Руководство. Добавление таймера в приложение WinForms для математики

  • Статья

В этой серии из четырех учебников вы создадите математический тест. Тест содержит четыре случайных арифметических примера, которые игрок должен решить в течение определенного времени.

В тесте используется элемент управления Timer. Код, лежащий в основе этого элемента управления, отслеживает прошедшее время и проверяет ответы игрока.

В этом третьем учебнике вы научитесь следующему:

  • Добавление элемента управления Timer.
  • Добавление обработчика событий для таймера.
  • Написание кода для проверки ответов игрока, вывода сообщений и указания правильных ответов.

Необходимые компоненты

Этот учебник построен на предыдущих, начиная с учебника Создание приложения WinForms с математическим тестом. Если вы не изучили эти учебники, начните с них.

Добавление таймера с обратным отсчетом

Для наблюдения за временем в ходе теста используется компонент "Таймер". Кроме того, требуется переменная для хранения оставшегося времени.

  1. Добавьте целочисленную переменную с именем timeLeft так же, как вы объявляли переменные в предыдущих учебниках. Разместите объявление timeLeft сразу после других объявлений. Код должен выглядеть так, как показано ниже.

    public partial class Form1 : Form
{
    // Create a Random object called randomizer 
    // to generate random numbers.
    Random randomizer = new Random();

    // These integer variables store the numbers 
    // for the addition problem. 
    int addend1;
    int addend2;

    // These integer variables store the numbers 
    // for the subtraction problem. 
    int minuend;
    int subtrahend;

    // These integer variables store the numbers 
    // for the multiplication problem. 
    int multiplicand;
    int multiplier;

    // These integer variables store the numbers 
    // for the division problem. 
    int dividend;
    int divisor;

    // This integer variable keeps track of the 
    // remaining time.
    int timeLeft;

Важно!

Используйте элемент управления языка программирования в правом верхнем углу этой страницы, чтобы просмотреть фрагмент кода на C# или Visual Basic.

Programming language control for Microsoft Learn

  1. В конструкторе Windows Forms переместите элемент управления Timer из категории Компоненты на панели элементов в форму. Элемент управления появляется в серой области в нижней части окна конструктора.

  2. Щелкните в форме только что добавленный значок timer1 и установите его свойство Interval равным 1000. Поскольку этот интервал измеряется в миллисекундах, при значении 1000 таймер создает событие Tick каждую секунду.

Проверка ответов

Поскольку таймер создает событие Tick каждую секунду, имеет смысл проверять истекшее время в обработчике событий Tick. Также целесообразно проверять ответы в этом обработчике событий. Если время истекло или ответы указаны правильно, тест должен завершиться.

Перед написанием этого обработчика событий добавьте метод CheckTheAnswer(), чтобы определить, верны ли ответы на арифметические примеры. Этот метод должен располагаться в строке с другими методами, например StartTheQuiz(). Код должен выглядеть так, как показано ниже.

/// <summary>
/// Check the answers to see if the user got everything right.
/// </summary>
/// <returns>True if the answer's correct, false otherwise.</returns>
private bool CheckTheAnswer()
{
    if ((addend1 + addend2 == sum.Value)
        && (minuend - subtrahend == difference.Value)
        && (multiplicand * multiplier == product.Value)
        && (dividend / divisor == quotient.Value))
        return true;
    else
        return false;
}

Этот метод определяет ответы на арифметические примеры и сравнивает результаты со значениями в элементах управления NumericUpDown. В этом коде:

  • Версия на Visual Basic использует ключевое слово Function вместо обычного ключевого слова Sub, потому что этот метод возвращает значение.

  • Так как простого способа ввести знак умножения (×) и знак деления (÷) с клавиатуры нет, в языках C# и Visual Basic используется звездочка (*) для умножения и косая черта (/) для деления.

  • В C# && — это оператор logical and. Эквивалентный оператор в языке Visual Basic — AndAlso. Оператор logical and используется для проверки того, имеет ли значение true более одного условия. В этом случае, если все значения верны, метод возвращает значение true. В противном случае метод возвращает значение false.

  • Инструкция if использует свойство Value элемента управления NumericUpDown для доступа к текущему значению элемента управления. В следующем разделе вы используете то же свойство для вывода правильного ответа в каждом элементе управления.

Добавление обработчика событий в таймер

Теперь, когда у вас есть способ проверить ответы, можно написать код для обработчика событий Tick. Этот код выполняется каждую секунду после того, как таймер создаст событие Tick. Этот обработчик событий проверяет ответы игрока, вызывая метод CheckTheAnswer(). Он также проверяет, сколько времени теста уже истекло.

  1. Двойным щелчком выберите в форме элемент управления Timer либо выделите его и нажмите клавишу ВВОД. Эти действия добавляют обработчик событий Tick к таймеру. Откроется редактор кода, в котором отобразится метод обработчика Tick.

  2. Добавьте в новый метод обработчика событий следующие операторы.

    private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
    if (CheckTheAnswer())
    {
        // If CheckTheAnswer() returns true, then the user 
        // got the answer right. Stop the timer  
        // and show a MessageBox.
        timer1.Stop();
        MessageBox.Show("You got all the answers right!",
                        "Congratulations!");
        startButton.Enabled = true;
    }
    else if (timeLeft > 0)
    {
        // If CheckTheAnswer() returns false, keep counting
        // down. Decrease the time left by one second and 
        // display the new time left by updating the 
        // Time Left label.
        timeLeft = timeLeft - 1;
        timeLabel.Text = timeLeft + " seconds";
    }
    else
    {
        // If the user ran out of time, stop the timer, show
        // a MessageBox, and fill in the answers.
        timer1.Stop();
        timeLabel.Text = "Time's up!";
        MessageBox.Show("You didn't finish in time.", "Sorry!");
        sum.Value = addend1 + addend2;
        difference.Value = minuend - subtrahend;
        product.Value = multiplicand * multiplier;
        quotient.Value = dividend / divisor;
        startButton.Enabled = true;
    }
}

Этот метод выполняется каждую секунду теста. Код сначала проверяет значение, которое возвращает CheckTheAnswer().

  • Если все ответы верны, это значение равно true, и тест завершается:

    • Таймер останавливается.
    • Появится поздравительное сообщение.
    • Свойству Enabled элемента управления startButton устанавливается значение true, чтобы игрок мог заново запустить тест.

  • Если CheckTheAnswer() возвращает false, код проверяет значение timeLeft:

    • Если эта переменная больше 0, таймер вычитает 1 из timeLeft. Затем он обновляет свойство Text элемента управления timeLabel, чтобы показать игроку, сколько осталось секунд.
    • Если времени не остается, таймер останавливается и изменяет текст timeLabel на time's up! В окне сообщения будет объявлено, что тест закончен, и появятся ответы. Кнопка старта снова станет доступной.

Запуск таймера

Чтобы запустить таймер при запуске теста, добавьте в конец метода StartTheQuiz() три строки, как показано в следующем примере.

/// <summary>
/// Start the quiz by filling in all of the problem 
/// values and starting the timer. 
/// </summary>
public void StartTheQuiz()
{
    // Fill in the addition problem.
    // Generate two random numbers to add.
    // Store the values in the variables 'addend1' and 'addend2'.
    addend1 = randomizer.Next(51);
    addend2 = randomizer.Next(51);

    // Convert the two randomly generated numbers
    // into strings so that they can be displayed
    // in the label controls.
    plusLeftLabel.Text = addend1.ToString();
    plusRightLabel.Text = addend2.ToString();

    // 'sum' is the name of the NumericUpDown control.
    // This step makes sure its value is zero before
    // adding any values to it.
    sum.Value = 0;

    // Fill in the subtraction problem.
    minuend = randomizer.Next(1, 101);
    subtrahend = randomizer.Next(1, minuend);
    minusLeftLabel.Text = minuend.ToString();
    minusRightLabel.Text = subtrahend.ToString();
    difference.Value = 0;

    // Fill in the multiplication problem.
    multiplicand = randomizer.Next(2, 11);
    multiplier = randomizer.Next(2, 11);
    timesLeftLabel.Text = multiplicand.ToString();
    timesRightLabel.Text = multiplier.ToString();
    product.Value = 0;

    // Fill in the division problem.
    divisor = randomizer.Next(2, 11);
    int temporaryQuotient = randomizer.Next(2, 11);
    dividend = divisor * temporaryQuotient;
    dividedLeftLabel.Text = dividend.ToString();
    dividedRightLabel.Text = divisor.ToString();
    quotient.Value = 0;

    // Start the timer.
    timeLeft = 30;
    timeLabel.Text = "30 seconds"; 
    timer1.Start();
}

Теперь при запуске теста переменная timeLeft устанавливается в значение 30, а свойство Text элемента управления timeLabel — 30 секунд. После этого метод Start() элемента управления Timer начинает обратный отсчет.

Запустите приложение.

  1. Сохраните и выполните программу.

  2. Нажмите Начать тест. Таймер начинает обратный отсчет. Когда время истечет, тест закончится и появятся ответы.

  3. Запустите еще один тест и предоставьте правильные ответы на арифметические примеры. При правильном ответе в течение отведенного времени откроется окно сообщения, кнопка запуска станет доступной, а таймер остановится.

    Screenshot that shows a completed quiz with 19 seconds remaining. The Start the quiz button is available.

Следующие шаги

Перейдите к следующему учебнику, чтобы узнать, как настроить математический тест.

Учебник. Часть 4. Настройка приложения WinForms с математическим тестом