Разработка программы, которая создает в отдельном потоке случайный массив целых чисел в заданном диапазоне и выводит на экран эти числа. Описание общего алгоритма, интерфейс программы. Методы решения и алгоритмы задач, реализуемых каждым потоком.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

• Задание
• 1.1 Описание общего алгоритма
• 1.2 Интерфейса программы
• 2. Описание методов решения и алгоритмов задач, реализуемых каждым потоком
• 2.1 Метод заполнения массива случайными числами
• 2.2 Метод вычисления минимальных и максимальных значений
• 2.3 Метод вычисления отклонений каждого значения от среднего арифметического
• 3. Описание методов создания, уничтожения и синхронизации потоков, примененных в программе
• 3.1 Создание потоков
• 3.2 Синхронизация потоков
• 3.3 Завершение потоков
• 4 Листинг программы
• Заключение
• Список использованной литературы

Задание

Разработать программу, которая создает в отдельном потоке случайный массив А из N целых чисел в диапазоне от - 999 до 999 выводит на экран эти числа. Создание и вывод элементов массива производится через заданное время T, N и T вводятся пользователем до запуска процесса. Массив обрабатывается двумя другими потоками В и С, работающими параллельно с потоком, создающим массив. Все потоки выводят результаты своей работы в текстовые окна, каждый поток в свое окно.

Задание B	Задание C
Вычисление минимального и максимального значений	Вычисление отклонений каждого значения от среднего арифметического

1. Описание общего алгоритма и интерфейса программы

1.1 Описание общего алгоритма

Диаграмма 1 - выполнение потоков

При нажатии кнопки "START", считываются данные с полей "N" и "Time", создаются новые объекты потоков и отправляется сигнал на их запуск.

Перед тем как поток будет выполнять вычисления, он ожидает сигнал об активизации объекта событие. На время вычислений (блок-схемы 1, 2,3) событие переходит в состояние пассивное. По завершению обработки вычислений событие переходит в состояние активное. За счет этого достигается синхронизация между потоками.

При закрытии программы или нажатии кнопки "STOP" потоки уничтожаются.

Диаграмма 1, показывает состояние потоков в течение времени выполнения.

1.2 Интерфейса программы

На главной форме располагается группа компонентов для ввода и вывода значений:

- Три поля (Thread1, Thread2, Thread3) для вывода значений

- "N" - указывает размерность массива

- "Time" - количество времени, через которое будут выводиться результаты в текстовые поля (Thread1, Thread2, Thread3).

Кнопка "START" создает потоки, в которых происходит вычисления среднего арифметического каждой тройки чисел массива и произведений каждого числа на его номер (индекс). Результаты выводятся на главной форме в поля (Thread1, Thread2, Thread3).

Кнопка "STOP" останавливает запущенные потоки.

Кнопка "EXIT" закрывает программу, при запущенных потоках уничтожает их.

поток программа интерфейс алгоритм

Рисунок 1 - Главная форма

2. Описание методов решения и алгоритмов задач, реализуемых каждым потоком

2.1 Метод заполнения массива случайными числами

Блок-схема 1 - Заполнение массива случайными числами от - 999 до 999

2.2 Метод вычисления минимальных и максимальных значений

Блок схема 3 - Вычисление минимального и максимального значения

Пример 1. Дан массив A = {-359, 126, 803, 913, - 716};

Решение:

Начальные значения min = 0, max = - 359;

A [1]	-359 126 803 913 -716 359 < min (0); min = - 359 359 > max (-359); max = - 359
A [2]	-359 126 803 913 -716 126 < min (-359); min = - 359 126 > max (-359); max = 126
A [3]	-359 126 803 913 -716 803 < min (-359); min = - 359 803 > max (126); max = 803
A [4]	-359 126 803 913 -716 913 < min (-359); min = - 359 913 > max (803); max = 913
A [5]	-359 126 803 913 -716 716 < min (-359); min = - 716 716 > max (803); max = 913

Ответ: min = - 716, max = 913.

2.3 Метод вычисления отклонений каждого значения от среднего арифметического

Для вычисления отклонений всех чисел выполним следующие действия:

1. Находим среднее арифметическое;

2. Для вычисления отклонение из данного набора чисел вычитаем среднее арифметическое.

Среднее арифметическое нескольких величин - это отношение суммы величин к их количеству.

Среднее арифметическое находится по формуле

(2)

(3)

Пример 2. Дан массив A = {-359, 126, 803, 913, - 716};

Найти отклонений всех чисел от среднего арифметического.

Решение:

Сумма чисел в массиве (2):

Вычисление отклонения (3):

Блок схема 2 - Вычисление отклонений каждого значения от среднего арифметического

3. Описание методов создания, уничтожения и синхронизации потоков, примененных в программе

3.1 Создание потоков

Для создания многопоточных приложений в C++Builder реализован абстрактный класс TThread.

TThread - абстрактный класс, который допускает создание отдельных потоков выполняющихся в приложении.

Создайте потомка класса TThread, чтобы представить выполняемый поток в многопоточном приложении.

Каждый новый экземпляр потомка TThread - новый поток выполнения.

Множество экземпляров, полученные от класса TThread, делает C++Builder многопоточным приложением.

__fastcall TMyThread:: TMyThread (bool CreateSuspended)

: TThread (CreateSuspended)

{

}

// ---------------------------------------------------------------------

// B метод объекта Execute (), вставьте код, который должен выполняться, когда поток выполняется.

void __fastcall TMyThread:: Execute ()

{

// -- - Place thread code here - ---

}

// ----------------------------------------------------------------------

Для получения безопасного доступа к управлению свойствами и методами VCL-объектов в потоке предусмотрен метод Synchronize ()

// ---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall ThreadLenghtLine:: Execute ()

{

FreeOnTerminate = true; // освободить занятую потоком память по окончании его работы

int ColN = N/6;

while (true) {

sum = 0;

WaitForSingleObject (FMain->g_BusyEvent [1], INFINITE); // ждём разрешение на обработку

ResetEvent (FMain->g_BusyEvent [1]); // запрещаем переформирование массива

ResetEvent (FMain->g_BusyEvent [0]); // запрещаем переформирование массива

for (int i = 0; i<ColN*6;) { // считаем длину

sum += CalcLengthL...