|
Реферат: Программа Mathematics (Программирование)
Борис Манзон
Едва исчезли со страниц журналов восторженные отзывы на новую версию
математического пакета Maple V 4.0 компании Maple Waterloo, как компания
Wolfram Research представила не менее интересный продукт — Mathematica 3.0.
Немного истории для тех, кто недостаточно хорошо знаком с этой программой.
Она разработана компанией Wolfram Research Inc , основанной известным
математиком и физиком Стефаном Вольфрамом, одним из создателей теории
сложных систем. Первая версия программы, появившаяся в 1988 г, стала новым
словом в автоматизации математических расчетов.
Mathematica отличается охватом широкого круга задач, так как ее
разработчики задались целью объединить все известные математические методы,
использующиеся для решения научных задач, в унифицированном и согласованном
виде, включая аналитические и численные расчеты.
За основу был взят специально разработанный язык символьного
программирования, который способен оперировать очень широким спектром
различных объектов с применением небольшого числа базисных конструкций. ^
^Однако программа не приобрела большой популярности из-за того, что ее
сложно было освоить и невозможно работать без использования объемной
документации. Только в 1991 г., после выхода в свет второй версии, в
которой разработчики устранили многие ошибки предыдущей версии, а также
применили более дружелюбный интерфейс и включили подсказки по встроенным
функциям, программа начала быстро завоевывать популярность. А к моменту
выхода Mathematica 3.0 уже было зарегистрировано более миллиона постоянных
пользователей программы.
Mathematicа дает возможность специалистам решать большое количество
достаточно сложных задач, не вдаваясь в тонкости программирования.
Благодаря этому программа получила широкое распространение в таких
областях, как физика, биология, экономика. Программа также применяется как
для выполнения, так и для оформления инженерных проектов.
Mathematica является важным инструментом при разработке программного
обеспечения. Она может быть модернизирована самим пользователем, так как on
носится к открытым программным продуктам Была. разработана примерно сотня
профессиональны» приложений, расширяющих возможности системы применительно
к конкретным областям деятельности.
Программа Mathematica наряду с программами Maple, MatLab и MathCad
применяется в качестве базисной для построения курса математики во многих
высших как технических, так и гуманитарных учебных заведениях Несколько
периодических икании и более двухсот книг посвящено этой программе.
Интерфейс
Программа состоит из двух частей — ядра, которое, собственно, и производит
вычисления, выполняя заданные команды, и интерфейсного процессора, который
определяет внешнее оформление и характер взаимодействия с пользователем и
системой. Основной рабочий документ программы — тетрадь, в которой
пользователь записывает все выкладки. Вид рабочей тетради на экране
монитора зависит от интерфейсного процессора, реализация которого для
разных платформ несколько отличается.
Пользовательский интерфейс программы Mathematica 3.0 сначала кажется
несколько примитивным: инструментальная панель — это просто строка меню, а
отдельное окно документа выглядит как бы подвешенным . Кроме того, на
инструментальной панели отсутствуют кнопки для выполнения часто повторяемых
операций, которые были в предыдущей версии.
Однако впечатление примитивности интерфейса сразу же исчезает, когда
выясняется, что можно подключать настраиваемые кнопочные палитры, которых в
программе имеется больше десятка . С их помощью можно выполнять различные
функции, а часть кнопок соответствует специальным символам. Всего в
программе более 700 математических, языковых и других символов. При нажатии
на кнопки с символом последний переносится в рабочий документ на указанное
курсором мести. Другие кнопки палитры соответствуют наименованиям ряда
функций программы, которые при выборе вводятся в командную строку. При
нажатии кнопки алгебраических преобразований предварительно выделенное
алгебраическое выражение трансформируется в соответствии с названием
выбранной команды, например упрощается командой simplify.
Программа позволяет применять различные стили для оформления документа на
экране и вывода его на печать, причем в новой версии стилей может быть
значительно больше, чем в предыдущей. Для их изменения предусмотрена
специальная палитра.
Программа дает возможность отображать математические символы с достаточно
высоким полиграфическим качеством в тексте на экране, в командах, а также
при выводе на печать . Увеличено количество опций. Возможно создание
гипертекстовых связей.
Рабочую тетрадь можно сохранять в HTML-формате, а также в формате
полиграфического языка LaTex и некоторых других.
Усовершенствована и расширена система подсказок, имеется интерактивный
доступ к полному тексту электронной версии документации, которая состоит из
инструкции пользователя, справочника по стандартным дополнениям, учебника
для начинающих и демонстрационных файлов.
Меню окна справки очень хорошо продумано, что позволяет получить
информацию различными путями. Можно получить справку по интересующей теме
или функции, а также просмотреть текст всех документов, содержащих
введенное ключевое слово.
Аналитические расчеты
Умение проводить аналитические расчеты — одно из главных достоинств этой
программы, автоматизирующей математические расчеты. Mathematica умеет
преобразовывать и упрощать алгебраические выражения, дифференцировать и
вычислять определенные и неопределенные интегралы, вычислять конечные и
бесконечные суммы и произведения, решать алгебраические и дифференциальные
уравнения и системы, а также разлагать функции в ряды и находить пределы
.Кроме того, Mathematica имеет стандартные дополнения для аналитических
рассчетов, которые будут рассмотрены ниже.
Следует заметить, что возможности каждой новой версии программы качественно
возрастают. В версии 3.0 программы команда упрощения алгебраических
выражений Simplify дополнена значительно более мощной командой
FullSimplify, которая позволяет обрабатывать математические выражения,
включающие специальные функции
Расширен спектр математических выражений, для которых аналитически
находятся неопределенные и определенные интегралы. Появилась также
возможность задавать область изменения параметров в подынтегральных
выражениях, что позволяет интегрировать многие выражения, которые в общем
случае не имеют первообразной.
Значительно возросло число различных (конечных и бесконечных) сумм и
произведений, вычисляемых аналитически, а также аналитически решаемых
обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных .
Из числа других улучшений можно выделить повышение скорости решения задач
линейной алгебры.
Численные методы
Для тех задач, которые невозможно решить аналитически, Mathematica 3.0
предлагает большое количество эффективных алгоритмов для проведения
численных расчетов. Она позволяет находить конечные и бесконечные суммы и
произведения, вычислять интегралы, решать алгебраические и дифференциальные
уравнения и системы, задачи оптимизации (линейного программирования,
нахождения экстремумов функций), а также задачи математической статистики.
При численном решении математических задач наряду с правильностью
алгоритмов расчета особую роль играет точность вычислений. В Mathematica
3.0 реализован адаптивный контроль точности, основанный на выборе
внутренних алгоритмов, позволяющих ее максимизировать. В этой версии
программы повышена эффективность одно и многомерной интерполяции,
оптимизированы алгоритмы численного решения дифференциальных уравнений
Добавлены многократное численное интегрирование) а также численное
дифференцирование Оптимизированы алгоритмы нахождения экстремумов
Поддерживается арифметика интервалов (рис 6)
Осуществлен независимый от конкретной компьютернои платформы механизм
ввода и вывода числовых данных без потери точности.
Математические функции
Мathernatica 3.0 позволяет включать в расчеты все известные
элементарные функции, а также сотни специальных встроенных функций .
Разумеется, пользователь программы может вводить и свои функции как для
применения в течение одного сеанса работы так и для постоянного
использования. В новой версии 3.0 добавлены интегралы Френеля ин
тегральные гиперболические синус и косинус, обратная функция ошибок, гаммa
и бета функции, дополнительная функция Вейерштрасса, эллиптические и
родственные с ними функции, функции Матье .Введены числа и полиномы
Фибоначчи .
Графика и звук
Mathernatica позволяет строить двух и трехмерные графики различных типов
в виде точек и линии на плоскости, поверхностей, а также контурные,
градиентные (dencity plot), параметрические. Имеется большое количество
опций оформления и настройки, например изменение подсветки, цвета, размеров
и точки наблюдения . Mathematica выполняет построение графика в три
этапа. На первом создается множество графических примитивов, на втором они
преобразуются в независимое от вычислительной платформы описание на языке
PostScript, а на третьем это описание переводится в графический формат для
той системы, на которой установлена Mathematiса. Если первые два этапа
осуществляет ядро программы, то последний — интерфейсный процессор.
Mathematica позволяет также строить серии картинок, которые могут быть
воспроизведены как анимация. Программа содержит функции, позволяющие
создавать и воспроизводить различные звуки, а также воспринимает и может
анализировать некоторые типы стандартных звуковых файлов.
После выполнения команды в рабочей тетради появляется картинка,
представляющая собой график синусоид, входящих в аргумент команды, а
звуковой файл (так же как и файл анимации) запоминается в документе. Это
позволяет сразу после открытия документа воспроизвести их без повторного
вычисления. В новой версии 3.0 программы заметно улучшено текстовое
оформление графиков. Теперь заголовки и текст меток на графиках могут быть
представлены с достаточно высоким полиграфическим качеством (правильное
изображение матсматических символов). Возможно также включение в сам график
форматированных текстовых строк. Ячейки рабочего документа теперь
автоматически конвертируются в EPS, TIFF, GIF и другие графические форматы.
Программирование
Входной язык Mathematica содержит большое количество конструкций,
позволяющих для каждой конкретной задачи выбрать оптимальный метод
программирования. Помимо обычного процедурного программирования с
применением условных переходов и операторов цикла, имеется еще несколько
методов.
• основанный на операциях со списками , этот метод использует особенности
универсального объекта программы — списка выражений, с которыми можно
производить математические операции, как с алгебраическими выражениями, при
этом заданные операции выполняются всеми элементами списка,
• основанный на операциях над строками (string-based),
• функциональною программирования (functional programming), позволяющий
создавать сложные функции и последовательности вложенных функций;
• на базе правил преобразования выражений (rule-based);
• объектно-ориентированный (object-oriented) .
В каждой конкретной программе пользователь может одновременно применять
несколько методов или даже все перечисленные. Серьезным недостатком
предыдущей версии программы было неэкономное использование памяти
компьютера. В третьей версии программы типичные операции ядра
осуществляются быстрее и с меньшим использованием памяти, чем во второй Для
ускорения загрузки уменьшено количество первоначально загружаемых в память
функций Введены новые мощные операторы символьного программирования и
усовершенствованные операторы для манипулирования строками. Появилась
возможность компилировать вычисляемые выражения и процедуры При этом
скорость вычислений может быть сравнима со скоростью такой же процедуры,
написанной на языке Си или Фортран, или даже выше.
Стандартные дополнения
Mathematica 3.0 содержит 11 стандартных дополнений, включающих
подпрограммы (пакеты), значительно расширяющие функциональные возможности
в таких областях, как алгебра, аналитические и численныс расче-гы,
графика, дискретная математика, теория чисел и статистика. Стандартные
дополнения могут загружаться по мере надобности. Для загрузки пакета
используется соответствующее название, включающее имя дополнения и имя
пакета из данного дополнения. Рассмотрим подробнее стандартные дополнения.
Алгебра
В это дополнение входят пакеты, позволяющие задавать различные
алгебраические поля и оперировать в них, а также несколько пакетов,
расширяющих функциональность программы при оперировании с полиномами и
нахождении их корней. В новой версии оно пополнилось пакетами для решения
некоторых типов алгебраических неравенств и симметричных полиномов и,
кроме того, добавлена Гамильтонова алгебра кватернионов и элементы полей
Пигуа.
Вычисления
Это дополнение содержит пакеты, позволяющие расширять возможности
программы при вычислении интегралов, нахождении прсделов, решении
дифференциальных уравнений и задач линейной алгебры в различных системах
координат, а также включает команды преобразования Фурье и Лапласа,
обобщенные функции, вариационные методы. В новой версии оно пополнилось
пакетом для нахождения полных интегралов и дифференциальных инвариантов
нелинейных уравнений в частных производных.
Дискретная математика
Дополнение предлагает примерно 200 функций для проведения исследований в
области комбинаторики и теории графов; вычислительную геометрию, которая
содержит несколько геометрических функций для непараметрического анализа
данных; пакеты для оперирования с функциями от целых чисел, в частности для
решения рекуррентных уравнений, выполнения преобразований.
Графика
Дополнение включает 21 пакет. Оно значительно расширяет возможности
программы при построении графиков и анимаций. Введены новые типы:
логарифмические графики, графики тел вращения, полярные, контурные,
матричные графики, трехмерные параметрические, двух- и трехмерные графики
векторных полей, графики неявнозаданных функций и др. Появилась возможность
отображать ортогональные проекции трехмерных графических объектов на
координатные плоскости . Добавлены также функции для графического
представления комплексных функций.
Геометрия
Геометрическое дополнение содержит пакеты, включающие функции для задания
параметров правильных многоугольников и многогранников, а также функции,
обеспечивающие вращение на плоскости и в пространстве.
Линейная алгебра
В это дополнение входят функции для создания ортогональных векторных
базисов, решения матричных уравнений, разложения матриц и выполнения
других операций с матрицами. Оно включает пакеты Cholcsky,
GaussianElimmatlon, MatrixManipulation, Orthogonalizaltion, Tridiagonal.
Теория чисел
Функции, относящиеся к теории чисел, широко представлены в ядре
программы Mathematica, например PrimePi, EulerPhi, MoebiusMu и
DivisorSigma. Дополнение теории чисел расширяет этот список функций. В
нее включены пакеты для доказательства простоты чисел, разложения целых
чисел на множители. Имеются функции для аппроксимации действительных
чисел рациональными и полиномов с действительными корнями полиномами с
целыми коэффициентами. Пользуясь дополнениями, можно найти разложение
действительного числа в бесконечную дробь или произвольное разложение
действительного числа разбить на непериодическую и периодическую части.
Поддерживаются также такие функции теории чисел, как Ramujan и Siegel.
В новой версии появились возможности для нахождения базисных элементов
для произвольных алгебраических расширений рациональных чисел.
Приближенные вычисления
Это дополнение расширяет список встроенных функций программы Mathematica
для приближенных численных расчетов. Оно содержит средства подгонки
функциями (полиномом, сплайнами, тригонометрическими), численные версии
некоторых аналитических функций ядра (ND, NLiunit, NResldue, NSencs),
функции численного интегрирования (CauchyPrincipalValue, Listintegrate,
IntegrateInterpolationFunction), аппроксимации отношением полиномов,
поддержки численного решения дифференциальных уравнений (BesscIZeros,
Butcher, Order-Star), а также альтернативный способ нахождения корней
(FindRout) с использованием методов интервалов или интерполяции. В
последнюю версию введены пакеты для численного нахождения вычетов и
разложений комплексных функций.
Статистика
Это дополнение включает методы статистической обработки данных. В нем
содержатся функции известных непрерывных и дискретных статистических
распределений. В новую версию добавлены пакеты подгонки и сглаживания
данных, классической и робастной описательной статистики, линейной и
нелинейной регрессии с диагностикой.
Утилиты и разное
Дополнение «утилиты» содержит команды для контроля времени вычислений,
оптимизации использования памяти и др. К «разному» относятся те функции,
которые трудно классифицировать, в частности функции, расширяющие
аудиовозможности системы, — модуляция звуковых волн и музыкальные гаммы. В
«разное» входят также календарные данные, физические постоянные, единицы
измерения физических величин, свойства химических элементов и, кроме того,
различные географические данные и даже функции для построения
географических карт.
Пакеты и отдельные функции из них могут загружаться по мере
необходимости. Если же какой-либо пакет часто используется, то его можно
инициализировать при загрузке ядра программы.
В новой версии доступна полная документация по стандартным дополнениям
в интерактивном режиме.
Профессиональные приложения.
Для программы Mathematica помимо стандартных дополнений разработано
большое количество профессиональных приложений - пакетов,. Расширяющих
возможности программы в специальных областях. Библиотека приложений в
настоящее время содержит 23 различных пакета, из которых 18 разработано
корпорацией, а остальные - другими разработчиками. Причем эта библиотека
очень быстро пополняется.
Перечислим только некоторые из профессиональных приложений,
демонстрирующих их разнообразие: Structural Mechanics, Experimental Data
Analyst, Time Series, Finance Essentials, Fuzzy logic и т.д.
Реферат на тему: Программа демонстрирующая иерархию окон Windows
Министерство образования РФ
ИНСТИТУТ ПЕРЕПОДГОТОВКИ КАДРОВ
Уральского государственного технического университета
Кафедра микропроцессорной техники
Оценка проекта
Члены комиссии
Программа демонстрирующая иерархию окон Windows
Курсовая работа
руководитель: Кулюкин В.П.
слушатель гр.СП-923:
2001г.
Содержание:
Введение
1. Оконные приложения Windows.
2. Каркасное Windows-приложение на ассемблере
3. Иерархия окон
4. «Программа демонстрирующая иерархию окон Windows»
5.Библиографический список
Введение
В подавляющем большинстве книг о программировании для Windows
изложение, как правило, ведется на базе языка C/C++, реже — на базе Pascal.
А что же ассемблер — в стороне? Конечно, нет! Мы не раз обращали ваше
внимание на правильное понимание места ассемблера в архитектуре компьютера.
Любая программа на языке самого высокого уровня в своем внутреннем виде
представляет собой последовательность машинных кодов. А раз так, то всегда
остается теоретическая возможность написать ту же программу, но уже на
языке ассемблера: Непонимание или недооценка такой возможности приводит к
тому, что достаточно часто приходится слышать фразу, подобную следующей:
«Ах, опять этот ассемблер, но ведь это что-то несерьезное!» Также трудно
согласиться с тезисом, который чаще всего следует вслед за этой фразой.
Суть его сводится к утверждению того, что мощность современных компьютеров
позволяет не рассматривать проблему эффективности функционирования
программы в качестве первоочередной. Гораздо легче решить ее за счет
увеличения объема памяти, быстродействия центрального процессора и качества
компьютерной периферии. Чем обосновать необходимость разработки Windows-
приложений на языке ассемблера? Приведем следующие аргументы:
> языке ассемблера позволяет программисту полностью контролировать
создаваемый им программный код и оптимизировать его по своему усмотрению;
> компиляторы языков высокого уровня помещают в загрузочный модуль
программы избыточную информацию. Эквивалентные исполняемые модули,
исходный текст которых написан на языке ассемблера, имеют в несколько раз
меньший размер;
> при программировании на ассемблере сохраняется полный доступ к аппаратным
ресурсам компьютера;
> приложение, написанное на языке ассемблера, как правило, быстрее
загружается в оперативную память компьютера;
> приложение, написанное на языке ассемблера, обладает, как правило, более
высокой скоростью работы и реактивностью ответа на действия пользователя.
Разумеется, эти аргументы не следует воспринимать, как некоторую
рекламную кампанию в поддержку языка ассемблера. Но нельзя забывать и о
том, что существует бесконечное множество прикладных задач, ждущих своей
очереди на компьютерную реализацию. Далеко не все из этих задач требуют
применения тяжеловесных средств разработки, результатом работы которых
являются столь же тяжеловесные исполняемые файлы. Многие прикладные
задачи могут быть изящно исполнены на языке ассемблера, не теряя
привлекательности.
1. Оконные приложения Windows.
Windows поддерживает два типа приложений:
> оконное приложение — строится на базе специального набора функций (API),
составляющих графический интерфейс пользователя (GUI, Graphic User
Interface). Оконное приложение представляет собой программу, которая весь
вывод на экран производит в графическом виде. Первым результатом работы
оконного приложения является отображение на экране специального объекта —
окна. После того как окно отображено на экране, вся работа приложения
направлена на то, чтобы поддерживать его в актуальном состоянии;
Основной тип приложений в Windows — оконные, поэтому с них мы и начнем
знакомство с процессом разработки программ для этой операционной системы.
Любое оконное Windows-приложение имеет типовую структуру, основу которой
составляет так называемое каркасное приложение. Это приложение содержит
минимально необходимый программный код для обеспечения функционирования
полноценного Windows-приложения. Не случайно во всех источниках в качестве
первого Windows-приложения рекомендуется изучать и исследовать работу
некоторого каркасного приложения, так как именно оно отражает основные
особенности взаимодействия программы с операционной системой Windows. Более
того, написав и отладив один раз каркасное приложение, вы будете
использовать его в необходимую терминологию и сможем больше внимания
уделить логике работы Windows-приложения, а не деталям его реализации.
Минимальное приложение Windows состоит из трех частей:
> главной функции;
> цикла обработки сообщений;
> оконной функции.
Выполнение любого оконного Windows-приложения начинается с главной функции.
Она содержит код, осуществляющий настройку (инициализацию) приложения в
среде операционной системы Windows. Видимым для пользователя результатом
работы главной функции является появление на экране графического объекта в
виде окна. Последним действием кода главной функции является создание цикла
обработки сообщений. После его создания приложение становится пассивным и
начинает взаимодействовать с внешним миром посредством специальным образом
оформленных данных — сообщений. Обработка поступающих приложению сообщений
осуществляется специальной функцией, называемой оконной. Оконная функция
уникальна тем, что может быть вызвана только из операционной системы, а не
из приложения, которое ее содержит. Таким образом, Windows-приложение, как
минимум, должно состоять из трех перечисленных элементов.
Каркасное Windows-приложение на ассемблере содержит один сегмент данных
.data и один сегмент кода . code. Сегмент стека в исходных текстах Windows-
приложений непосредственно описывать не нужно. Windows выделяет для стега
объем памяти, размер которого задан программистом в файле с расширением .
def. Текст листинга 2 достаточно большой. Поэтому для обсуждения разобьем
erо комментариями на характерные фрагменты, каждый из которых затем поясним
необходимой степенью детализации.
2. Каркасное Windows-приложение на ассемблере
;Пример каркасного приложения для Win32
.386
locals ;разрешает применение локальных меток в программе
.model flat, STDCALL ;модель памяти flat Я
;STDCALL - передача параметров в стиле С (справа налево),
; вызываемая процедура чистит за собой стек Ш
include windowA.inc ;включаемый файл с описаниями базовых
структур
;и констант Win32 т
;Объявление внешними используемых в данной программе функций Win32
(ASCII):
extrn GetModuleHandleA:PROC
extrn GetVersionExA:PROC В
extrn GetCommandLineA:PROC
extrn GetEnvironmentStringsA:PROC
extrn GetEnvironmentStringsA:PROC
extrn GetStartupInfoA:PROC
extrn LoadIconA:PROC
extrn LoadCursorA:PROC
extrn GetStockObject:PROC
extrn RegisterClassExA:PROC
extrn CreateWindowExA:PROC
extrn ShowWindow:PROC
extrn UpdateWindow:PROC
extrn GetMessageA:PROC
extrn TranslateMessage:PROC
extrn DispatchMessageA:PROC
extrn ExitProcess:PROC
extrn PostQuitMessage:PROC
extrn DefWindowProcA:PROC
extrn PlaySoundA:PROC
extrn ReleaseDC:PROC
extrn TextOutA:PROC
extrn GetDC:PROC
extrn BeginPaint:PROC
extrn EndPaint:PROC
;объявление оконной функции объектом, видимым за пределами данного
кода
public WindowProc
.data
hwnd dd 0
hInst dd 0
hdc dd 0
;lpVersionInformation OSVERSIONINFO
wcl WNDCLASSEX
message MSG
ps PAINTSTRUCT
szClassName db 'Приложение Win32 ',0
szTitleName db 'Каркасное приложение Win32 на ассемблере'.0
MesWindow db 'Это процесс разработки приложения
на ассемблере?'
MesWindowLen= $-MesWindow
playFileCreate db 'create.wav',0
playFilePaint db 'paint.wav',0
playFileDestroy db 'destroy.wav',0
. code
start proc near
;точка входа в программу:
;начало стартового кода
;вызовы расположенных ниже функций можно при необходимости
раскомментировать,
:но они не являются обязательными в данной программе
;вызов BOOL GetVersionEx(LPOSVERSIONINFO lpVersionInformation)
; push offset lpVersionInformation
; call GetVersionExA
;далее можно вставить код для анализа информации о версии Windows
;вызов LPTSTR GetCommandLine(VOID) - получить указатель на командную
строку
; call GetCommandLineA :врегистре еах адрес
;вызов LPVOID GetEnvironmentStrings (VOID) - получить указатель
;на блок с переменными окружения
; call GetEnvironmentStringsA ;врегистре еах адрес
;вызов VOIDGetStartupInfo(LPSTARTUPINFO lpStartupInfo) ;указатель
;на структуру STARTUPINFO
; push offset lpStartupInfo
; call GetStartupInfoA
;вызов HMODULE GetModuleHandleA (LPCTSTR lpModuleName)
push NULL ;0->GetModuleHandle
call GetModuleHandleA ;получить значение базового адреса,
mov hInst, eax ;no которому загружен модуль.
;далее hInst будет использоваться в качестве дескриптора данного
приложения
;конец стартового кода
WinMain:
;определить класс окна ATOM RegisterClassEx(CONST WNDCLASSEX
*lpWndClassEx),
; где *lpWndClassEx - адрес структуры WndClassEx
;для начала инициализируем поля структуры WndClassEx
mov wcl.cbSize,typeWNDCLASSEX -.размер структуры
:в wcl.cbCIZE
mov wcl.style,CS_HREDRAW+CS_VREDRAW
mov wcl.pfnWndProg,offsetWindowProg ;адрес оконной процедуры
mov wcl.cbCisExtra,0
mov wcl.cbWndExtra,0
mov eax,hInst
mov ;дискриптор приложения в поле hInstance структуры wcl
mov wcl.hInstance, eax
;готовим вызов HICON LoadIcon (HINSTANCE hInstance, LPCTSTR
lpIconName)
push IDI_APPLICATION ,-стандартный значок
push 0 ;NULL
саП LoadIconA
mov wcl.hIcon, eax ,-дескриптор значка в поле hIcon I
;структуры wcl
;готовим вызов HCURSOR LoadCursorA (HINSTANCE hInstance, LPCTSTR M
;lpCursorName)
push IDC_ARROW ,-стандартный курсор - стрелка
push 0
саll LoadCursorA
mov wcl.hCursor,eax ;дескриптор курсора в поле hCursor
;структуры wc1
;определим цвет фона окна - белый
;готовим вызов HGDIOBJ GetStockObject(int fnObject)
push WHITE_BRUSH
саП GetStockObject
mov wcl.hbrBackground, eax
mov dword ptrwcl.lpszMenuName, 0 ;без главного меню
mov dwordptrwcl.lpszClassName,offsetszC1assName; имя
;класса окна
mov wcl.hIconSm, 0
;регистрируем класс окна - готовим вызов RegisterClassExA (&wndclass)
push offset wcl
саП RegisterClassExA
test ax, ах;проверить на успех регистрации класса окна
jz end_cyc1_msg ;неудача
;создаем окно:
;готовим вызовHWND CreateWindowExA(DWORDdwExStyle,
LPCTSTR1pClassName,
; LPCTSTR 1pW1ndowName, DWORD dwStyle, int x, int у, int nWidth,
|;int nHeight,
; HWND hWndParent, HMENU hMenu, HANDLE hInstance, LPVOID
;lpParam)
push 0 ;lpParam
push hInst ;hInstance
push NULL ;menu
push NULL ;parent hwnd
push CW_USEDEFAULT ;высота окна
push CW_USEDEFAULT ;ширина окна
push CW_USEDEFAULT ;координата у левого верхнего угла
;окна
push CW_USEDEFAULT ;координата х левого верхнего угла
push WS_OVERLAPPEDWINDOW ;стиль окна
push offset szTitleName ;строка заголовка окна
push offset szClassName ;имя класса окна
push NULL
саll CreateWindowExA
mov hwnd,eax ;-дескриптор окна
;показать окно:
;готовим вызов BOOL ShowWindow( HWND hWnd, int nCmdShow )
push SW_SHOWNORMAL
push hwnd
call ShowWindow
;перерисовываем содержимое окна
;готовим вызов BOOL UpdateWindow( HWND hWnd )
push hwnd
call UpdateWindow
;запускаем цикл сообщений:
;готовим вызов BOOL GetMessageA( LPMSG lpMsg, HWND hWnd,
; UINTwMsgFilterMin,UINTwMsgFilterMax)
cycl_msg:
push 0
push 0
push NULL
push offset message
cal 1 GetMessageA
cmp ах, 0
je end_cycl_msg
;трансляция ввода с клавиатуры
;готовим вызов BOOL Trans1ateMessage( CONST MSG *lpMsg )
push offset message
call TranslateMessage
;отправим сообщение оконной процедуре
;готовим вызов LONG D1spatchMessage( CONST MSG *lpmsg )
push offset message
call DispatchMessageA
jmp cycl_msg
end_cycl_msg:
;выход из приложения
;готовим вызов VOID ExitProcess( UINT uExitCode )
push NULL
call ExitProcess
start endp
; - - - - - - - - - - - - --WindowProc-- - - - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
WindowProc proc
argP0nwnd:DWORD, PPmes:DWORD, @@wparam:DWORD, @@lparam:DWORD
uses ebx, edi, es1 ;эти регистры обязательно должны
сохраняться
local @@hdc:DWORD
cmp @@mes, WM_DESTROY
je wmdestroy
cmp @@mes, WM_CREATE
je wmcreate
cmp @@mes, WM_PAINT
je wmpaint
jmp default
wmcreate:
;обозначим создание окна звуковым эффектом
;готовим вызов функции BOOL PlaySound(LPCSTR pszSound, HMODULE hmod,
DWORD
;fdwSound )
push SND_SYNC+SND_FILENAME
push NULL
push offset playFileCreate
call PlaySoundA
mov eax, О;возвращаемое значение - 0
jmp exit_wndproc
wmpaint:
push SND_SYNC+SND_FILENAME
push NULL
push offset playFIilePaint
call P1aySoundA
;получим контекст устройства HDC BeginPaint(HWND
nwnd,LPPAINTSTRUCT;LPpAINT)
push offset ps
push @@hwnd
call BeginPaint
mov @@hdc,eax
;выведем строку текста в окно BOOL TextOut( HDC hdc. int nXStart, int
:nYStart.
; LPCTSTR lpString, int cbString )
push MesWindowLen
push offset MesWindow
push 100
push 10
push @@hdc
call TextOutA
:ocвoбoдитькoнтeкcтBOOLEndPaint( HWNDhWnd, CONSTPAINTSTRUCT*lpPai
push offset ps
push @@hdc
call EndPaint
mov еах,0;возвращаемое значение-0
jmp exit_wndproc
wmdestroy:
push SND_SYNC+SND_FILENAME
push NULL
push offset playFileDestroy
call PlaySoundA
;послать сообщение WМ_QUIТ
;готовим вызов VOID PostQuitMessage( int nExitCode )
push 0
call PostQuitMessage
mov eax, О;возвращаемое значение - 0
jmp exit_wndproc
default:
; обработка по умолчанию
;готовим вызов LRESULTDefWindowProc( HWND hWnd, UINTMsg,
; WPARAMwParam,LPARAMlParam)
push @@lparam
push @@wparam
push @@mes
push @@nwnd
call DefWindowProcA
jmp exit_wndproc
;... ... ...
exit_wndproc:
ret
WindowProc endp
end start
3.Иерархия окон
Изучив по дисциплине «Системное программное обеспечение» написание
окон Windows на языке Assembler и рассматривая графическую оконную систему
нельзя обойтись без подробного рассмотрения того, какие окна можно
отображать на экране.
Тип окна задается 32-битовым без знаковым целым числом, которое
указывается третьим параметром вызова функции Create Window.
Существует всего лишь три основных типа окон Window.
1 тип. Перекрывающиеся окна. Флаг WS_OVERLAPPED.
2 тип. Вспомогательные окна. Флаг WS_POPUP.
3 тип. Дочерние окна. . Флаг WS_CHILD.
Для написания курсового проекта, который имеет тему «Программа
демонстрирующая иерархию окон Windows» были использованы именно эти типы
окон.
Нужно о них помнить следующее что:
. Перекрывающееся окно никогда не имеет родителя
. Дочернее окно всегда имеет родителя.
. Вспомогательное окно может иметь и не иметь родителя; если оно
имеет родителя, то все равно это не дочернее, а вспомогательное
окно.
Из всех концепций системы управления окнами наиболее фундаментальной
является отношение предок/ потомок/ сосед. Как мы видели при описании
структуры данных WND, каждое окно содержит логический номер окна своего
предка, логический номер своего первого дочернего окна и логический номер
следующего соседнего окна. Соседними являются окна, имеющие одинаковое
родительское окно. В действительности значения HWND являются просто
ближними указателями в локальной "куче" модуля USER, поэтому вы можете
рассматривать их как указатели связного списка, которые позволяют обходить
пути в иерархии окон. Иерархия окон, создаваемая модулем USER, показана на
рис.1.
Иерархия окон обходится во всех трех направлениях - от предка к потомку, от
потомка к предку и от соседа к соседу. Примеры обхода иерархии включают
следующее:
• При уничтожении окна модуль USER должен уничтожить всех его потомков, а
также их потомков. USER обходит всю иерархию, используя поля hWndChild и
hWndNext- Напомним, логические номера окон являются просто ближними
указателями в локальной "куче" модуля USER.
• Когда происходит передача фокуса ввода при нажатии клавиши Tab между
элементами управления в окне диалога (которые являются потомками окна
диалога), указатели на соседнее окна (или поле hWndNext) соединяют друг с
другом элементы управления. Кроме того, упорядочение окон в списке
hWndChild и hWndNext отражает Z-порядок окон на экране. Z-порядок
представляет собой относительную позицию окон в третьем измерении (в
направлении от экрана к вам). Если вы щелчком кнопки мыши выбираете
различные основные окна;
чтобы поместить их в вершину Z-порядка, их относительные позиции в списке
hWndNext сдвигаются.
Рис..1 Иерархия окон, созданная модулем USER.
• Когда с помощью щелчка кнопки мыши вы выбираете диалоговое управляющее
окно, это приводит к тому, что менеджер диалогов просмаривает цепочку
указателей предка, чтобы посмотреть, необходимо ли сделать активным окно
приложения верхнего уровня (основное).
В корне дерева окон находится desktop-окно. Это окно покрывает весь экран и
всегда находится на вершине Z-порядка. Это означает, что оно всегда
находится позади всех других окон. Desktop-окно является первым созданным
окном, и это единственное окно в системе, которое не имеет окна родителя
или владельца. (Окна-владельцы описаны далее.) Окраска окна фона отвечает
за "обои" Windows.
Desktop-окно ничем особенным не выделяется в смысле установки специальных
битов или т.п. Оно создается с битами стиля (обсуждаются ниже) WS_POPUP и
WS_CLIPCHILDREN. Нет никакого недокументированного бита стиля WS_DESKTOP.
Вместо этого логический номер desktop-окна сохраняется в глобальной
переменной модуля USER с именем HWndDesktop. Когда системе управления
окнами нужно знать, имеет ли она дело с desktop-окном, она просто
сравнивает HWND, о котором идет речь, с HWndDesktop. Вы можете получить
значение переменной HWndDesktop, используя документированную API-функцию
GetDesktopWindow().
ВЛАДЕНИЕ ОКНАМИ В Windows
Наряду с отношением предок/потомок. Windows также поддерживает совершенно
другое понятие владения. Каждое окно имеет поле в своей структуре данных,
которое содержит логический номер окна, которое владеет этим окном. В
отличии от отношения предок/потомок, отношение владения окна является
однонаправленным. Окну известен логический номер его окна-владельца, но оно
не знает логических номеров окон, которыми оно владеет.
Владелец окна - это окно, которое получает уведомления для окна, которым
оно владеет. Например, когда вы создаете окно меню WS_POPUP с помощью
функции TrackPopupMenu(), вы задаете владельца окна. Владелец окна получает
сообщение WM_COMMAND, порождаемое при выборе пункта меню. Важно отметить,
что в общем случае родительское окно и владелец окна совершенно различны.
Отношение предок/потомок устанавливает, где в иерархии окон находится окно,
тогда как владелец окна определяет, какие окна получают уведомления,
предназначенные для окон, которыми они владеют.
Особенность вышеприведенного правила относится и к окнам WS_CHILD. Для окон
WS_CHILD владелец HWND в структуре WND дочернего окна равен нулю, и вместо
него уведомительные сообщения посылаются родительскому окну. Например,
кнопка в окне диалога является потомком главного диалогового окна. Когда вы
нажимаете кнопку, окно кнопки уведомляет об этом событии своего предка,
т.е. главное диалоговое окно. Вы можете считать, что для ws_child-okhb
логический номер hWndOwner — то же самое, что и hWndParenfc, хотя на самом
деле они различны. В Presentati
on Manager нет необходимости в битах WS_CHILD или РWS_POPUP. Заполняется
как поле hWndPa-rent, так и поле hWndOwner. Это полностью определяет, кто
получает уведомительные сообщения потомка, а также положение окна в
иерархии. В Presentation Manager поля hWndParent и hWndOw-ner обычно
содержат одно и то же значение HWND.
Кроме посылки уведомлений своему владельцу, окно, которым владеют, также
всегда расположено впереди окна-владельца. Если окно превращено в
пиктограмму, то же происходит и с окнами, которыми оно владеет. Если окно-
владелец уничтожается, тто окна, которыми оно владеет, также уничтожаются.
Так как окно не следит за окнами, которыми оно владеет, нужно просматривать
списки указателей предок/сосед и сравнивать владельца каждого окна с HWND
окна, которое уничтожается.
Во всем этом немного странно то, что Windows не делает отношение владения
очень явным. Хотя в документации SDK кратко рассматривается отношение
владения, вам довольно трудно увидеть, в каких местах отношение владения
отличается от отношения предок/потомок. В Presentation Manager OS/2 при
создании окна вы задаете и родительское окно, и окно-владелец. В Windows вы
задаете только предка.
Если функции CreateWindow() передается только HWND родителя, как тогда вам
описать окно владельца в Windows? Одним из параметров функции
CreateWindow() является битовая маска стиля. Если стиль окна WS_CHILD,
параметр hWndParent интерпретируется как родительское окно. Однако, если вы
задаете WS_OVERLAPPED или WS_POPUP, параметр hWndParent в действительность
используется как владелец HWND, что позднее проясняется в некотором
псевдокоде. Родительским окном для окон WS_OVERLAPPED или WS_POPUP всегда
является HWND desktop-окна (HWndDes
ktop).
3. «Программа демонстрирующая иерархию окон Windows»
p386; эта директива разрешает транслятору обрабатывать команды процессора i
386
jumps;транслятор автоматически преобразует команду условной передачи
управления
;в комбинацию условной и безусловной команды, если условная в силу
ограниченности ;области своего действия не обеспечивает передачу управления
по нужному адресу
model flat,STDCALL;выбирает модель памяти для 32-разрядного
программирования и ;правила передачи параметров функции STDCALL, далее
действующие по умолчанию
UNICODE = 0
include win32.inc;файл, содержащий описание структур данных и констант
; some 32-bit constants and structures
L equ ; последовательности символов LARGE, являющейся именем
операции, объявляющей следующий за ней операнд 32-разрядным, присваивается
имя L
Define the external functions we will be linking to
;
extrn BeginPaint:PROC;описание импортируемых из Windows функций
extrn CreateWindowExA:PROC
extrn DefWindowProcA:PROC
extrn DispatchMessageA:PROC
extrn EndPaint:PROC
extrn ExitProcess:PROC
extrn GetMessageA:PROC
extrn GetModuleHandleA:PROC
extrn GetStockObject:PROC
extrn InvalidateRect:PROC
extrn LoadCursorA:PROC
extrn LoadIconA:PROC
extrn MessageBeep:PROC
extrn MessageBoxA:PROC
extrn PostQuitMessage:PROC
extrn RegisterClassA:PROC
extrn ShowWindow:PROC
extrn SetWindowPos:PROC
extrn TextOutA:PROC
extrn TranslateMessage:PROC
extrn UpdateWindow:PROC
extrn FindFirstFileA:PROC
.data;предопределенное имя, означающее начало сегмента данных
newhwnd dd 0
lppaint PAINTSTRUCT
msg MSGSTRUCT
wc WNDCLASS
hInst dd 0
szTitleName db 'Это окно УГТУ',0
szTitleName1 db 'Это окно группы СП-923',0 ;'Каркасное приложение Win32
на ассемблере'.0
szClassName db 'ASMCLASS32',0 ;'Приложение Win32’
Buffer db 'Привет из Нягани!',0
new1hwnd dd 0
MSG_L EQU 14
.code
start:
push L 0
call GetModuleHandleA ; get hmod (in eax)
mov [hInst], eax ; hInstance is same as HMODULE
; in the Win32 world
reg_class:
;
; initialize the WndClass structure ;Иинициализация сруктуры WndClass
;
mov [wc.clsStyle], CS_HREDRAW + CS_VREDRAW + CS_GLOBALCLASS;тип
;класса
mov [wc.clsLpfnWndProc], offset WndProc; адрес оконной
процедуры
mov [wc.clsCbClsExtra], 0
mov [wc.clsCbWndExtra], 0
mov eax, [hInst]
mov [wc.clsHInstance], eax ;дикриптор модуля
push L IDI_APPLICATION;заданная по умолчанию пиктограмма
push L 0
call LoadIconA
mov [wc.clsHIcon], eax
push L IDC_ARROW
push L 0
call LoadCursorA
mov [wc.clsHCursor], eax
mov [wc.clsHbrBackground], COLOR_WINDOW + 1
mov dword ptr [wc.clsLpszMenuName], 0
mov dword ptr [wc.clsLpszClassName], offset szClassName
push offset wc
call RegisterClassA
push L 0 ; lpParam
push [hInst] ; hInstance
push L 0 ; menu
push L 0 ; parent hwnd
push L CW_USEDEFAULT ; height
push L CW_USEDEFAULT ; width
push L CW_USEDEFAULT ; y
push L CW_USEDEFAULT ; x
push L WS_OVERLAPPEDWINDOW ; Style
push offset szTitleName ; Title string
push offset szClassName ; Class name;имя класса
push L 0 ; extra style
call CreateWindowExA
mov [newhwnd], eax
push L SW_SHOWNORMAL
push [newhwnd]
call ShowWindow
push [newhwnd]
call UpdateWindow
push L 0 ; lpParam
push [hInst] ; hInstance
push L 0 ; menu
push L [newhwnd] ; parent hwnd
push L CW_USEDEFAULT ; height
push L CW_USEDEFAULT ; width
push L CW_USEDEFAULT ; y
push L CW_USEDEFAULT ; x
push L WS_OVERLAPPEDWINDOW ; Style
push offset szTitleName1 ; Title string
push offset szClassName ; Class name
push L 0 ; extra style
call CreateWindowExA
mov [new1hwnd], eax
push L SW_SHOWNORMAL
push [new1hwnd]
call ShowWindow
push [new1hwnd]
call UpdateWindow
msg_loop:
push L 0
push L 0
push L 0
push offset msg
call GetMessageA
cmp ax, 0
je end_loop
push offset msg
call TranslateMessage
push offset msg
call DispatchMessageA
jmp msg_loop
end_loop:
push [msg.msWPARAM]
call ExitProcess
; we never get to here
;оконная процедура
;---------------------------------------------------------------------------
--
WndProc proc uses ebx edi esi, hwnd:DWORD, wmsg:DWORD,
wparam:DWORD, lparam:DWORD
;
; WARNING: Win32 requires that EBX, EDI, and ESI be preserved! We comply
; with this by listing those regs after the 'uses' statement in the 'proc'
; line. This allows the Assembler to save them for us.
;
LOCAL hDC:DWORD
cmp [wmsg], WM_DESTROY
je wmdestroy
cmp [wmsg], WM_SIZE
je wmsize
cmp [wmsg], WM_CREATE
je wmcreate
cmp [wmsg],WM_PAINT
je wmpaint
jmp defwndproc
wmcreate:
mov eax, 0
jmp finish
defwndproc:
push [lparam]
push [wparam]
push [wmsg]
push [hwnd]
call DefWindowProcA
jmp finish
wmdestroy:
push L 0
call PostQuitMessage
mov eax, 0
jmp finish
wmsize:
mov eax, 0
jmp finish
wmpaint:
push offset lppaint
push [hwnd]
call BeginPaint
mov [hDC],eax
push L 17
; push ecx
push offset Buffer
push L 5
push L 5
push [hDC]
call TextOutA
push offset lppaint
push [hwnd]
call EndPaint
mov eax,0
jmp finish
finish:
ret
WndProc endp
;---------------------------------------------------------------------------
--
public WndProc
end start
Библиографический список
1. Использование Turbo Assembler при разработке программ / Составитель А.А.
Чекатков. Киев: Диалектика, 1995.
2. Рихтер Д. Windows для профессионалов ( программирование в Win32 API
для Windows
NT 3.5 и Windows 95) пер. С англ. М.: Издательский отдел «Русский
Редакция» ТОО «Channel Trading Ltd», 1995.
3. Зубков С.В. Assembler. Для DOS, Windows и Unix. М. : ДМК. 1999.
-----------------------
[pic]
| |
