计算器设计报告.docx
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计算器设计报告
程序设计与课题设计
计算器设计报告
电信1302
何倩雯林然然
索引
概要……………………………………………………………………………………3
一．设计任务与目标…………………………………………………………………3
1.基本功能………………………………………………………………………3
2.附加功能………………………………………………………………………3
二．方案设计与功能说明……………………………………………………………3
1.程序界面总体规划……………………………………………………………3
2.程序功能实现…………………………………………………………………4
三．程序类图…………………………………………………………………………5
四．主要程序清单……………………………………………………………………6
1.CCalculationDlg类……………………………………………………………6
2.CSquare类……………………………………………………………………11
3.XBitmapButton类……………………………………………………………13
五．程序运行的测试与分析………………………………………………………14
1.测试基础加减乘除功能运算…………………………………………………14
2.测试连加，连乘，连减，连除功能…………………………………………14
3.连等以及等号后直接进行运算的测试………………………………………14
4.测试退格，清0，全清………………………………………………………14
5.寄存器功能测试………………………………………………………………14
6.16进制、8进制、2进制功能测试…………………………………………14
六．负责完成内容……………………………………………………………………14
七．结论与心得……………………………………………………………………15
概要
在《程序设计课程设计》课程中，我们选择VisualC++6.0作为开发平台，两人一组，设计开发一个模拟计算器。
尽量向windows自带计算器靠近。
完成了普通计算器以及科学计算器，能够满足一般计算要求，也提供了二进制、八进制、十六进制的四则运算。
在计算器外观上也做了改进。
一．设计任务与目标
1、完成基本功能：
1）计算器窗口界面的绘制以及基本加减乘除运算及其连续运算的实现
2）寄存器的存储，读取及清空，显示寄存器内容
3）运算过程的显示
5）按等号重复最后一次运算
6）退格，清空及全部清空
7）取反，开根号及倒数运算
2、附加功能
1）增加科学型计算功能
2） 增加十六进制,二进制，八进制数据计算功能；
3）美化模拟计算器界面，如按钮被选中后自动改变颜色，增加菜单栏根据需要选择不同类型的计算器等。
二．方案设计与功能说明
1.程序界面总体规划
创建CALCULATION_DIALOG和SCIENCE_DIALOG两个对话框界面分别用于显示普通型计算器与科学型计算器。
为两个对话框添加菜单，供用户选择所需计算器类型（即相应的对话框窗口）。
（1）普通型计算器
数字0-9，小数点，+，-，x，÷，倒数，取负，根号，百分号，=，清零，全部清零，退格，读寄存器，存寄存器，清寄存器共26个按钮，用于用户的运算操作。
运算过程编辑框、寄存器编辑框、结果读取编辑框3个编辑框，用于对用户返回信息。
（2）科学型计算器
基本功能界面同普通型计算器。
除此之外，添加了开3次方，开y次方，sin（），cos（），tan（），x的y次幂，x的平方，x的立方，ln（），n！
，exp，10^x,log（）,π14个功能按钮，可供用户计算更复杂的算式。
在科学型计算器上我们添加进制选择按钮，初始默认10进制计算。
设置有16进制、2进制、8进制按钮可供切换进制，并且在选择进制的同时有相应的按钮自动设置无效（例如选择2进制，则2-9按钮自动无效）。
（3）除了基本的界面设置，添加按钮变色效果，按钮通常为灰色，是弹起视觉效果，但当鼠标移动到按钮之上，按钮自动变黄色，并有按住的视觉效果。
当鼠标移动到无效的按钮之上按钮不会变色。
以此变色效果可以提醒用户是否选中该按钮，按钮是否有效。
2.程序功能实现
为两个对话框界面添加两个类，并在其中为按钮添加消息响应函数。
添加字符串和数字数组、操作数数组来保存操作数、操作符、运算结果。
并用UpdateData（）来接受和显示。
（1）操作数的输入
在用户持续输入数字时，将数字插入到字符串中。
只有当碰到用户输入操作符时，该字符串被转化成double型数据保存到数字数组中。
（2）操作符的输入
在用户输入操作符后，将操作符保存到操作符数组。
可以对操作符进行编号，代替char型操作符保存的是的操作符对应int型编号。
（3）进制的确定与转换
为每一个进制设置标记符m_xflag，来确定当前的进制数。
并添加进制转换函数（二进制转十进制，十进制转二进制，八进制转十进制，十进制转八进制，十六进制转十进制，十进制转十六进制），计算时无论输入几进制数，将其转为十进制进行计算，计算后转回相应进制。
（4）计算功能
在等号的消息映射函数中调用计算函数。
函数中多用if-else语句来判断当前计算进制，并根据进制要求进行进制转换。
同用if-else语句实现判断此时是否连等，并在连等时执行重复上一次运算的相应语句，不需连等时按优先级依次计算×，÷，-，+。
（5）进程的显示
为进程编辑框添加字符串保存进程。
输入时在字符串中插入字符，退格或清空时删除相应长度的字符。
（6）按钮变色功能
手动制作每一个按钮平常的外观和变色后的外观位图。
将按钮属性改为所有者绘制。
手动添加一个基于CBitmapButton的XBitmapButton类，设置bool变量表示鼠标是否在按钮上。
添加MouseOFF（）,MouseOn（）函数来执行相应的按钮位图加载。
通过加载不同的位图可以改变按钮的外观。
为按钮添加XBitmapButton类的变量，初始化调用加载位图函数。
三．程序框图或类图
类图
四．主要程序清单，函数功能与调用关系
（1）CCalculationDlg类
全局变量：
intm_v;//用于判断操作符的，若为"=","sqrt"等等的操作符，直接输入数据将原数据覆盖
BOOLm_enable;//用于判断菜单项有效性
CMenum_Menu;//菜单的变量
CStringm_re;//用于临时存放操作数
CStrings;//用于临时存放操作符
intlastoperation;//用于存放计算式的最后一个操作符代码
doublelastnumber;//用于存放计算式的最后一个操作数
doublem_number[15];//用于存放操作数
intm_operation[15];//用于存放操作符代码
intm_NumberCount;//操作数的顺序号代码
intm_OperationCount;//操作符的顺序号代码
XBitmapButtonm_sub;//按钮IDC_SUBTRACT的成员变量，用于加载位图,重绘按钮
XBitmapButtonm_spot;//按钮IDC_SPOT的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_reci;//按钮IDC_RECIPROCAL的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_quyu;//按钮IDC_QUYU的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_muti;//按钮IDC_MULTIPLY的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_divide;//按钮IDC_DIVIDE的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_add;//按钮IDC_ADD的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_res;//按钮IDC_RESULT的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_sqrt;//按钮IDC_SQRT的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_minus;//按钮IDC_MINUS的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_ms;//按钮IDC_MEMORYSAVE的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_mr;//按钮IDC_MEMORYREAD的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_mc;//按钮IDC_MEMORYCLEAR的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_ce;//按钮IDC_CE的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_c;//按钮IDC_C的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_back;//按钮IDC_BACK的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_n0;//按钮IDC_NUMBER0的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_n9;//按钮IDC_NUMBER9的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_n8;//按钮IDC_NUMBER8的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_n7;//按钮IDC_NUMBER7的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_n6;//按钮IDC_NUMBER6的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_n5;//按钮IDC_NUMBER5的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_n3;//按钮IDC_NUMBER3的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_n2;//按钮IDC_NUMBER2的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_n1;//按钮IDC_NUMBER1的成员变量，用于加载位图
XBitmapButtonm_n4;//按钮IDC_NUMBER4的成员变量，用于加载位图
CStringm_result;//存放运算结果
CStringm_process;//存放运算过程
CStringm_memory;//存放寄存器内容
m_counts;//用于保存开根号的次数（为了再连续开根号时过程的正确显示，第一次要在进程中加入开根号字符串sqrt（n1），而之后就要将字符串先删除再重新加入新的sqrt（n2）,因此需要记录是否第一次操作。
m_count;//用于保存倒数的次数，为了避免连续倒数时，或者倒数结果非整时，会有精度的丢失。
当m_count=1时正常计算倒数，m_count=2时回到上一次计算结果。
如6取倒数1/6得到0.167，未加判断时，再取倒数得到5.99。
加入m_count，再取倒数仍旧得到6，防止了精度丢失。
成员函数：
1voidCCalculationDlg:
:
Insert（chars）
调用关系：
调用系统函数Insert（inti，chars），Getlength（）
功能：
为结果字符串m_result插入新输入的数字。
2voidCCalculationDlg:
:
InsertProcess（chars）
调用关系：
调用系统函数.Insert（inti，chars），.Getlength（）
功能：
为进程字符串m_process插入新输入的数字或操作符
3voidCCalculationDlg:
:
DeleteProcess（inta）
调用关系：
调用系统函数.Left（int）
功能：
当按倒退或者清零或者全部清零时，能够删除部分或全部进程。
4voidCCalculationDlg:
:
OnNumber1（）
调用关系：
调用Insert（）和InsertProcess（）;
功能：
为结果字符串m_result插入数字1，为进程字符串m_process插入数字1。
：
：
voidCCalculationDlg:
:
OnNumber9（）
调用关系：
调用Insert（）和InsertProcess（）;
功能：
为结果字符串m_result插入数字9，为进程字符串m_process插入数字9。
5voidCCalculationDlg:
:
OnAdd（）//加操作函数
调用关系：
调用系统函数atof（char）（将字符型m_result转为double型）
功能：
将按下add键以前的m_result作为一个新的操作数保存到n_number[m_NumberCount++]中；将add键用数字1代表，作为一个新的操作符保存到n_operation[m_OperationCount++]中；将m_result清空，为接受下一操作数作准备。
voidCCalculationDlg:
:
OnSubtract（）//减操作函数
调用关系：
调用系统函数atof（char）（将字符型m_result转为double型）
功能：
将按下subtract键以前的m_result作为一个新的操作数保存到n_number[m_NumberCount++]中；将“-”键用数字2代表，作为一个新的操作符保存到n_operation[m_OperationCount++]中；将m_result清空，为接受下一操作数作准备。
voidCCalculationDlg:
:
OnDivide（）//除操作函数
调用关系：
调用系统函数atof（char）（将字符型m_result转为double型）
功能：
将按下divide键以前的m_result作为一个新的操作数保存到n_number[m_NumberCount++]中；将“÷”键用数字4代表，作为一个新的操作符保存到n_operation[m_OperationCount++]中；将m_result清空，为接受下一操作数作准备。
voidCCalculationDlg:
:
OnMultiply（）//乘操作函数
调用关系：
调用系统函数atof（char）（将字符型m_result转为double型）
功能：
将按下multiply键以前的m_result作为一个新的操作数保存到n_number[m_NumberCount++]中；将“x”键用数字3代表，作为一个新的操作符保存到n_operation[m_OperationCount++]中；将m_result清空，为接受下一操作数作准备。
⑦voidCCalculationDlg:
:
OnMinus（）//取正负函数
调用关系：
调用InsertProcess（）
功能：
将当前结果取负数，并根据原数据的正负判断在进程中插入‘-’号或删去‘-’号。
⑧voidCCalculationDlg:
:
OnQuyu（）//取百分号函数
调用关系：
调用InsertProcess（）
功能：
将当前结果取百分比，并在进程中插入‘%’。
⑨voidCCalculationDlg:
:
OnReciprocal（）//取倒数函数
调用关系：
调用InsertProcess（）
功能：
将当前结果取倒数，并在进程中插入‘reciprocal（）’。
⑩voidCCalculationDlg:
:
OnSqrt（）//求平方根函数
调用关系：
调用InsertProcess（）
功能：
将当前结果取平方根，并在进程中插入‘sqrt（）’。
⑾voidCCalculationDlg:
:
OnCe（）//删除最后一个操作数
调用关系：
调用DeleteProcess（int）系统函数.GetLength（）,
功能：
删除最后一个操作数，并且在进程中也删除相应字符串。
⑿voidCCalculationDlg:
:
OnC（）//恢复初始化状态
调用关系：
无
功能：
将所有数据区域都情况，回到初始状态。
⒀voidCCalculationDlg:
:
OnBack（）//退格函数
调用关系：
调用DeleteProcess（int）系统函数.GetLength（）,
功能：
将当前输入往前退一格，即删除最新输入的一个字符。
⒁voidCCalculationDlg:
:
OnButton2（）//调用计算函数
调用关系：
调用cal（）；
功能：
按下“=”号键后调用计算函数，执行计算结果。
⒂voidCCalculationDlg:
:
cal（）//计算函数
调用关系：
被OnButton2（）调用。
功能：
函数中多用if-else语句来判断当前计算进制，并根据进制要求进行进制转换。
同用if-else语句实现判断此时是否连等，并在连等时执行重复上一次运算的相应语句，不需连等时按优先级依次计算×，÷，-，+。
具体过程为：
1.判断是否m_NumberCount=1并且m_OperationCount=1,若成立，则此时按等号为连等，则如果最后一个操作符为1，则将等号后的结果加上最后一个操作数，如果最后一个操作符为2，则将等号后的结果减去最后一个操作数，依次类推。
2.不连等，将最后操作数存到lastnumber，将最后一个操作符存储到lastoperation，如果此操作符为*，则将下一个操作数存为两数相乘后的结果，即连乘以后，将所有乘号变为前一操作符符号，除乘后结果以外的乘数都变为0（如1+3*4*5=0+0+60，1-3*4*5=1-0-0-60）。
若为÷，也类似操作。
3.将result函数赋值为第一个操作数，再循环进行与下一操作符的加法或减法运算。
4.除了计算结果、最后操作数、最后操作符以外的数据清除。
⒃voidCCalculationDlg:
:
OnMemorysave（）//寄存器存储
调用：
无
功能：
将m_result赋值给m_memory,存起来。
⒄voidCCalculationDlg:
:
OnMemoryread（）//寄存器读取
调用：
无
功能：
将m_memory存入m_number[],即读取。
⒅voidCCalculationDlg:
:
OnMemoryclear（）//寄存器清除
调用：
无
功能：
将m_memory清空。
⒆voidCCalculationDlg:
:
OnMenuitem32772（）//打开科学型对话框
调用：
CDialog:
:
EndDialog（IDOK）;dlg.DoModal（）;
功能：
将菜单科学型设为有效，将原对话框关闭，打开科学型对话框。
⒇voidCCalculationDlg:
:
OnUpdateMenuitem32771（CCmdUI*pCmdUI）
调用：
pCmdUI->Enable（m_enable）；
功能：
将菜单普通型设为无效
（2）CSquare类。
在科学型计算器中，有大量代码重复普通型，与普通型功能相同。
因此这里只说明科学型与普通型不同的函数与变量。
全局变量：
boolm_slflag;//用于判断是否为16进制
boolm_bflag;//用于判断是否为8进制
boolm_eflag;//二进制标志
成员函数：
①doubleCSquare:
:
TransBjzToSjz（inta）//将八进制转化为十进制函数
调用关系：
调用库函数pow（）;
功能：
将输入八进制数a转为十进制返回。
CStringCSquare:
:
TransSjzToBjz（doubleresult,CStringm_result）
调用关系：
Insert（）
功能：
将十进制转化为八进制函数并逐位插入到m_result字符串，返回m_result
②doubleCSquare:
:
TransEjzToSjz（inta）//将二进制转化为十进制函数
调用关系：
调用库函数pow（）;
功能：
将输入二进制数a转为十进制返回。
CStringCSquare:
:
TransSjzToEjz（doubleresult,CStringm_result）
调用关系：
Insert（）
功能：
将十进制转化为二进制函数并逐位插入到m_result字符串，返回m_result
③doubleCSquare:
:
TransSljzToSjz（CStringa）
调用关系：
调用库函数pow（）;
功能：
将输入二进制数a转为十进制返回。
CStringCSquare:
:
TransSjzToSljz（doubleresult,CStringm_result）
调用关系：
调用Insert（）
功能：
将十进制转化为二进制函数并逐位插入到m_result字符串，返回m_result
④voidCSquare:
:
On10x（）//10^x的函数
调用关系：
调用DeleteProcess（），InsertProcess（），库函数pow（）;
功能：
10^x的响应，将当前结果换算为10^x保存到m_result,并写入过程中。
⑤voidCSquare:
:
OnCos（）//cos函数
调用关系：
调用DeleteProcess（），InsertProcess（），库函数cos（）;
功能：
cos（x）的响应，将当前结果换算为cos（x）保存到m_result,并写入过程中。
⑥voidCSquare:
:
OnSin（）//sin函数
调用关系：
调用DeleteProcess（），InsertProcess（），库函数sin（）;
功能：
sin（x）的响应，将当前结果换算为sin（x）保存到m_result,并写入过程中。
⑦voidCSquare:
:
OnTan（）//tan函数
调用关系：
调用DeleteProcess（），InsertProcess（），库函数tan（）;
功能：
tan（x）的响应，将当前结果换算为tan（x）保存到m_result,并写入过程中。
⑧voidCSquare:
:
OnEjz（）//二进制函数
调用关系：
GetDlgItem（IDC_）->EnableWindow（bool）;
功能：
二进制按键的响应，将二进制标志置1，其他进制标志置0，进制字符串m_jz改为“2进制”。
同时，使在二进制条件下不可用按钮失效。
voidCSquare:
:
OnSjz（）
调用关系：
GetDlgItem（IDC_）->EnableWindow（bool）;
功能：
十进制按键的响应，将十进制标志置1，其他进制标志置0，进制字符串m_jz改为“10进制”。
同时，使失效按钮恢复使用。
voidCSquare:
:
OnSljz（）//十六进制函数
调用关系：
GetDlgItem（IDC_）->EnableWindow（bool）;
功能：
16进制按键的响应，将16进制标志置1，其他进制标志置0，进制字符串m_jz改为“16进制”。
同时，使失效按钮恢复使用，使能A,B,C,D,E,F。
voidCSqu
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