刁竞雄计算器报告.docx

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刁竞雄计算器报告

课程设计

课程名称VisualC++可视化编程

题目名称一个简单计算器的设计

学生学院计算机学院

专业班级2006级软件工程2班

学号3106006946

学生姓名刁竞雄

指导教师谭台哲

2008年12月31日

VisualC++可视化编程

——简单计算器的设计

一、实验目的与要求

1.实验目的：

目标是使学生了解可视化程序设计语言的基础知识，掌握面向对象编程的分析设计方法，以及与面向对象技术相关的一些软件开发技术，掌握在VisualC++6环境下进行可视化程序设计技术。

通过实践具体的项目，为他们进一步开展相关领域的学习和科研打下良好的基础。

2.实验要求：

本实验要求学生通过学习MFC应用程序的创建;MFC类库；VisualC++6程序结构；VisualC++6工程管理；MFC自定义类；VisualC++6程序的编译等，运用面向对象编程思想的整体知识，借助于VisualC++6编程工具，设计并实现一个简单计算器的程序设计工作。

3.实验内容本实验要求计算器能够实现以下功能：

1）二进制、八进制、十进制及十六进制数的加、减、乘、除、乘方、取模等简单计算

2）科学计算函数，包括（反）正弦、（反）余弦、（反）正切、（反）余切、开方、指数等函数运行

3）以角度、弧度两种方式实现上述部分函数

4）具备历史计算的记忆功能

5）对不正确的表达式能指出其错误原因

6）具有可操作性、开放性，容易增加各种附加功能。

7）整理上机步骤、完成实验报告、提交可运行的程序，给出实验数据和实验结果。

二、实验完成情况

1）完成了实验要求的所有内容

2）可以处理含括号的表达式

3）增加了科学计算器的一些设施，如退格键BackSpace，清空与归零键，求阶乘，π，求Ln等

三、实验（设计）仪器设备和材料

软件环境：

WindowsXP操作系统，VisualC++6.0

四、实验方案

1.设计方案：

实验要求在WindowsXP操作系统的基础上借助于VisualC++6编程工具，设计并实现一个简单计算器的程序设计工作！

根据实验的要求，本次实验把计算器分为几个模块，模块之间是相互独立但有相互联系的！

他们为实现计算器的功能体现着自己的价值：

1）计算器外观的设计

用MFCAppWizard创建一个DialogBased的对话框。

在Dialog上添加和布局控件。

2）基本按键的控制及关联

实现基本按纽与字符及字符串的关联和实现与控件的数据交换

3）运用对话框窗口实现各种数制的简单计算

分别实现计算器二进制、八进制、十进制、十六进制的简单计算，并能进行数学表达式的计算。

4）实现科学计算功能

调用科学计算函数，为计算器添加科学计算函数，包括（反）正弦、（反）余弦、（反）正切、（反）余切、开方、指数等

5）为部分科学计算函数添加角度与弧度两种数值表示形式

6）实现历史计算功能

7）程序容错处理

8）添加其它小功能，优化交互性功能并调整界面。

2.详细的设计方案

1）计算器外观的设计

建立一个对话框，将控件摆在合理的位置上。

各个控件的名称和功能如下所示：

ØEditBox

IDC_EDIT_INPUT,OnChangeEditInput演算显示框

IDC_EDIT_RESULT结果显示框

IDC_EDIT_History历史显示框

IDC_EDIT_M数据存储显示框

RadioButton

IDC_RADIO_Bin,OnRADIOBin二进制

IDC_RADIO_Oct,OnRADIOOct八进制

IDC_RADIO_DEC十进制

IDC_RADIO_Hex,OnRADIOHex十六进制

IDC_RADIO_DEGREE角度选择

IDC_RADIO_RADIAN弧度选择

ØButton

标准键：

IDC_Btn1,OnBtn11

IDC_Btn2,OnBtn22

IDC_Btn3,OnBtn33

IDC_Btn4,OnBtn44

IDC_Btn5,OnBtn55

IDC_Btn6,OnBtn66

IDC_Btn7,OnBtn77

IDC_Btn8,OnBtn88

IDC_Btn9,OnBtn99

IDC_BtnDot,OnBtnDot.

IDC_BtnNgt,OnBtnNgt+/-

IDC_BtnF,OnBtnF十六进制F

IDC_BtnA,OnBtnA十六进制A

IDC_BtnB,OnBtnB十六进制B

IDC_BtnC,OnBtnC十六进制C

IDC_BtnD,OnBtnD十六进制D

IDC_BtnE,OnBtnE十六进制E

IDC_BtnAdd,OnBtnAdd+

IDC_BtnMin,OnBtnMin-

IDC_BtnMul,OnBtnMul*

IDC_BtnDiv,OnBtnDiv/

IDC_BtnLbar,OnBtnLbar（

IDC_BtnRbar,OnBtnRbar）

IDC_BtnBack,OnBtnBackBACK

IDC_BtnPow,OnBtnPow乘方

IDC_BtnMod,OnBtnMod求模

IDC_BtnPi,OnBtnPiπ

IDC_BtnEe,OnBtnEee

科学计算器按键

IDC_BtnSin,OnBtnSinsin

IDC_BtnCos,OnBtnCoscos

IDC_BtnTan,OnBtnTantan

IDC_BtnArccos,OnBtnArccosacos

IDC_BtnCot,OnBtnCotcot

IDC_Arcsin,OnArcsinasin

IDC_BtnArctan,OnBtnArctanatan

IDC_BtnLog,OnBtnLoglog

IDC_BtnSh,OnBtnShsh

IDC_BtnCh,OnBtnChch

IDC_BtnTh,OnBtnThth

IDC_BtnLn,OnBtnLnln

IDC_BtnExp,OnBtnExp求e的x次方

IDC_BtnSqr,OnBtnSqr除方

IDC_Btn10exp,OnBtn10Exp求x的10次方

其它按键

IDC_BtnClean,OnBtnClean清空演算框

IDC_BtnMS,OnBtnMS存储一个数据

IDC_BtnMR,OnBtnMR将数据输出到对话框

IDC_BtnMC,OnBtnMC取出一个数

IDC_BtnMadd,OnBtnMadd将这个数对演算框里的数相加

IDC_BtnAbout调用ABOUT对话框，版权说明

2）计算功能

这一部分是整个程序的重点及核心部分，也是整个课程设计中遇到最难的问题，将采用一个简单的示意图表明计算时各个函数的调用关系。

以上函数各部分的功能如下：

MainPro（）主函数

IsDigital（）对函数数位进行检查

StoN（）字符串转为数字

NtoS（）数字转化为字符串

Oct2Dec（）将八进制转换成十进制

Hex2Dec（）将十六进制转换成十进制

Bin2Dec（）将二进制转换成十进制

BraCheck（）对函数中的括号进行检查

DelBracket（）对各个括号内的数据进行运算

LocateLBra（）对括号进行定位

SingleE（）一个数据时,进行的科学计算

TwoE（）两个数据时,进行的普通运算

MultiE（）处理各种形式的运算

Calcu（）对二元式进行计算

MinusMinus（）处理“－－”的情况

SynRes（）返回错误结果

ModiResult（）返回计算结果

程序的普通计算功能、科学计算功能、容错处理都包含在以上的主函数及调用函数里面。

普通计算功能主要包含于函数TwoE（），科学计算功能主要包含于函数于SingleE（），容错功能主要包含于函数MultiE（）。

（1）实现各种数制的简单计算功能

可以描述为：

将每个过程拆分为二元计算过程进行运算。

CStringCCalculation:

:

TwoE（CStringstrEdit）

{doublex2,y,x1=StoN（strEdit）;

strEdit=m_strTmp;

charop=strEdit.GetAt（0）;

strEdit.Delete（0）;

x2=StoN（strEdit）;

if（m_strTmp!

=""）return"ERROR_"+m_strTmp+"未知符号_";

if（op=='+'）{y=x1+x2;}

elseif（op=='*'）{y=x1*x2;}

elseif（op=='-'）{y=x1-x2;}

elseif（op=='^'）{y=pow（x1,x2）;}

elseif（op=='/'）{y=x1/x2;}

elseif（op=='%'）{y=fmod（x1,x2）;}

elsereturn"ERROR_"+m_strTmp+"未知运算符_";

returnNtoS（y）;

}

（2）实现计算器科学计算功能

这个功能可以简单描述为：

将字符串读进程序中，并和相关字符进行匹配，接着调用各个数学函数进行运算。

CStringCCalculation:

:

SingleE（CStringop,doubledx）

{

if（op=="ln"）

{

returnNtoS（log（dx））;

}

elseif（op=="log"）

{

returnNtoS（log10（dx））;

}

elseif（op=="sqr"）

{

returnNtoS（sqrt（dx））;

}

elseif（op=="e^"）

{

returnNtoS（exp（dx））;

}

elseif（op=="abs"）

{

returnNtoS（fabs（dx））;

}

elseif（op=="ac"）

{

returnNtoS（acos（dx））;

}

elseif（op=="as"）

{

returnNtoS（asin（dx））;

}

elseif（op=="at"）

{

returnNtoS（atan（dx））;

}

if（m_bDegree）dx=dx*PI/180;

if（op=="tan"）

{

returnNtoS（tan（dx））;

}

elseif（op=="sin"）

{

returnNtoS（sin（dx））;

}

elseif（op=="cos"）

{

returnNtoS（cos（dx））;

}

elseif（op=="cot"）

{

returnNtoS（1/tan（dx））;

}

elseif（op=="sh"）

{

returnNtoS（sinh（dx））;

}

elseif（op=="ch"）

{

returnNtoS（cosh（dx））;

}

elseif（op=="th"）

{

returnNtoS（sinh（dx）/cosh（dx））;

}

elseif（op=="exp"）

{

returnNtoS（pow（10,dx））;

}

return"ERROR"+op+"_未知函数_";

}

（3）程序的具体运算过程及程序容错处理

程序容错处理包含在程序计算里面，程序运算的主体函数为：

voidCCalculation:

:

MultiE（CString*strEdit）

{

if（strEdit->IsEmpty（））*strEdit="ERROR_函数表达式为空_";

if（IsDigital（*strEdit））{return;}

while

（1）/*处理所有的一元运算*/

{

for（inti=0;i

{

intpos=strEdit->Find（opt[i]）;

if（pos!

=-1）

{

CStringstr=strEdit->Right（strEdit->GetLength（）-pos-opt[i].GetLength（））;

doubledx=StoN（str）;

if（m_strTmp==str）{*strEdit="ERROR"+str+"_无法识别的函数_";return;}

strEdit->Delete（pos,strEdit->GetLength（）-pos）;

*strEdit+=SingleE（opt[i],dx）+m_strTmp;

MinusMinus（strEdit）;

if（pos>=1）

{

charch=strEdit->GetAt（pos-1）;

if（ch>=48&&ch<=57）

{*strEdit="ERROR_缺少二元运算符_";return;}

}

break;

}

}

if（i==FUNCNUM）break;

}

//按运算符优先级处理二元运算

intpos=-1;

while

（1）

{

pos=strEdit->Find（'^'）;

if（pos==-1）break;

elseCalcu（strEdit,pos）;

}

while

（1）

{

pos=strEdit->Find（'/'）;

if（pos==-1）break;

elseCalcu（strEdit,pos）;

}

while

（1）

{

pos=strEdit->Find（'*'）;

if（pos==-1）break;

elseCalcu（strEdit,pos）;

}

while

（1）

{

pos=strEdit->Find（'%'）;

if（pos==-1）break;

elseCalcu（strEdit,pos）;

}

pos=0;

if（strEdit->GetAt（0）=='-'||strEdit->GetAt（0）=='+'）strEdit->Insert（0,"0"）;

while

（1）

{

inttmpos=strEdit->Right（strEdit->GetLength（）-pos）.Find（'-'）;

if（tmpos==-1）break;

elsepos+=tmpos;

if（pos==0&&strEdit->GetAt（pos+1）=='-'||pos>0）

{

if（strEdit->GetAt（pos+1）=='+'）

{

strEdit->Delete（pos+1）;

pos=0;

continue;

}

/*********处理连减（如：

----1）的情况***********/

intnCount=0;

while

（1）

{

if（++pos>0）

{

if（strEdit->GetAt（pos）!

='-'）break;

elsenCount++;

}

elsebreak;

}

if（nCount>0）

{

strEdit->Delete（pos-nCount-1,nCount+1）;

if（nCount%2==0）strEdit->Insert（pos-nCount-1,"-"）;

elseif（pos-nCount-1>0）strEdit->Insert（pos-nCount-1,"+"）;

pos=0;

continue;

}

elsepos--;

/***********************************************/

if（pos>0&&strEdit->GetAt（pos-1）=='+'）

{

pos++;

continue;

}

Calcu（strEdit,pos）;

}

elsepos++;

}

pos=0;

while

（1）

{

pos=strEdit->Find（'+'）;

//inttmpos=strEdit->Right（strEdit->GetLength（）-pos）.Find（'+'）;

if（pos==-1）break;

//elsepos+=tmpos;

if（pos==0&&strEdit->GetAt（pos+1）=='+'||pos>0）

{

/*********处理连加（如：

++++1）的情况***********/

intnCount=0;

while

（1）

{

if（++pos>0）

{

if（strEdit->GetAt（pos）!

='+'）break;

elsenCount++;

}

elsebreak;

}

if（nCount>0）

{

strEdit->Delete（pos-nCount-1,nCount+1）;

strEdit->Insert（pos-nCount-1,"+"）;

pos=0;

continue;

}

elsepos--;

/***********************************************/

Calcu（strEdit,pos）;

}

elsepos++;

}

}

（4）程序的其它各个主要调用函数主体程序如下：

CStringCCalculation:

:

MainPro（CStringstrEdit）

{

if（strEdit.IsEmpty（））return"表达式不能为空";

Macro（&strEdit）;

strEdit.MakeLower（）;//表达式全部小写

/**********给表达式加上保护括号************/

strEdit.Insert（0,"（"）;

strEdit+="）";

/******************************************/

intpos=strEdit.Find（""）;

intn=BraCheck（strEdit）;

CStringstr;

str.Format（"%d",abs（n））;

if（n==1）strEdit+="）";

elseif（n==-1）strEdit.Insert（0,"（"）;

elseif（n>0）return"缺少"+str+"个右括号";

elseif（n<0）return"缺少"+str+"个左括号";

while（pos!

=-1）//去掉表达式中的空格符

{

strEdit.Delete（pos）;

pos=strEdit.Find（""）;

}

Oct2Dec（&strEdit）;//将表达式中的八进制数转换成十进制

Hex2Dec（&strEdit）;//将表达式中的十六进制数转换成十进制

Bin2Dec（&strEdit）;//将表达式中的二进制数转换成十进制

while（!

IsDigital（strEdit））

{

DelBracket（&strEdit）;

if（!

SynRes（&strEdit））returnstrEdit;

}

if（!

SynRes（&strEdit））returnstrEdit;

elsereturnModiResult（strEdit）;

}

CStringCCalculation:

:

NtoS（doubled）

{

intdecimal,sign;

char*buffer;

buffer=_ecvt（d,16,&decimal,&sign）;

CStringstr=buffer;

if（decimal>=0&&decimal<=16）str.Insert（decimal,"."）;

elseif（decimal>16）

{

for（inti=str.GetLength（）;i

str+=".0";

}

else

{

for（inti=0;i<-decimal;i++）str.Insert（0,"0"）;

str.Insert（0,"."）;

}

if（sign==1）str.Insert（0,"-"）;

returnstr;

}

doubleCCalculation:

:

StoN（CStringstr）

{

char*stopstring;

doublex;

x=strtod（str.GetBuffer（0）,&stopstring）;

m_strTmp=stopstring;

returnx;

}

intCCalculation:

:

LocateLBra（CStringstrEdit