幕背景色，待clrscr 后起作用 */clrscr(); /* 清除文本屏幕 */for(i=1; i8; i+)window(10+i*5, 5+i, 30+i*5, 15+i); /* 定义文本窗口 */textbackground(i); /* 定义窗口背景色 */clrscr(); /* 清除窗口 */getch();return 0;void highvideo(void)；该函数将设置用高

15、亮度显示字符。void lowvideo(void)；该函数将设置用低亮度显示字符。void normvideo(void)；该函数将设置通常亮度显示字符。3) 窗口内文本的输入输出函数? 窗口内文本的输出函数我们以前介绍过的printf()，putc()，puts()，putchar()和输出函数以整个屏幕为窗口的，它们不受由window 设置的窗口限制，也无法用函数控制它们输出的位置，但Turbo C 提供了三个文本输出函数，它们受窗口的控制，窗口内显示光标的位置，就是它开始输出的位置。当输出行右边超过窗口右边界时，自动移到窗口内的下一行开始输出，当输出到窗口底部边界时，窗口内的内容将自动

16、产生上卷，直到完全输出完为止，这三个函数均受当前光标的控制，每输出一个字符光标后移一个字符位置。这三个输出函数原型为：int cprintf(char *format，表达式表)；int cputs(char *str)；int putch(int ch)；它们的使用格式同printf()，puts()和putc()，其中cprintf()是将按格式化串定义的字符串或数据输出到定义的窗口中，其输出格式串同printf 函数，不过它的输出受当前光标控制，且输出特点如上所述，cputs 同puts，是在定义的窗口中输出一个字符串，而putch()则是输出一个字符到窗口，它实际上是函数putc 的一

17、个宏定义，即将输出定向到屏幕。? 窗口内文本的输入函数5可直接使用stdio.h 中的getch 或getche 函数。需要说明的是，getche()函数从键盘上获得一个字，在屏幕上显示的时候，如果字符超过了窗口右边界，则会被自动转移到下一行的开始位置。4) 有关屏幕操作的函数void clrscr(void)；该函数将清除窗口中的文本，并将光标移到当前窗口的左上角，即(1, 1)处。void clreol(void)；该函数将清除当前窗口中从光标位置开始到本行结尾的所有字符，但不改变光标原来的位置。void delline(void)；该函数将删除一行字符，该行是光标所在行。void got

18、oxy(int x, int y)；该函数很有用，用来定位光标在当前窗口中的位置。这里x，y 是指光标要定位处的坐标（相对于窗口而言）。当x, y 超出了窗口的大小时，该函数就不起作用了。int movetext(int x1, int y1, int x2, int y2, int x3, int y3)；该函数将把屏幕上左上角为(xl，y1)，右下角为(x2，y2)的矩形内文本拷贝到左上角为(x3，y3)的一个新矩形区内。这里x，y 坐标是以整个屏幕为窗口坐标系，即屏幕左上角为(1，1)。该函数与开设的窗口无关，且原矩形区文本不变。int gettext(int xl, int yl, i

19、nt x2, int y2, void *buffer)；该函数将把左上角为(xl，y1)，右下角为(x2，y2)的屏幕矩形区内的文本存到由指针buffer指向的一个内存缓冲区内，当操作成功，返回1；否则，返回0。因一个在屏幕上显示的字符需占显示存储器VRAM 的两个字节，即第一个字节是该字符的ASCII 码，第二个字节为属性字节，即表示其显示的前景、背景色及是否闪烁，所以buffer 指向的内存缓冲区的字节总数的计算为：字节总数=矩形内行数每行列数2其中：矩形内行数=y2-y1+l，每行列数=x2-xl+1（每行列数是指矩形内每行的列数）。矩形内文本字符在缓冲区内存放的次序是从左到右，从上到

20、下，每个字符占连续两个字节并依次存放。int puttext(int x1, int y1, int x2, int y2, void *buffer)；该函数则是将gettext()函数存入内存buffer 中的文字内容拷贝到屏幕上指定的位置。注意：(1) gettext()函数和puttext()函数中的坐标是对整个屏幕而言的，即是屏幕的绝对坐标，而不是相对窗口的坐标；(2) movetext()函数是拷贝而不是移动窗口区域内容，即使用该函数后，原位置区域的文本内容仍然存在。例程3-2：下面的程序首先定义了一个字符数组，下标为64，表示用来存四行八列的文本。由于没有用window 函数设置

21、窗口，因而用缺省值，即全屏幕为一个窗口，程序开始设置80列25 行文本显示方式(C80)，背景色为蓝色，前景色为红色，经clrscr 函数清屏后，设置的背景色才使屏幕背景变蓝。gotoxy(10，10)使光标移到第10 行10 列，然后在(10，10)开始位置显示L：load，接着在下面三行相同的列位置显示另外三条信息，13 行10 列显示的E：exit 后面带有回车换行符，为的是将光标移到下一行开始处，好显示press any key tocontinue。当按任一键后，gettext 函数将(10，l0，18，13)矩形区的内容存到ch 缓存区内。ch 即上述的四行八列信息，接着设置一个窗

22、口，并纵向写上1，2，3，4，然后用movetext()，6将此窗口内容复制到另一区域，由于此区域包括背景色和显示的字符，所以被复制到另一区域的内容也是相同的背景色和文本。当按任一键后，又出现提示信息，再按键，则存在ch缓冲区内的文本由puttext()又复制到开设的窗口内了，注意上述的函数movetext()，gettext()，puttext()均与开设的窗口内坐标无关，而是以整个屏幕为参考系的。/*-例程3-2-*/#include main()int i;char ch4*8*2; /* 定义ch 字符串数组作为缓存区 */textmode(C80);textbackground(BL

23、UE);textcolor(RED);clrscr();gotoxy(10,10);cprintf(L:load);gotoxy(10,11);cprintf(S:save);gotoxy(10,12);cprintf(D:delete);gotoxy(10,13);cprintf(E:exitrn);cprintf(Press any key to continue);getch();gettext(10,10,18,13,ch); /* 存矩形区文存到ch 缓存区 */clrscr();textbackground(1);textcolor(3);window(20,9,34,14); /

24、* 开一个窗口 */clrscr();cprintf(1.rn2.rn3.rn4.rn);/* 纵向写1，2，3，4 */movetext(20,9,34,14,40,10); /* 将矩形区文本复制到另一区域 */puts(hit any key);getch();clrscr();cprintf(press any key to put text);getch();clrscr();puttext(23,10,31,13,ch); /* 将ch 缓存区所存文本在屏上显示 */getch();5) 状态查询函数有时需要知道当前屏幕的显示方式，当前窗口的坐标、当前光标的位置，文本的显示7属性等

25、，Turbo C 提供了一些函数得到屏幕文本显示有关信息的函数：void gettextinfo(struct text_info *f)；这里的text_info 是在conio.h 头文件中定义的一个结构，该结构的定义是structtext_info(unsigned char winleft； /* 窗口左上角x 坐标 */unsigned char wintop； /* 窗口左上角y 坐标 */unsigned char winright; /* 窗口右下角x 坐标 */unsigned char winbottom; /* 窗口右下角y 坐标 */unsigned char attr

26、ibutes； /* 文本属性 */unsigned char normattr; /* 通常属性 */unsigned char currmode； /* 当前文本方式 */unsigned char screenheight； /* 屏高 */unsigned char screenwidth； /* 屏宽 */unsigned char curx； /* 当前光标的x 值 */unsigned char cury； /* 当前光标的y 值 */;例程3-3：下面的程序将屏幕设置成80 列彩色文本方式，并开了一个window(1，5，70，20)的窗口，在窗口中显示了current inf

27、ormation of window，然后用gettextinfo 函数得到当前窗口的信息，后面的cprintf()函数将分别显示出结构text_info 各分量的数值来，即：current information of windowLeft corner of window is l,5 Right corner of window is 70，20 Text window attributeis 29 Text window normal attribute is 29 Current video mode is 3 window height andwidth is 25，80 Row

28、cursor pos is 2，Column pos is 1/*-例程3-3-*/#include main()struct text_info current;textmode(C80);textbackground(1);textcolor(13);window(1,5,70,20);clrscr();cputs(Current information of windowrn);gettextinfo(¤t);cprintf(Left corner of window is %d,%d,current.winleft,current.wintop);cprintf(Right

29、 corner of window is %d,%d,current.winright,current.winbottom);cprintf(Text window attribute is%d,current.attribute);cprintf(Text window normal attribute,current.normattr);8cprintf(Current video mode is%d,current.currmode);cprintf(Window height and width is%d,%d,current.screenheight,current.screenwi

30、dth);cprintf(Row cursor pos is %d,Column pos is %d,current.cury,current.curx);getch();1.2 键盘输入当我们按下键盘上某键时，系统如何知道某键被按下呢？它的奥妙在于计算机键盘是一个智能化的键盘，在键盘内有一个微处理器，它用来扫描和检测每个键的按下和拾起状态。然后以程序中断的方式（INT 9）与主机通信。ROM 中BIOS 内的键盘中断处理程序，会将一个字节的按键扫描码（扫描码的06 位标识了每个键在键盘上的位置，最高位标识按键的状态，0 对应该键是被按下；1 对应松开。它并不能区别大小写字母，而且一些特殊键如

31、PrintScreen 等不产生扫描码直接引起中断调用）翻译成对应的ASCII 码。由于ASCII 码仅有256 个(28)，它不能将PC 键盘上的键全部包括，因此有些控制键如CTRL，ALT，END，HOME，DEL 等用扩充的ASCII 码表示，扩充码用两个字节的数表示。第一个字节是0，第二个字节是0255 的数，键盘中断处理程序将把转换后的扩充码存放在Ax 寄存器中，存放格式如表3-3 所示。对字符键，其扩充码就是其ASCII 码。表3-3 键盘扫描码键名 AH AL字符键 扩充码=ASCII 码 ASCII 码功能键/组合键 扩充码 0是否有键按下，何键按下，简单的应用中可采用两种办法

32、：一是直接使用Turbo C 提供的键盘操作函数bioskey()来识别，二是通过第一章1.2.4.3 节介绍的int86()函数，调用BIOS的INT 16H，功能号为0 的中断。它将按键的扫描码存放在Ax 寄存器的高字节中。函数bioskey()的原型为：int bioskey(int cmd)；它在bios.h 头文件中进行了说明，参数cmd 用来确定bioskey()如何操作：cmd 操作0 bioskey()返回按健的键值，该值是2 个字节的整型数。若没有键按下，则该函数一直等待，直到有键按下。当按下时，若返回值的低8 位为非零，则表示为普通键，其值代表该键的ASCII 码。若返回值

33、的低8 位为0，则高8 位表示为扩展的ASCII码，表示按下的是特殊功能键。1 bioskey()查询是否有键按下。若返回非0 值，则表示有键按下，若为0 表示没键按下。2 bioskey()将返回一些控制键是否被按过，按过的状态由该函数返回的低8 位的各位值来表示：字节位 对应的16 进制数 含义0 0x01 右边的shift 键被按下1 0x02 左边的shift 键被按下2 0x04 Ctrl键被按下93 0x08 Alt 键被按下4 0x10 Scroll Lock 已打开5 0x20 Num Lock 已打开6 0x40 Caps Lock 已打开7 0x80 Inset 已打开当某

34、位为l 时，表示相应的键已按，或相应的控制功能已有效，如选参数cmd 为2，若key 值为0x09，则表示右边的shift 键被按，同时又按了Alt 键。函数bioskey()的原型为：int int86(int intr_num，union REGS *inregs，union REGS *outregs)；这个函数在bios.h 头文件中进行了说明，它的第一个参数intr_num 表示BIOS 调用类型号，相当于int n 调用的中断类型号n，第二个参数表示是指向联合类型REGS 的指针，它用于接收调用的功能号及其它一些指定的入口参数，以便传给相应的寄存器，第三个参数也是一个指向联合类型R

35、EGS 的指针，它用于接收功能调用后的返回值，即出口参数，如调用的结果，状态信息，这些值从相关寄存器中得到。例程3-4：第二章扫雷游戏中，我们定义上,下,左,右键用来移动雷区光标的位置，回车或者空格键用来挖开光标当前指向的雷区方块，F 和f 标记当前光标指向的方块有地雷，Q 和q在光标指向方块打问号，表示可能有地雷，A 和a 用来自动挖开光标周围的方块，ESC 退出游戏。在实现时，我们调用bioskey(0)来获得按键值，然后经过判断转入相应的处理。下面让我们再来回顾一下2.2.3.4 节中的扫雷游戏源程序片段，其中key.c 文件仅有一个函数getKey()，它用biosky(0)读取键盘输

36、入，读到一个有用键（上,下,左,右键、回车或者空格键、F、f、Q、q、A、a、ESC）时返回该键值。/*key.c扫雷游戏的按键获取*/#include /*define key-value*/#define ENTER 0x1c0d#define UP 0x4800#define DOWN 0x5000#define LEFT 0x4b00#define RIGHT 0x4d00#define ESC 0x011b#define SPACE 0x3920#define LOWERF 0x2166#define UPPERF 0x2146#define LOWERA 0x1e61#define

37、 UPPERA 0x1e41#define LOWERQ 0x1071#define UPPERQ 0x105110int getKey(void)while(1)int key=bioskey(0);switch(key)case ENTER:case UP:case DOWN:case LEFT:case RIGHT:case ESC:case SPACE:case LOWERF:case UPPERF:case LOWERA:case UPPERA:case LOWERQ:case UPPERQ: return key;/*-End of key.c-*/例程3-5：本程序仅仅演示了通过int86()获取按键的扫描码。在此注意扫描码和bioskey()返回的码值是不同的。#include #include /* define Keys scan code */ /* 定义各键的扫描码 */#define Key_ESC 1#define Key_A 30int getKeySCode();main()int acount=0, ky;doky= int getKeySCode(