C语言计算器设计实验报告.doc

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计算器

设计

实验

报告

资源描述：

C语言计算器设计实验报告

班级：11661 姓名： 学号：38号

一、实验目的：利用C语言编写一个简单的计算器，并能正确运行+，-，*，/四则运算。

二、实验内容：

1、 编写前分析；

(1)、根据实验目的，要求键盘录入表达式，并运行后输出结果；由于键盘录入的表达式含数字和运算符，所以要选择用字符串数据类型输入。

(2)、由于输入的是字符串，而只有数值类型的数据才能参与运算，所以得把字符(串)类型的数据转换为数值类型的数据。

(3)、四则运算时，括号优先级高于乘除，乘除优先级高于加减，程序必须能正确判断其优先级才能得出正确的结果。

(4)、为了保证运行结果的精确度需正确选择所用变量的数据类型。

2、利用所学知识进一步分析以上内容；

(1)、利用gets函数输入表达式，例如：gets(calc);

(2)、C语言中将字符类型数据转化成数值类型数据方法很多，该程序利用函数库stdlib.h中的atof函数来实现这一目的。同时注意主函数前加上预处理指令：#include。

(3)、为了能正确判断优先级，该程序利用函数间的多层嵌套，循环调用来实现；从优先级最高的括号开始判断，若有括号，再判断括号内部，若无括号判断是否为乘除，最后判断加减；括号内内容法方类似。具体判断方法在后面将以实例详细介绍。

(4)、为了保证输出数据的精确度，该程序中函数f1()-f4()返回值均用double类型；用g格式符输出最终结果让输出结果简明而又能保证其精确度。

3、开始编程：

首先编写必要的预处理指令，声明必要的函数，定义必要的变量。

#include(输入，输出函数需要该指令)；

#include(atof函数需要该指令)；

全局声明：

Double f1(); (用于存放最终输出结果)；

Char calc[n]; (用于存放输入的表达式)；

Int n; (用于标注clac中的各个元素)；

编写主函数：

int main(void)

{

printf("请输入表达式:\n");

gets(calc);(输入表达式)

printf("原式=%g\n",f1());(程序将调用f1(),并输出f1()的结果)

return(0);

}

由于四则运算先算出优先级最高的结果，并对同一优先级采用从左到右的顺序计算，所以最终的运算是对表达式进行加减运算。所以函数f1()必须对加减进行处理。所以编写如下：

double f1()

{

表达式可能存在多个同级运算所以要利用循环语句。

double t;

t=f2();(f2()用于临时表示乘除运算部分的结果)

while((calc[n]==+)||(calc[n]==-))

{

switch(calc[n])

{

case +:n++,t=t+f2();break;

case -:n++,t=t-f2();break;

}

}

return(t);

}

编写f2()用于计算乘除运算，同理要使用循环：

double f2()

{

double t;

t=f3();(用于临时表示括号内部的计算结果)

while((calc[n]==*)||(calc[n]==/))

{

switch(calc[n])

{

case *:n++,t=t*f3();break;

case /:n++,t=t/f3();break;

}

}

return(t);

}

编写f3():

double f3()

{

char a[64];(用于转存变量calc)

用于判断是否是字符‘(’，若是则调用函数f1()并读取下一个字符。

int i=0;

double t;

if(calc[n]==()

{

n++,t=f1(),n++;

}

else if(f4())

{

while(f4())(判断是否满足f4()，若满足则依次将字符转存于函数a中)

{

a[i++]=calc[n++];

}

t=atof(a);(将字符串转换为浮点数)

}

return(t);

}

编写函数f4()：

ouble f4()

{

if((calc[n]>=0&&calc[n]<=9)||(calc[n]==.))

return(1);

}

4、运用举例：

下面以表达式：41+2*(5-3)为例详细分析程序的运行过程：

输入字符串41+2*(5-3)－输出时遇到函数f1()－调用函数f1()－调用函数f2()－调用函数f3()－判断第一个字符不为’(‘，再判断第一个字符是否满足函数f4(),满足条件并判断第二个字符(满足)，再判断第三个字符(不满足)；将‘41’赋值个变量a，再将变量a转换成double类型赋值个变量t,将函数值41返回给该函数。－将41返回调用处即f2()中的“t=f3()”，这时f2()返回值为41再返回f1()中的“t=2()”处。－判断下一个字符‘+’(满足条件)执行到语句：case +:n++,t=t+f2();－再次调用函数f2().f3().f4().最终将‘2’返回到t=f3();处。－判断下一字符是否为*或/，满足执行到：case *:n++,t=t*f3();－再次调用f3(),执行到：n++,t=f1(),n++;---------，以下调用方法类似，不再一一列出.

5、程序分析：

(1)、从函数f4()可知，输入函数calc的第一个字符必须为’.’或’0’~’9’这十个字符，否则程序终止运行，并输出错误结果。

(2)、从函数f3()可知，字符’(‘后面应紧跟数字，小数点或字符’(‘，否则出现(1)中同样的错误。例如：2+5*(-5+8)不能算出正确值。

(3)、该函数没有对字符’)’进行判断，一切为不满足函数f4()和’+’、’-‘、’*’、’/’的字符程序都将首先算出字符’(‘到该字符之间的表达式的结果；例如：2*(6+4相当于

2*(6+4)。6*(21-9m相当于6*(21-9)。

(4)、只要输入规范的数学表达式，程序都会输出正确的结果。

三、实验总结：

通过该实验我们熟悉的掌握了函数：if，while,switch等函数的格式及功能。熟悉了函数间的调用过程及相关注意事项。

四、附录 源代码

#include#includedouble f1(),f2(),f3(),f4();

char calc[64];

int n;

double f1()

{

double t;

t=f2();

while((calc[n]==+)||(calc[n]==-))

{

switch(calc[n])

{

case +:n++,t=t+f2();break;

case -:n++,t=t-f2();break;

}

}

return(t);

}

double f2()

{

double t;

t=f3();

while((calc[n]==*)||(calc[n]==/))

{

switch(calc[n])

{

case *:n++,t=t*f3();break;

case /:n++,t=t/f3();break;

}

}

return(t);

}

double f3()

{

char a[64];

int i=0;

double t;

if(calc[n]==()

{

n++,t=f1(),n++;

}

else if(f4())

{

while(f4())

{

a[i++]=calc[n++];

}

num[i]=\0;

t=atof(a);

}

return(t);

}

double f4()

{

if((calc[n]>=0&&calc[n]<=9)||(calc[n]==.))

return(1);

else

return(0);

}

int main(void)

{

printf("请输入表达式:\n");

gets(calc);

printf("原式=%g\n",f1());

return(0);

}

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关于本文

本文标题：C语言计算器设计实验报告.doc

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1、 include # include # include # define maxsize 100typedef double datatype1;typedef char datatype2;typedef struct stack1 datatype1 data1maxsize;int top1;/*栈顶元素*/seqstack1,*pseqstack1; /*顺序栈*/typedef struct stack2 datatype2 data2maxsize;int top2;/*栈顶元素*/seqstack2,*pseqstack2; /*顺序栈*/*栈的初始化*/pseqstack1 。

2、init_seqstack1(void)pseqstack1 S;S=(pseqstack1)malloc(sizeof(pseqstack1);if(S)S-top1=-1;return S;pseqstack2 init_seqstack2(void)pseqstack2 S;S=(pseqstack2)malloc(sizeof(pseqstack2);if(S)S-top2=-1;return S;/*判断栈空*/int empty_seqstack1(pseqstack1 S)if(S-top1=-1)return 1;elsereturn 0;精品.int empty_seqsta。

3、ck2(pseqstack2 S)if(S-top2=-1)return 1;elsereturn 0;/*X入栈*/int push_seqstack1(pseqstack1 S,datatype1 X)if(S-top1=maxsize-1)printf(栈满，无法入栈！n);return 0;elseS-top1+;S-data1S-top1=X;return 1;int push_seqstack2(pseqstack2 S,datatype2 X)if(S-top2=maxsize-1)printf(栈满，无法入栈！n);return 0;elseS-top2+;S-data2S-t。

4、op2=X;return 1;/*X出栈*/int pop_seqstack1(pseqstack1 S,datatype1 *X)if(empty_seqstack1(S)return 0;精品.else*X=S-data1S-top1;S-top1-;return 1;int pop_seqstack2(pseqstack2 S,datatype2 *X)if(empty_seqstack2(S)return 0;else*X=S-data2S-top2;S-top2-;return 1;/*求栈顶元素*/int gettop_seqstack1(pseqstack1 S,datatype。

5、1 *X)if(empty_seqstack1(S)return 0; else*X=S-data1S-top1;return 1;int gettop_seqstack2(pseqstack2 S,datatype2 *X)if(empty_seqstack2(S)return 0; else*X=S-data2S-top2;return 1;/*判断字符是否为操作数。若是返回1，否则返回0*/int isnum(char c)if(c=0 & cA*/S=init_seqstack1();/*初始化栈*/while(ch!=#)/*遇到元素!=#时*/if(isnum(ch)/*判断ch是。

6、否为数字字符,计算出操作数*/operand=operand*10+(ch-0);else/*否则*/if(operand)push_seqstack1(S,operand);/*当前字符不是数字,操作数结束,要入栈*/operand=0;if(ch!= & ch!= )pop_seqstack1(S,&b);/*运算符ch后的操作数出栈存入b*/pop_seqstack1(S,&a);/*运算符ch前的操作数出栈存入a*/switch(ch)/*求 a ch b=? ,将结果赋给 c */case + : c=a+b;break;case - : c=a-b;break;case * : c。

7、=a*b;break;case / :if(b!=0)c=a/b;精品.elseprintf(分母为零!);push_seqstack1(S,c);/*将c压入栈中*/ch=*A+;/*指针向下移动一位*/*遇到#循环结束*/gettop_seqstack1(S,&result);/*此时栈顶元素即为计算结果result*/return result;/*优先级判断函数*/int priority(char op)switch(op)case #: return 1;case ): return 2;case +: case -: return 3;case *: case /: return。

8、 4;case (: return 5;default : return 0; /*将指针infixexp指向的中缀表达式转换为指针postfixexp指向的后缀表达式*/int infix_exp_value(char *infixexp,char *postfixexp)pseqstack2 S;/*定义栈S*/int count=0;char w;/*存放读取到的表达式(infixexp)的字符*/char c;/*存放栈顶元素*/char topelement;/*存出栈元素*/S=init_seqstack2();/*初始化栈*/if(!S)/*栈的初始化判断*/printf(栈初始。

9、化失败!);return 0;push_seqstack2(S,#);/*将结束符# 加入运算符栈S中*/w=*infixexp;/*读表达式字符=w*/精品.while(gettop_seqstack2(S,&c),c)!=#|w!=#)/*栈顶元素不等于#或w不等于#时循环*/if(isnum(w)/*判断w是否为操作数,若是直接输出,读下一个字符=w,转*/if(count)*postfixexp=;postfixexp+;count=0;*postfixexp=w;postfixexp+;w=*(+infixexp);else/*w若是运算符分类如下*/count=1;if( (get。

10、top_seqstack2(S,&c),c)=( & w=) )/*如果栈顶为(并且w为)则(出栈不输出,读下一个字符=w,转*/pop_seqstack2(S,&topelement); /*将(出栈存入topelement*/w=*(+infixexp);elseif(gettop_seqstack2(S,&c),c)=(|priority(gettop_seqstack2(S,&c),c) ) w，转*/push_seqstack2(S,w);w=*(+infixexp);else/*否则*/*从运算符栈中出栈并输出,转*/pop_seqstack2(S,&topelement);*po。

11、stfixexp=topelement;postfixexp+;*postfixexp=#;/*在指针postfixexp指向的后缀表达式结尾追加字符#*/*(+postfixexp)=0;/*在指针postfixexp指向的后缀表达式最后追加结束符0*/精品.return 1;/*主函数*/int main() int i=0;char Amaxsize;char Bmaxsize;printf(请输入表达式,如:20+13#,必须以#号结尾!n); /* 1+2*(9+7)-4/2# 23+(12*3-2)/4+34*5/7)+108/9# */Ai=getchar();while(Ai+!=#)Ai=getchar();Ai=0;infix_exp_value(A,B);printf(A=%sn,A);printf(B=%sn,B);printf(上式的结果为: );printf(%gn,postfix_exp(B);return 0;getch();如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！精品。

c语言计算器代码程序设计报告

《C语言课程设计》报告　　设计题目：简单计算器设计　　学院名称：电子与信息工程学院专业：计算机科学与技术班级：计科姓名：学号指导教师：　　定稿日期：XX-5-28　　一、设计题目　　简单计算器设计　　二、设计要求　　在功能上功能尽量模拟windows操作系统中的计算器，系统界面不做强制要　　求。　　三、设计目的　　①通过本项课程设计，可以培养独立思考、综合运用所学有关相应知识的能　　力，能更好的巩固《C语言程序设计》课程学习的内容，掌握工程软件设计的基本方法，强化上机动手编程能力，闯过理论与实践相结合的难关！更加了解了c语言的好处和其可用性！同时增加了同学之间的团队合作精神！更加也体会到以后在工作中团队合作的重要性和必要性！　　②通过C语言课程设计，使学生了解高级程序设计语言的结构，掌握基本的程序设计过程和技巧，掌握基本的分析问题和利用计算机求解问题的能力，具备初步的高级语言程序设计能力。为后续各门计算机课程的学习和毕业设计打下坚实基础。　　四、设计思想及过程　　①由于需要使功能尽量模仿Windows下的计算器，而很多功能要以图形界面　　实现，故用BorlandC++Builder编写。所以用的是面向对象程序设计。但因为这是C语言的课程设计，所以除了面向对象的使用以外，所有语法都是按照C语言的格式编写。　　②采用工程模式，文件包括(运算主函数头文件，包括各运算符的操作以及其辅助函数)、(窗体类的声明头文件)、(工程初始化文件)、(代码主文件，包括各空间操作的函数)以及一些其它附属文件，包括dll动态链接库。　　③在参考了Windows里的计算器以后，决定在我的课程设计中实现：　　⒈0~9的数字输入功能　　⒉实现加、减、乘、整除、取模、阶乘、位运算左移、x的y次方、与、异或、x立方、x平方运算功能，二进制、八进制、十进制、十六进制　　转换功能，正负转换功能，退格、归零等功能。　　⒊数字显示最多为40位，超过即用科学表示法表示。⒋运算时因最高能对5000位的数字进行运算，故所有功能建立在自行编写代码的高精度运算基础上。　　④在按键操作中，先判断用户按的是数字键还是功能键。功能键分运算符键、进制转换键以及清空键。然后记录下来用户当前的按键，然后对上次按的功能键键进行运算。如按了1、+、5，再按任何功能键即对1+5进行运算。如果按的是进制转换键，就记录当前进制，则在以后每次操作中，都将显示结果转换为当前进制再显示。　　如：以下是按5以及*号时的函数代码　　⑤对于高精度，采用结构体structhigh{intnum[MAXN];};的形式，数组的一个元素存一位。个位为num[1]，将符号存在num[0]之中。　　⒈对于高精度加法，先判断两个数符号，如果为异号，则进行高精度减法，否则将各位逐个相加，然后逐位进位，返回答案即可。　　⒉对于高精度减法，先判断两个数符号，如果为异号，则进行高精度加法，否则用大数减小数，逐个相减，然后逐位退位，判断符号、返回答案即可。　　⒊对于高精度乘法，用第二个数的各位乘以第一个数的各位。然后错位相加，相当于小学生摆竖式。最后将各位相乘的结果相加，逐位进位，判断符号、返回答案即可。　　⒋对于高精度整除，采用各位从0~9枚举形式，如果此位与0~9相乘刚好小于等于相应数字，则为此位答案为这个数。最后返回答案即可。　　⒌对于高精度取模，则只需求出高精度整除，然后将数字减去整除的结果即可。　　⒍对于n阶乘，做n次乘法，每乘一次，乘数减一。　　⒎对于左移，虽然是建立在位运算基础上，但其效果只是乘以二，所以只需高精度乘以二即可。　　⒏对于x的平方、立方、y次方，只需将x高精度相乘2次、3次或者更多次即可。　　⒐对于与运算，先将两个数转换为二进制，然后对每位进行与运算，最后转换回十进制即可。　　⒑对于异或运算，原理同与运算。　　⑥对于进制转换，采用除n取余法。将其转换为相应进制。　　⑦对于清零键，按按键功能对actNum、ans、nowSym等变量清空或者减少一位即可。　　⑧我对于程序容错性做了很大程度上的优化。对于超出位数的运算会跳出“数字太大”提示。对于各按键混合使用会导致的程序混乱用了极大程度上的优化，也就是说对于按键的随意性有很好的兼容性。比如说可以直接按2再按*然后按=，就会算出2的平方。　　⑨对于显示函数，先判断当前进制数，然后再将需要显示的数字转换为当前进制数再显示。如果位数超过40，则取前几位，采用科学计数法显示。　　⑩未能实现部分：小数部分。由于时间关系，未能实现复制粘贴数字功能。　　五、流程图　　C语言课程设计报告　　题目：设计一个简单计算器　　目录　　1.设计目的　　2.内容