Практика

Приклад 1. Калькулятор індексу маси тіла

Створити застосунок Windows Forms, який обчислює індекс маси тіла (ІМТ) за зростом і масою: ІМТ = m / h², де m – маса в кілограмах, h – зріст у метрах. Результат оновлюється одразу після зміни будь-якого значення; поруч показується категорія за класифікацією ВООЗ, позначена кольором тла, і діапазон нормальної маси для введеного зросту. Клавіша Esc повертає початкові значення.

Форма MainForm (BMI Calculator, FormBorderStyle = FixedSingle) містить написи Height, cm: і Weight, kg:, поля heightNumeric (100–250, значення 170) і weightNumeric (20–300, DecimalPlaces = 1, Increment = 0,5, значення 65), кнопку resetButton (Reset (Esc)), напис bmiLabel (шрифт 14 pt, жирний), напис categoryLabel (BorderStyle = FixedSingle, TextAlign = MiddleCenter) і напис rangeLabel. Властивість форми CancelButton = resetButton. У вікні Properties подію ValueChanged обох полів пов’язано з одним обробником inputs_ValueChanged: для другого поля його обирають у випадному списку події.

namespace BmiCalculator;

public partial class MainForm : Form
{
    private const decimal DefaultHeight = 170m, DefaultWeight = 65m;

    public MainForm()
    {
        InitializeComponent();
        ShowBmi();
    }

    // Один обробник для подій ValueChanged обох полів.
    private void inputs_ValueChanged(object sender, EventArgs e) =>
        ShowBmi();

    private void resetButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        heightNumeric.Value = DefaultHeight;
        weightNumeric.Value = DefaultWeight;
    }

    private void ShowBmi()
    {
        double height = (double)heightNumeric.Value / 100;   // м
        double weight = (double)weightNumeric.Value;
        double bmi = weight / (height * height);

        var (category, color) = bmi switch
        {
            < 18.5 => ("Underweight", Color.LightSkyBlue),
            < 25 => ("Normal weight", Color.LightGreen),
            < 30 => ("Overweight", Color.Khaki),
            _ => ("Obesity", Color.LightCoral)
        };
        bmiLabel.Text = $"BMI: {bmi:F1}";
        categoryLabel.Text = category;
        categoryLabel.BackColor = color;

        double min = 18.5 * height * height;
        double max = 24.9 * height * height;
        rangeLabel.Text = $"Normal weight: {min:F1}–{max:F1} kg";
    }
}

Властивість Value елемента NumericUpDown має тип decimal, тому для обчислень у double потрібне явне приведення. Кортеж (category, color) отримує значення зі switch-виразу з реляційними шаблонами < 18.5, < 25, < 30; колір лише доповнює текст категорії. Кнопка resetButton є CancelButton форми, тому клавіша Esc натискає її, де б не був фокус.

Після запуску форма показує BMI: 22,5, категорію Normal weight і Normal weight: 53,5–72,0 kg. Для 180 см і 95,5 кг – BMI: 29,5 і Overweight (норма 59,9–80,7 кг), для 165 см і 48 кг – BMI: 17,6 і Underweight, для 175 см і 105 кг – BMI: 34,3 і Obesity (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Застосунок «Калькулятор ІМТ»

Приклад 2. Секундомір з колами

Створити застосунок «Секундомір», який запускає й зупиняє відлік часу кнопкою або клавішею Space, показує час у форматі хх:сс.сс, записує кола (час кола та загальний час) у список, скидає секундомір і зберігає список кіл у текстовий файл. Кнопки, недоступні в поточному стані, вимкнено.

Форма містить напис timeLabel (Dock = Top, шрифт Consolas 32 pt), панель FlowLayoutPanel (Dock = Top, AutoSize = true) з кнопками startStopButton (Start), lapButton (Lap), resetButton (Reset) і saveButton (Save…), список lapsListBox (Dock = Fill, шрифт Consolas), таймер uiTimer (Interval = 50) і saveFileDialog (FileName = laps.txt, фільтр текстових файлів). Властивість форми KeyPreview = true.

using System.Diagnostics;

namespace StopwatchApp;

public partial class MainForm : Form
{
    private const string TimeFormat = @"mm\:ss\.ff";
    private readonly Stopwatch stopwatch = new();
    private TimeSpan lastLap = TimeSpan.Zero;

    public MainForm()
    {
        InitializeComponent();
        UpdateButtons();
    }

    private void startStopButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        if (stopwatch.IsRunning)
        {
            stopwatch.Stop();
            uiTimer.Stop();
        }
        else
        {
            stopwatch.Start();
            uiTimer.Start();
        }
        ShowTime();
        UpdateButtons();
    }

    private void lapButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        TimeSpan total = stopwatch.Elapsed;
        TimeSpan lap = total - lastLap;
        lastLap = total;
        int number = lapsListBox.Items.Count + 1;
        string lapText = lap.ToString(TimeFormat);
        string totalText = total.ToString(TimeFormat);
        lapsListBox.Items.Add(
            $"Lap {number,2}  {lapText}  {totalText}");
        UpdateButtons();
    }

    private void resetButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        stopwatch.Reset();
        uiTimer.Stop();
        lastLap = TimeSpan.Zero;
        lapsListBox.Items.Clear();
        ShowTime();
        UpdateButtons();
    }

    private void saveButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        if (saveFileDialog.ShowDialog(this) != DialogResult.OK)
        {
            return;
        }
        File.WriteAllLines(saveFileDialog.FileName,
            lapsListBox.Items.Cast<string>());
        MessageBox.Show($"Saved {lapsListBox.Items.Count} laps.",
            Text, MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
    }

    private void uiTimer_Tick(object sender, EventArgs e) =>
        ShowTime();

    private void MainForm_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e)
    {
        // KeyPreview = true: форма отримує клавіші раніше за кнопки.
        if (e.KeyCode == Keys.Space)
        {
            startStopButton.PerformClick();
            e.SuppressKeyPress = true;   // не передавати кнопці
        }
    }

    private void ShowTime() =>
        timeLabel.Text = stopwatch.Elapsed.ToString(TimeFormat);

    private void UpdateButtons()
    {
        startStopButton.Text =
            stopwatch.IsRunning ? "&Stop" : "&Start";
        lapButton.Enabled = stopwatch.IsRunning;
        saveButton.Enabled = lapsListBox.Items.Count > 0;
    }
}

Час вимірює клас Stopwatch (простір імен System.Diagnostics), а таймер лише 20 разів за секунду оновлює напис: якщо потік інтерфейсу на мить зайнятий, подія Tick запізниться, але виміряний час залишиться точним. Формат mm\:ss\.ff методу TimeSpan.ToString вимагає екранувати двокрапку й крапку, тому рядок формату записано як буквальний (@).

Клавіша Space зазвичай натискає кнопку, яка має фокус. Завдяки KeyPreview = true форма отримує подію KeyDown першою, а e.SuppressKeyPress = true не дає кнопці обробити ту саму клавішу вдруге. Мнемоніки працюють і без Alt, бо на формі немає полів введення тексту: клавіша L натискає кнопку Lap. Після запуску, двох кіл (приблизно через 1,4 і 2,1 с) і зупинки список містить рядки Lap 1 і Lap 2 з часом кола (00:01.40, 00:00.71) і загальним часом (00:01.40, 00:02.12). Кнопка Save… записує їх у файл і показує повідомлення Saved 2 laps., а Reset очищає список і показує 00:00.00 (рис. 3.15).

Рис. 3.15. Застосунок «Секундомір»

Приклад 3. Телефонна книга

Створити застосунок «Телефонна книга», який зберігає контакти (ім’я та телефон) у файлі JSON у папці користувача, завантажує їх під час запуску й зберігає під час закриття. Список контактів відсортовано за іменем і фільтрується під час введення тексту пошуку. Новий контакт додається після перевірки полів; телефон може містити цифри, пробіли, дужки, дефіси й початковий + (від 7 до 20 символів). Контекстне меню списку видаляє контакт.

Форма містить SplitContainer (Dock = Fill). Ліва панель: поле пошуку searchTextBox (Dock = Top, PlaceholderText = Search by name or phone), список contactsListBox (Dock = Fill, ContextMenuStrip = contactMenu) і напис countLabel (Dock = Bottom). Права панель: поля nameTextBox і phoneTextBox з написами та кнопка addButton (Add, це AcceptButton форми); поля прив’язано Anchor = Top, Left, Right, кнопку – Top, Right. Контекстне меню contactMenu має пункт deleteMenuItem (Delete). Дані описує запис Contact наприкінці файлу:

using System.ComponentModel;
using System.Text.Encodings.Web;
using System.Text.Json;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace PhoneBook;

public partial class MainForm : Form
{
    private static readonly JsonSerializerOptions JsonOptions = new()
    {
        WriteIndented = true,
        // «+» і кирилиця у файлі без послідовностей \uXXXX.
        Encoder = JavaScriptEncoder.UnsafeRelaxedJsonEscaping
    };
    private readonly string dataFile = Path.Combine(
        Environment.GetFolderPath(
            Environment.SpecialFolder.ApplicationData),
        "PhoneBook", "contacts.json");
    private List<Contact> contacts = [];

    public MainForm()
    {
        InitializeComponent();
    }

    [GeneratedRegex(@"^\+?[0-9 ()-]{7,20}$")]
    private static partial Regex PhoneRegex();

    private void MainForm_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        try
        {
            if (File.Exists(dataFile))
            {
                string json = File.ReadAllText(dataFile);
                contacts = JsonSerializer
                    .Deserialize<List<Contact>>(json) ?? [];
            }
        }
        catch (Exception ex) when (ex is IOException
            or JsonException)
        {
            MessageBox.Show($"Cannot read contacts: {ex.Message}",
                Text, MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
        }
        ShowContacts();
    }

    private void MainForm_FormClosed(object sender,
        FormClosedEventArgs e)
    {
        Directory.CreateDirectory(Path.GetDirectoryName(dataFile)!);
        File.WriteAllText(dataFile,
            JsonSerializer.Serialize(contacts, JsonOptions));
    }

    private void searchTextBox_TextChanged(object sender,
        EventArgs e) => ShowContacts();

    private void ShowContacts()
    {
        string filter = searchTextBox.Text.Trim();
        contactsListBox.BeginUpdate();
        contactsListBox.Items.Clear();
        foreach (Contact c in contacts.OrderBy(c => c.Name))
        {
            if (c.Name.Contains(filter,
                    StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase)
                || c.Phone.Contains(filter))
            {
                contactsListBox.Items.Add(c);
            }
        }
        contactsListBox.EndUpdate();
        int shown = contactsListBox.Items.Count;
        countLabel.Text = $"Shown: {shown} of {contacts.Count}";
    }

    private void addButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        string name = nameTextBox.Text.Trim();
        string phone = phoneTextBox.Text.Trim();
        bool nameOk = Check(nameTextBox, name.Length > 0,
            "Enter a name");
        bool phoneOk = Check(phoneTextBox,
            PhoneRegex().IsMatch(phone),
            "Use digits, spaces, ( ) and -, e.g. +380 67 123 4567");
        if (!nameOk || !phoneOk)
        {
            return;
        }
        contacts.Add(new Contact(name, phone));
        nameTextBox.Clear();
        phoneTextBox.Clear();
        nameTextBox.Focus();
        ShowContacts();
    }

    private bool Check(Control control, bool isValid, string message)
    {
        errorProvider.SetError(control, isValid ? "" : message);
        return isValid;
    }

    private void contactsListBox_MouseDown(object sender,
        MouseEventArgs e)
    {
        if (e.Button == MouseButtons.Right)
        {
            // Правий клік виділяє контакт під курсором.
            contactsListBox.SelectedIndex =
                contactsListBox.IndexFromPoint(e.Location);
        }
    }

    private void contactMenu_Opening(object sender,
        CancelEventArgs e) =>
        e.Cancel = contactsListBox.SelectedItem is null;

    private void deleteMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        if (contactsListBox.SelectedItem is Contact contact)
        {
            contacts.Remove(contact);
            ShowContacts();
        }
    }
}

public record Contact(string Name, string Phone)
{
    // ListBox показує елемент за допомогою ToString().
    public override string ToString() => $"{Name}   {Phone}";
}

Список на формі щоразу заповнюється заново методом ShowContacts з урахуванням фільтра; BeginUpdate і EndUpdate прибирають мерехтіння. Файл даних лежить у папці %APPDATA%\PhoneBook, яку повертає Environment.GetFolderPath: застосунок може не мати права запису в папку, де лежить .exe. Метод Check показує або знімає помилку ErrorProvider і повертає результат перевірки, тому обидва поля перевіряються одразу. Телефон перевіряє регулярний вираз [GeneratedRegex] (тема 2).

Контекстне меню відкривається правою кнопкою миші, але ListBox сам не виділяє елемент під курсором. Обробник MouseDown отримує координати в MouseEventArgs і виділяє елемент методом IndexFromPoint, який для порожнього місця повертає −1 (ListBox.NoMatches), і виділення знімається. Подія меню Opening скасовує показ меню, якщо контакт не виділено.

Спроба додати контакт з порожнім ім’ям і телефоном abc показує значки помилок біля обох полів, а телефон 12 відхиляється як закороткий. Після додавання трьох контактів напис показує Shown: 3 of 3. Пошук an залишає лише контакт Andrii Melnyk з телефоном (056) 401-22-33 (Shown: 1 of 3). Після видалення контакту через контекстне меню й закриття форми файл contacts.json містить масив із двох об’єктів з властивостями Name і Phone, наприклад "Phone": "+380 67 123 4567", у рядках з відступами (WriteIndented). Без параметра Encoder = JavaScriptEncoder.UnsafeRelaxedJsonEscaping серіалізатор замінив би символ + і кириличні літери послідовностями \uXXXX (рис. 3.16).

Рис. 3.16. Застосунок «Телефонна книга» з контекстним меню