Монитор экрана

Вначале было желание написать монитор экрана на С, чтобы еще больше подчеркнуть разделение между уровнями реализации. Но это оказалось утомительным, и поэтому выбрано компромиссное решение: стиль программирования, принятый в С (нет функций-членов, виртуальных функций, пользовательских операций и т.д.), но используются конструкторы, параметры функций полностью описываются и проверяются и т.д. Этот монитор очень напоминает программу на С, которую модифицировали, чтобы воспользоваться возможностями С++, но полностью переделывать не стали.

Экран представлен как двумерный массив символов и управляется функциями put_point() и put_line(). В них для связи с экраном используется структура point:

// файл screen.h

const int XMAX=40;

const int YMAX=24;

struct point {

int x, y;

point() { }

point(int a,int b) { x=; y=b; }

};

extern void put_point(int a, int b);

inline void put_point(point p) { put_point(p.x,p.y); }

extern void put_line(int, int, int, int);

extern void put_line(point a, point b)

{ put_line(a.x,a.y,b.x,b.y); }

extern void screen_init();

extern void screen_destroy();

extern void screen_refresh();

extern void screen_clear();

#include <iostream.h>

До вызова функций, выдающих изображение на экран (put_...), необходимо обратиться к функции инициализации экрана screen_init(). Изменения в структуре данных, описывающей экран, станут видимы на нем только после вызова функции обновления экрана screen_refresh(). Читатель может убедиться, что обновление экрана происходит просто с помощью копирования новых значений в массив, представляющий экран. Приведем функции и определения данных для управления экраном:

#include "screen.h"

#include <stream.h>

enum color { black='*', white=' ' };

char screen[XMAX] [YMAX];

void screen_init()

{

for (int y=0; y<YMAX; y++)

for (int x=0; x<XMAX; x++)

screen[x] [y] = white;

}

Функция

void screen_destroy() { }

приведена просто для полноты картины. В реальных системах обычно нужны подобные функции уничтожения объекта.

Точки записываются, только если они попадают на экран:

inline int on_screen(int a, int b) // проверка попадания

{

return 0<=a && a <XMAX && 0<=b && b<YMAX;

}

void put_point(int a, int b)

{

if (on_screen(a,b)) screen[a] [b] = black;

}

Для рисования прямых линий используется функция put_line():

void put_line(int x0, int y0, int x1, int y1)

/*

Нарисовать отрезок прямой (x0,y0) - (x1,y1).

Уравнение прямой: b(x-x0) + a(y-y0) = 0.

Минимизируется величина abs(eps),

где eps = 2*(b(x-x0)) + a(y-y0).

См. Newman, Sproull

``Principles of interactive Computer Graphics''

McGraw-Hill, New York, 1979. pp. 33-34.

*/

{

register int dx = 1;

int a = x1 - x0;

if (a < 0) dx = -1, a = -a;

register int dy = 1;

int b = y1 - y0;

if (b < 0) dy = -1, b = -b;

int two_a = 2*a;

int two_b = 2*b;

int xcrit = -b + two_a;

register int eps = 0;

for (;;) {

put_point(x0,y0);

if (x0==x1 && y0==y1) break;

if (eps <= xcrit) x0 +=dx, eps +=two_b;

if (eps>=a || a<b) y0 +=dy, eps -=two_a;

}

}

Имеются функции для очистки и обновления экрана:

void screen_clear() { screen_init(); }

void screen_refresh()

{

for (int y=YMAX-1; 0<=y; y--) { // с верхней строки до нижней

for (int x=0; x<XMAX; x++) // от левого столбца до правого

cout << screen[x] [y];

cout << '\n';

}

}

Но нужно понимать, что все эти определения хранятся в некоторой библиотеке как результат работы транслятора, и изменить их нельзя.