C语言课程设计简易计算器设计带所有代码.docx
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C语言课程设计简易计算器设计带所有代码
《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：
2013-5-28
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calc.h（运算主函数头文件，包括各运算符的操作以及其辅助函数）、Main.h（窗体类的声明头文件）、Calc.cpp（工程初始化文件）、Main.cpp（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：
10~9的数字输入功能（小数点除外）
2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。
3数字显示最多为40位，超过即用科学表示法表示（例如1E50）。
4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
void__fastcallTMainForm:
:
bt_5Click（TObject*Sender）/*输入5*/
{
if（_lastKey==key_sym）initNum（&actNum）;/*初始化当前动作数字*/
if（_lastKey==key_sym&&nowSym=='N'）/*如果最后的按键是符号而且按的是等号*/
{
initNum（&ans）;/*让答案等于0*/
lastSym='N';
}
incMed（&actNum,5）;/*将活动数字加一位，并且最后一位是5*/
ShowText（actNum）;/*显示当前活动数字*/
_lastKey=key_num;/*记录最后按键为数字键*/
}
void__fastcallTMainForm:
:
bt_mulClick（TObject*Sender）/*输入*号*/
{
doAns（&ans,actNum,&nowSym,'*',lastSym,_lastKey）;
/*↑做出上一步答案（不是按乘号这一步）*/
ShowText（ans）;/*显示答案*/
lastSym=nowSym;/*现在即将运算的符号赋值给最后的符号*/
nowSym='*';/*将*号现在即将运算*/
actNum=ans;/*将答案赋值给活动数字*/
//initNum（&actNum）;
_lastKey=key_sym;/*将最后的按键转换为符号按键*/
}
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。
1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。
2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。
3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。
4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。
5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。
6对于n阶乘，做n次乘法，每乘一次，乘数减一。
7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。
8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。
9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。
10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
六、运行过程
打开Calc.exe，模拟Windows下的计算器功能。
1基本功能为输入数字，再输入运算符，然后输入运算符对应数字，按等号。
2输入数字，再输入运算符，输入等于号的结果为“当前输入的数字→运算符→当前输入的数字”。
可以调节正负号。
3输入“数字，运算符，数字，运算符...数字，运算符”亦可。
七、心得体会
这次“简单计算器制作”的课程设计不仅让我对C语言的熟悉程度上升到了另一个高度，而且在一定意义上对面向对象设计的理解更加深刻了。
是我在编程路途上的一次质的飞跃。
而且在处理非常规数据类型的运算的锻炼下，使我对编程语言有了一个新的认识。
当看着一个具有图形界面的计算器的模型成品出现在自己面前时，心中有着无限感慨，原来编程也不是非常遥不可及的，原来在编程的趣味性中能让我学到更多有意思的知识。
附源程序清单：
1Calc.h（运算函数集头文件）
#include
#include
#include
#defineHIGHstructhigh
#defineMAXN5000
#defineMAXSHOW40
#definekey_num0
#definekey_sym1
structhigh{
intnum[MAXN];
};
HIGHans,actNum,nowShow;
charnowSym='N',lastSym='N';
bool_isincMed=true,_lastKey=key_num;
intjz=10;
bool_isbig（HIGHa,HIGHb）
{
inti;
for（i=MAXN-1;i>0;i--）
{
if（a.num[i]>b.num[i]）returntrue;
else
if（a.num[i]}
returnfalse;
}
voidcopy（char*str,char*rstr,intop,intlen）//将str的从op开始的len个字符复制到rstr中
{
inti=0,j=op-1;
for（;i<=len-1||str[j]=='\0';i++,j++）rstr[i]=str[j];
rstr[i]='\0';
}
voidcopyint（HIGHnum,HIGH*rint,intop,intlen）//将str的从op开始的len个字符复制到rstr中
{
inti=1,j=op;
for（;i<=len&&jnum[i]=num.num[j];
}
voidinitNum（HIGH*numb）//初始化
{
inti;
HIGHtmp;
memset（tmp.num,0,sizeof（tmp.num））;
*numb=tmp;
}
intabsCmp（HIGHa,HIGHb）//比较绝对值大小
{
inti;
for（i=MAXN-1;i>0;i--）
{
if（a.num[i]!
=b.num[i]）return（a.num[i]>b.num[i]）;
}
return-1;
}
intgetMed（HIGHa）//获取位数
{
inti,med;
for（i=MAXN-1;i>0;i--）
if（a.num[i]!
=0）
{
med=i;
break;
}
if（i==0）med=1;
returnmed;
}
voidturnSym（HIGH*a）//变号
{
a->num[0]=a->num[0]==0?
-1:
0;
}
voiddecMed（HIGH*a）//减去一位
{
inti,med=getMed（*a）;
if（med==MAXN-1）med--;
for（i=1;i<=med;i++）a->num[i]=a->num[i+1];
a->num[med]=0;
}
voidincMed（HIGH*a,intb）//加一位
{
inti,med=getMed（*a）;
HIGHr;
initNum（&r）;
if（med{
for（i=2;i<=med+1;i++）r.num[i]=a->num[i-1];
r.num[1]=b;
r.num[0]=a->num[0];
}
elser=*a;
*a=r;
}
HIGHmul（HIGHa,HIG
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