武漢理工大學面向對象程序設計課程設計說明書實用計算器程序1.基本功能描述計算器是人們日常生活中非常實用的計算工具。預期設計目標與實際計算器為標準，Windows 10系統提供的計算器為范例進行設計。實用計算器要實現單目運算和雙目運算。單目運算主要包括階乘、正弦、余弦；雙目運算主要包括加、減、乘、除、乘冪等。計算器要能夠對輸入的各種數據進行處理，包括小數、整數、負數等數據進行操作。實際過程中要能夠對不同的數據靈活判斷執行。同時要能夠對不滿足運算符的操作數，提示出錯信息以方便用戶進行處理。用戶的修改包括清屏和退格。程序設計的重點和難點在于：第一，能夠對于不同的操作數和操作符進行連續運算，運算過程中要有優先級的判斷，根據優先級執行不同的運算順序；第二，能夠用一個編輯框實現運算表達式的顯示和結果的輸出。編程環境采用Visual Studio 2017提供的MFC建立對話框應用程序，設計界面要簡單大方，并提供程序所有功能的接口。2.設計思路表1 操作符優先級設計優先級操作符1階乘、正弦、余弦2乘冪3乘、除4加、減對對話框編輯框關聯一個變量從中讀取數據，按下數字鍵時對數據數組num進行更新，其中num0表示的是當前已經存儲變量的個數。由于算法設計為四層優先級，且單目運算的優先級最高。當按下相應單目運算符，首先將當前數據數組的最后一個存儲（防止按下Backspace退格發生錯誤），并將此位數據執行運算后重新賦值。但按下雙目運算符相應按鍵后，將計數num0+，同時將運算符的類型和位置記錄。當按下等于之前，這樣就將一個單目雙目混合的運算表達式轉化為雙目運算。如果沒有按下等號鍵，則繼續執行循環。在按下等號按鈕之后，按照先乘冪、再乘除、后加減的運算順序執行運算，將最后結果保存并顯示。（在實際的計算器中，執行完運算之后，按下運算符的操作鍵，最終結果將按照左操作數的形式出現，故需要保存變量。）如果用戶沒有結束程序，在運行初始化程序，進行下一次運算，否則直接退出。圖1 程序流程圖3.軟件設計3.1 設計步驟 1）創建基于對話框的程序利用AppWizard建立應用程序框架，創建一個基于對話框的MFC工程，命名為“fengwanjincalculator”，如圖2所示。在圖3顯示的應用程序類型中選擇基于對話框。創建成功后，系統自動生成相應程序文件。圖2 創建MFC工程圖圖3 應用程序類型選擇圖2）定義成員變量添加相應變量和標志位，以方便程序的編寫，主要變量如表2所示：表2 成員變量表變量名變量類型變量作用mystrCString編輯框關聯變量m_editFontCFont設置編輯框字體numfloat存儲操作數flagdianbool點號標志位flagdengyubool等號標志位flagerrorbool錯誤標志位Jiajianint存儲加減運算符的位置4） 添加事件處理程序MFC應用程序是通過消息響應來進行各項操作的，必須在對話類中加入消息處理函數來處理這些事件。當點擊相應控件，在進入WinMain函數之前，每個可以響應消息的MFC類都生成了一個消息映射表，程序運行時通過查詢該表判斷是否需要響應某條消息。在相應控件單擊右鍵，彈出圖4，選擇添加事件處理程序，在圖5的事件處理程序向導中選擇fengwanjincalculatorDlg類，消息類型選擇為BN_CLICKED，即左鍵單擊。圖4 添加事件處理程序圖5 選擇添加事件處理程序類型在完成上述操作后 MFC使用ClassWizard幫助實現消息映射，它在源碼中添加一些消息映射的內容，并聲明和實現消息處理函數。首先，在類的定義（頭文件）里，它增加了消息處理函數聲明，并添加一行聲明消息映射的宏DECLARE_MESSAGE_MAP。在類的實現（實現文件）里，實現消息處理函數，并使用IMPLEMENT_MESSAGE_MAP宏實現消息映射。BEGIN_MESSAGE_MAP*END_MESSAGE_MAP3.2 界面設計圖5 向對話框添加控件在項目的資源視圖中找到位于Dialog下的對話框，如圖4所示。添加相應控件，完成用戶界面設計。圖6 用戶界面設計其中編輯框行為下Multiline屬性設置為True，作為多行編輯框。第一行顯示算式，第二行結果。整體上將控件分為四組，數值控件區NUM，加減乘除一般運算控件區NORMAL，階乘、乘冪、正余弦科學運算控件區SCIENCE以及清零退格控件。設計完成后的界面如圖7所示。圖7 用戶界面設計的界面中只有編輯框關聯Cstring類型變量mystr。其余控件關聯相應的消息處理函數。3.3 關鍵功能的實現程序主要分為數值、單目運算、雙目運算、清除等。1) 數值控件消息處理函數void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton1()shuzihanshu(L1, 1);考慮到09數字的處理函數有很大的相似處，所以都采用調用shuzhihanshu函數的方法執行。shuzhihanshu包含兩個參數，分別是數值對應字符和相應數值。其具體實現如下：void CfengwanjincalculatorDlg:shuzihanshu(char shuzi, int shuzhi)/09對應函數UpdateData(TRUE);if (flagdengyu)OnBnClickedButtonClear();flaglast = 0;mystr += shuzi;data = shuzhi;changevalue();UpdateData(FALSE);首先，判斷再點擊數值控件之前是否按下等號鍵，如果按下執行OnBnClickedButtonClear()，即執行清除函數，然后將單擊的數值顯示在編輯框中。如果之前沒有單擊等號，則直接將數值添加到顯示字符串的最后，通過UpdateData(FALSE)更新編輯框控件。同時需要將數值傳遞給data，通過changevalue()函數改變數值數組中的數值。2）雙目運算消息處理函數void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButtonJia()/加sincos();if (flaglast = 0)|(flaglast = jiecheng)shuangmusuanfu(L+, jia);flaglast = jia;jiajian0+;jiajianjiajian0 = 1;雙目運算首先設置相應標志和參數的改變，其主要的函數體部分由shuangmusuanfu函數概括，其中jia參量為用枚舉定義的一個常量。枚舉定義如下：enum suit jia = 1 , jian , cheng , chu , jiecheng , zhishu , Sin , Cos ;shuangmusuanfu中函數實現部分：函數體中首先對是否按下等號是否有表達式錯誤進行判斷，如果相應標志為1，則轉到相應處理函數，否則將算符存儲，數值計數器num0加一。3）清除函數void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButtonClear()UpdateData(TRUE);mystr = L;flagdian = 0;beishu = 1;flagerror = 0;data = 0;flagdengyu = 0;for (int i = 0; i LoadIcon(IDR_MAINFRAME);/ 自添加flagdian = 0;beishu = 1;flagerror = 0;data = 0;flagdengyu = 0;for (int i = 0; i SetFont(&m_editFont); / 設置新字體5、清屏函數void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButtonClear()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼UpdateData(TRUE);mystr = L;flagdian = 0;beishu = 1;flagerror = 0;data = 0;flagdengyu = 0;for (int i = 0; i = 48 & temp 0; mizhi0-)nummizhimizhi0 = pow(nummizhimizhi0, nummizhimizhi0+1);for (int i = mizhimizhi0+1; i num0; i+)numi = numi + 1;num0-;for (int i = 1; i mizhimizhi0)if (chengchui 0)chengchui -= 1;elsechengchui += 1;for (; chengchu0 0; chengchu0-)if (chengchuchengchu0 0)numchengchuchengchu0 *= numchengchuchengchu0 + 1;elseif (num-chengchuchengchu0 + 1 = 0)AfxMessageBox(_T(除數不能為0！);flagerror = 1;OnBnClickedButtonClear();break;elsenum-chengchuchengchu0 /= num-chengchuchengchu0 + 1;for (int i = abs(chengchuchengchu0) + 1; i num0; i+)numi = numi + 1;num0-;float sum = num1;for (int i = 2; i = num0; i+)sum += jiajiani-1 * numi;for (int i = 0; i 10; i+)numi = 0;num1 = sum;num0 = 1;8、雙目算符對應函數void CfengwanjincalculatorDlg:shuangmusuanfu(char zifu,int shuzhi)/ 雙目算符對應函數UpdateData(TRUE);if (flagdengyu = 1)mystr = L;flagdian = 0;beishu = 1;flagdengyu = 0;for (int i = 0; i 10; i+)jiajiani = 0;chengchui = 0;mizhii = 0;flaglast = 0;if (!flagerror)mystr.Format(_T(%g), num1);elsefor (int i = 0; i 10; i+)numi = 0;flagdengyu = 0;num0+;/數值個數+if (!flagerror)mystr += zifu;flagdian = 0;beishu = 1;flagerror = 0;UpdateData(FALSE);9、09對應函數void CfengwanjincalculatorDlg:shuzihanshu(char shuzi, int shuzhi)/09對應函數UpdateData(TRUE);if (flagdengyu)OnBnClickedButtonClear();flaglast = 0;mystr += shuzi;data = shuzhi;changevalue();UpdateData(FALSE);10、各控件消息響應函數void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton1()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼shuzihanshu(L1, 1);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton2()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼shuzihanshu(L2, 2);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton3()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼shuzihanshu(L3, 3);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton4()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼shuzihanshu(L4, 4);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton5()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼shuzihanshu(L5, 5);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton6()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼shuzihanshu(L6, 6);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton7()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼shuzihanshu(L7, 7);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton8()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼shuzihanshu(L8, 8);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton9()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼shuzihanshu(L9, 9);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButton0()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼shuzihanshu(L0, 0);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButtonDian()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼UpdateData(TRUE);if (flagdengyu)OnBnClickedButtonClear();elseif(flagdian=0)mystr += L.;flagdian = 1;flaglast = 0;UpdateData(FALSE);void CfengwanjincalculatorDlg:sincos()if (nextdata2 * (int)nextdata0 - 1 = Sin)nextdata2 * (int)nextdata0 = num(int)num0;num(int)num0 = sin(num(int)num0);nextdata2 * (int)nextdata0 - 1 = -Sin;if (nextdata2 * (int)nextdata0 - 1 = Cos)nextdata2 * (int)nextdata0 = num(int)num0;num(int)num0 = cos(num(int)num0);nextdata2 * (int)nextdata0 - 1 = -Cos;void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButtonJia()/加/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼sincos();if (flaglast = 0)|(flaglast = jiecheng)shuangmusuanfu(L+, jia);flaglast = jia;jiajian0+;jiajianjiajian0 = 1;void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButtonJian()/減/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼sincos();if (flaglast = 0) | (flaglast = jiecheng)shuangmusuanfu(L-, jian);flaglast = jian;jiajian0+;jiajianjiajian0 = -1;void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButtonCheng()/乘/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼sincos();if (flaglast = 0) | (flaglast = jiecheng)shuangmusuanfu(L*, cheng);flaglast = cheng;chengchu0+;chengchuchengchu0 = (int)num0-1;void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButtonChu()/除/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼sincos();if (flaglast = 0) | (flaglast = jiecheng)shuangmusuanfu(L/, chu);flaglast = chu;chengchu0+;chengchuchengchu0 = -(int)num0-1);void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButtonZhishu()/指數/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼sincos();if (flaglast = 0) | (flaglast = jiecheng)shuangmusuanfu(L, zhishu);flaglast = zhishu;mizhi0+;mizhimizhi0 = (int)num0-1;void CfengwanjincalculatorDlg:OnBnClickedButtonJiecheng()/階乘/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼if (fl