用C++编写计算器程序

长沙理工大学《VC++可视化程序设计》课程论文王井泉学院计算机与通信工程专业计算机科学与技术班级计06—03班学号200650080313学生姓名王井泉课程成绩完成日期2007年07月10日王井泉《计算器程序设计》第２页共38页课程设计成绩评定学院计算机与通信工程专业计算机科学与技术班级计06-3班学号200650080313学生姓名王井泉指导教师谢中科课程成绩完成日期7月10日指导教师对学生在课程设计中的评价评分项目优良中及格不及格课程设计中的创造性成果学生掌握课程内容的程度课程设计完成情况课程设计动手能力文字表达学习态度规范要求课程设计论文的质量指导教师对课程设计的评定意见综合成绩指导教师签字年月日王井泉《计算器程序设计》第３页共38页用C＋＋编写计算器程序学生：王井泉指导老师：谢中科搞要本课程设计是在基于对话框的应用程序中模拟一个计算器，本计算器可以进行十进制下的四则运算（加、减、乘、除）和四则混合运算，可以把十进制转化为二进制或十六进制，可以进行一些常用的函数运算（比如sin、cos、tan、cot、sqrt、ln等），还可以支持带“（”，“）”符号的表达式的计算。系统开发平台为WindowsXP，程序设计设计语言采用VisualC++6.0，程序运行平台为Windows98/2000/XP。程序通过调试运行，初步实现了设计目标。关键词程序设计；计算器；C++；1引言在现代社会中，计算器已经进入了每一个家庭，人们在生活和学习中经常需要使用到计算器，它的出现大大减少了人们在计算方面的工作量，可以说它在人们生活和学习中是不可缺少的。1.1C++介绍C++语言的主要特点表现在两个方面,一是全面兼容C语言,二是支持面向对象的程序设计方法[1]。(1)C++是一个更好的C，它保持了C语言的优点，大多数的C程序代码略作修改或不作修改就可在C++的集成环境下调试和运行。这对于继承和开发当前已在广泛的软件是非常重要的，可以节省大量的人力和物力。(2)C++是一种面向对象的程序设计语言它使得程序的各个模块的独立性更强，程序的可读性和可移植性更强，程序代码的结构更加合理，程序的扩充性更强。这对于设计、编王井泉《计算器程序设计》第４页共38页制和调试一些大型的软件尤为重要。(3)C++集成环境不仅支持C++程序的编译和调试，而且也支持C程序的编译和调试。通常，C++程序环境约定：当源程序文件的扩展名为c．时，则为C程序；而当源程序文件的扩展名为cpp．时，则为C++程序。(4)C++语句非常简练，对语法限制比较宽松，因此C++语法非常灵活。其优点是给用户编程带来书写上的方便。其缺点是由于编译时对语法限制比较宽松，许多逻辑上的错误不容易发现，给用户编程增加了难度。1.2计算器的介绍(1)在运行程序后，系统会弹出一个基于对话框的计算器界面，如下图所示：图1.1计算器界面(2)在计算器程序中，主要通过一个编辑框来获取表达式和显示计算结果，表达式可以通过键盘和单击按钮2种方式输入，输入后的结果如下图所示：王井泉《计算器程序设计》第５页共38页图1.2输入表达式后的界面(3)在输入完表达式后，单击“=”后，开始对表达式进行计算，计算完成后，在编辑框中显示计算的结果。图1.3计算后的结果王井泉《计算器程序设计》第６页共38页(4)计算器可以实现十进制转化为十六进制或二进制，其实现的操作为先输入一个十进制整数，再单击按钮“转化为二进制”或“转化为十六进制。图1.4输入一个十进制数100图1.5100转化为二进制后的结果王井泉《计算器程序设计》第７页共38页图1.6100转化为十六进制后的结果(4)另外，计算器还可以实现一些简单的函数运算，实现的操作和十六进制/二进制转化类似，是先输入一个数字，在单击想要进行的函数的按钮，单击后就会在编辑框中显示运算的结果。2算法的实现2.1把字符串转化为数字和运算符的算法(1)如果字符串中只有数字。这个情况用来实现一些简单函数的运算。在进行简单函数的运算时，都是先输入一个数字，再单击要进行运算的按钮，然后编辑框显示运算的结果。程序用了一个函数doubleGetaStr(CStringstr)来实现这个功能，该函数以编辑框变量m_strResult为实参，再得到m_strResult的值后，调用GetAt函数，一个字符一个字符的读王井泉《计算器程序设计》第８页共38页取，如果碰到整数，执行“itemp=itemp*rate+(str.GetAt(i)-'0');”，其中变量itemp初始值为0，变量rate初始值为10，如果碰到了小数点，改变rate的值，使其等于0.1，再向后继续读取，再碰到整数时执行“itemp=itemp+rate*(str.GetAt(i)-'0');rate=rate/10;”，函数的最后确定返回值为itemp。以下是这个函数的代码[2]：doubleCMyDlg::GetaStr(CStringstr){inti=0;doublerate=10.0,itemp=0.0;for(;istr.GetLength();i++){if(isdigit(str.GetAt(i)))//如果字符串str.GetAt(i)的内容是整数{if(rate==10.0)//整数部分itemp=itemp*rate+(str.GetAt(i)-'0');//获得整数else//小数部分{itemp=itemp+rate*(str.GetAt(i)-'0');//获得小数rate=rate/10;//每次让rate小10倍}}elseif(str.GetAt(i)=='.')//如果str.GetAt(i)是小数点rate=0.1;//让rate=0.1，开始计算小数部分}return(itemp);}(2)如果字符串中有运算符和数字，但是没有括号。程序调用函数voidGetStr(CStringstr)，这个函数的前半部分和函数voidGetaStr(CStringstr)一样，都是获取数字的算法，但是因为表达式中可能有多个数字和运算符，所以我们需要定义2个数组，分别用来存放数字和运王井泉《计算器程序设计》第９页共38页算符，当读取字符遇到运算符时，把变量itemp的值保存在数组a中，并把0赋给itemp，把10赋给rate,把运算符保存在数组b中。当不在碰到运算符号时，把最后一个整数itemp的值数组a中，把z的值赋给s。（z的值表示运算符加数字一个有多少个，把这个值赋给s，可以在以后的计算中，控制循环的条件，避免造成不必要的误差。）这个函数的代码如下：voidCMyDlg::GetStr(CStringstr){inti=0,z=0;doublerate=10.0,itemp=0.0;for(i=0;i20;i++)a[i]=1000000.0;//对数组a[20]初始化for(i=0;i10;i++)b[i]='';//对数组b[10]初始化i=0;//把0赋给ifor(;istr.GetLength();i++){if(isdigit(str.GetAt(i)))//如果字符串str.GetAt(i)的内容是整数{if(rate==10.0)//整数部分itemp=itemp*rate+(str.GetAt(i)-'0');//获得整数else//小数部分{itemp=itemp+rate*(str.GetAt(i)-'0');//获得小数rate=rate/10;//每次让rate小10倍}}elseif(str.GetAt(i)=='.')//如果str.GetAt(i)是小数点rate=0.1;//让rate=0.1，开始计算小数部分elseif(str.GetAt(i)=='+')//如果str.GetAt(i)是加号{王井泉《计算器程序设计》第１０页共38页a[z]=itemp;itemp=0;//把itemp的值放入双精度数组a中，并把itemp的值改为0z++;//让z自加一次b[z]='+';//把加号放入字符数组b中z++;//让z自加一次rate=10.0;//把10赋给rate，确保读取下个数字时，先计算整数部分}elseif(str.GetAt(i)=='-')//如果str.GetAt(i)是减号{a[z]=itemp;itemp=0;//把itemp的值放入双精度数组a中，并把itemp的值改为0z++;//让z自加一次b[z]='-';//把减号放入字符数组b中z++;//让z自加一次rate=10.0;//把10赋给rate，确保读取下个数字时，先计算整数部分}elseif(str.GetAt(i)=='*')//如果str.GetAt(i)是乘号{a[z]=itemp;itemp=0;//把itemp的值放入双精度数组a中，并把itemp的值改为0z++;//让z自加一次b[z]='*';//把减号放入字符数组b中z++;//让z自加一次rate=10.0;//把10赋给rate，确保读取下个数字时，先计算整数部分}elseif(str.GetAt(i)=='/')//如果str.GetAt(i)是除号{王井泉《计算器程序设计》第１１页共38页a[z]=itemp;itemp=0;//把itemp的值放入双精度数组a中，并把itemp的值改为0z++;//让z自加一次b[z]='/';//把除号放入字符数组b中z++;//让z自加一次rate=10.0;//把10赋给rate，确保读取下个数字时，先计算整数部分}}a[z]=itemp;//把最后一个整数itemp的值放入双精度数组a中s=z;//把z的值赋给变量s，用来控制计算结果的循环中的条件}(3)如果字符串中有括号。程序用函数voidBracket(CStringstr0)来解决括号问题，同样，函数以编辑框变量m_strResult为实参，主要思想是把m_strResult先分成3个字符串，比如一个表达式2*(2+3)-6，这个函数的目的是先把表达式2*(2+3)-6分成2*、2+3、-6三个字符串，再计算2+3后，把结果覆盖掉2+3所在的字符串，最后把3个字符串相加，这样就处理掉了括号的问题。具体实现的算法：定义3个字符串变量str1、str2、str3，这三个变量都初始化为空变量，现在开始一个循环，当没有遇到字符“（”时，把每次得到的字符都加在字符串str1上，当遇到字符“（”时，把“（”后的字符都加在字符串str2上，直到遇到字符“）”。当遇到字符“）”时，把“）”后的字符都加在字符串str3上，str2再调用函数计算出它的表达式的值，最后把3个字符串相加，这就解决了括号问题。该函数代码如下：voidCMyDlg::Bracket(CStringstr0){王井泉《计算器程序设计》第１２页共38页CStringstr1=,str2=,str3=;inti=0;for(;istr0.GetLength();i++){if(str0.GetAt(i)=='(')//如果碰到了左括号{i++;//i自加一次，用来跳过左括号for(;istr0.GetLength();i++){if(str0.GetAt(i)==')')break;//如果碰到右括号，跳出循环str2+=str0.GetAt(i);//把括号内的表达式赋给str2}i++;//i自加一次，用来跳过右括号for(;istr0.GetLength();i++){str3+=str0.GetAt(i);//把括号后边的表达式赋给str3}}elsestr1+=str0.GetAt(i);//把括号前边的表达式赋给str3}GetStr(str2);//调用GetStr(str2)函数，把str2里的数字和运算符保存在数组中GetResult();//计算出表达式str2的值for(i=0;istr0.GetLength();i++)if(str0.GetAt(i)=='(')//如果m_strResult中有括号str2.F