面向对象程序设计大作业报告.docx

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面向对象程序设计大作业报告

面向对象程序设计大作业

------计算器类

学院名称（四号宋体居中）填写全称

专业班级（四号宋体居中）填写全称

学生姓名（四号宋体居中）

学号（四号宋体居中）

指导教师（四号宋体居中）

完成时间：

年月日

计算器类

1.编程目的

2.系统简介

本计算器程序可以进行加减乘除平方的基本运算，及二进制，十进制，八进制，十六进制之间的转换，三角函数的计算。

程序是用类实现的，采用多文件结构。

3.编程思路

将程序分成三个模块，分别是：

加减乘除平方基本运算模块；进制转换模块；三角函数计算模块；然后设计一个menu（）函数将对三个模块进行调用，该函数通过主函数进行调用。

程序分成三个文件，分别是：

calculator.h、caculator.cppmain.cpp;

4.总体设计（附类图）

（1）加减乘除平方进本运算模块：

该功能主要是利用运算符重载，对+-*/^进行重载，使其完成相应的计算；用户首先输入要计算的表达式，然后从表达式中提取出运算数和运算符，如果输入有误则对用户进行提示，让其重新进行输入；利用构造函数构造三个变量，分别对应运算数和结果，判断运算符的类型，调用重载函数进行计算通过构造函数将计算结果进行保存，最后调用类中的show（）函数将结果显示出来；特别的，对于除法运算，应该判断除数是否为0，然后进行计算，由于计算结果可能不是整数，所以增加对double类型的构造函数，显示结果时调用的是show2（）函数进行显示。

（2）进制转换模块：

本程序不光可以进行2,4,8,16进制之间的转换，可以进行任意进制之间的转换。

用户首先输入需要进行进制转换的数和该数的进制，然后输入想要转换的进制。

通过构造函数产生两个变量，然后调用scalechange（）函数进行进制转换。

并将结果进行输出。

（3）三角函数模块：

程序可对8种三角函数进行计算，用户首先输入三角函数表达式，然后程序从表达式中提取出想用的三角函数和运算数，然后判断三角函数的类型，通过构造函数定义类的变量，调用TriFunction（）进行计算，同样的因为计算的三角函数的数比一定为整数，所以设置flaot类型的构造函数；在类中分别实现8中三角函数的功能，判断用户要计算的函数进行调用。

（4）菜单函数：

设置4个选项，分别为：

加减乘除平方基本运算；进制转换；三角函数实现；退出程序。

用户首先进行选择，如果输入正确，则根据选择调用相应的函数，否则提示用户重新进行输入，直到输入正确。

（5）主程序：

主程序比较简单，只是调用了menu（）函数。

（6）程序中用到的其他函数

system（“pause”）;表示按任意键继续；

system（“cls”）;表示将屏幕上的所有内容清除，为了让界面整洁。

5.关键技术说明

（1）加减乘除平方进本运算模块

对于字符串和整数之间的转化利用了c语言中的函数atoi（）；

通过调用类中的getnum（）函数来判断除数是否为0。

（2）进制转换模块：

在进行进制转换时用到了栈，直接运用STL中的stack，包含在头文件stack中。

具体方法是：

首先将要进行转换的数转化成10进制，然后将10进制转化成目的进制。

转化成10进制的代码：

基本思想是：

对于n进制数abcdefg，转换成10进制数为：

a*n^6+b*n^5+c*n^4+d*n^3+e*n^2+f*n^1+g*n^0

将十进制数m转换成n进制的思想是：

不断将m%n放入栈中，直到m=0，然后依次输出栈的栈顶元素，直到栈为空。

考虑到对于16进制的数，数中可能会输入ABCDEF或者abcdef，所以将输入的数字转换成字符串形式，并进行判断转换。

（3）三角函数模块：

首先定义:

chara[8][6]={"log","log10","sin","asin","cos","acos","tan","atan"};

数组中包含的是三角函数。

对数组进行遍历，同时通过函数strcmp（）判断要计算的函数是否在其中，有的话调用函数直接进行计算，否则，提示用户重新进行输入。

类中三角函数的实现直接调用了C语言中math.h头文件中的函数。

通过函数atof（）将字符串转化为flaot类型的数。

6.源代码

calculator.h

#ifndefCALCULATOR_H

#defineCALCULATOR_H

classcalculator

{

private:

intnum;

doublenum2;

intscal;//几进制

chartri[10];//三角函数

floatang;//弧度

public:

calculator（inta）;//加减乘除

calculator（doublea）;//计算除法

calculator（inta,intb）;//进制转换

calculator（floata,char*s）;//三角函数

voidshow（）;

voidshow2（）;//除法输出

intgetnum（）;

calculatoroperator+（constcalculator&c2）;//加

calculatoroperator-（constcalculator&c2）;//减

calculatoroperator*（constcalculator&c2）;//乘

calculatoroperator/（constcalculator&c2）;//除

calculatoroperator^（constcalculator&c2）;//平方

voidscalechange（）;//进制转换

voidTriFunction（）;//三角函数

voidCos（）;

voidSin（）;

voidLog（）;

voidLog10（）;

voidAsin（）;

voidAcos（）;

voidTan（）;

voidAtan（）;

};

#endif

calculator.cpp

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include"calculator.h"

usingnamespacestd;

voidmenu（）;

calculator:

:

calculator（inta）

{

num=a;

}

calculator:

:

calculator（doublea）

{

num2=a;

}

calculator:

:

calculator（inta,intb）

{

num=a;

scal=b;

}

calculator:

:

calculator（floata,char*s）

{

ang=a;

strcpy（tri,s）;

}

voidcalculator:

:

show（）

{

cout<<"结果为：

"<

}

voidcalculator:

:

show2（）

{

cout<<"结果为：

"<

}

calculatorcalculator:

:

operator+（constcalculator&c2）

{

returncalculator（num+c2.num）;

}

calculatorcalculator:

:

operator-（constcalculator&c2）

{

returncalculator（num-c2.num）;

}

calculatorcalculator:

:

operator*（constcalculator&c2）

{

returncalculator（num*c2.num）;

}

calculatorcalculator:

:

operator/（constcalculator&c2）

{

returncalculator（1.0*num/c2.num）;

}

calculatorcalculator:

:

operator^（constcalculator&c2）

{

returncalculator（num*num）;

}

intcalculator:

:

getnum（）

{

returnnum;

}

voidcalculator:

:

scalechange（）

{

inta,b,i,j=1,n;i=1;a=0;

cout<<"想要转换成几进制的数？

请输入：

";

cin>>n;

if（scal==16）//转换成十进制

{

for（i=strlen（num3）-1;i>=0;i--）

{

if（num3[i]>='A'&&num3[i]<='F'）

a+=j*（num3[i]-'A'+10）;

elseif（num3[i]>='a'&&num3[i]<='f'）

a+=j*（num3[i]-'a'+10）;

else

a+=j*（num3[i]-'0'）;

j*=scal;

}

}

else//转换成十进制

{

for（i=strlen（num3）-1;i>=0;i--）

{

a+=j*（num3[i]-'0'）;

j*=scal;

}

}

stacks;

while（a）

{

s.push（a%n）;

a/=n;

}

cout<

";

while（!

s.empty（））

{

cout<

s.pop（）;

}

cout<

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

}

voidcalculator:

:

Cos（）

{

cout<<"计算结果为：

"<

}

voidcalculator:

:

Sin（）

{

cout<<"计算结果为：

"<

}

voidcalculator:

:

Log（）

{

cout<<"计算结果为：

"<

}

voidcalculator:

:

Log10（）

{

cout<<"计算结果为：

"<

}

voidcalculator:

:

Asin（）

{

cout<<"计算结果为：

"<

}

voidcalculator:

:

Acos（）

{

cout<<"计算结果为：

"<

}

voidcalculator:

:

Tan（）

{

cout<<"计算结果为：

"<

}

voidcalculator:

:

Atan（）

{

cout<<"计算结果为：

"<

}

voidcalculator:

:

TriFunction（）

{

inti,j=0;

chara[8][6]={"log","log10","sin","asin","cos","acos","tan","atan"};

for（i=0;i<8;i++）

{

if（strcmp（a[i],tri）==0）

{

j=1;

break;

}

}

if（j==0）

{

cout<<"您输入的三角函数表达式有误！

请重新进行输入！

"<

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

}

else

{

switch（i）

{

case0:

Log（）;

break;

case1:

Log10（）;

break;

case2:

Sin（）;

break;

case3:

Asin（）;

break;

case4:

Cos（）;

break;

case5:

Acos（）;

break;

case6:

Tan（）;

break;

case7:

Atan（）;

break;

}

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

}

}

main.cpp

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include"calculator.h"

usingnamespacestd;

voidmenu（）

{

intn;

cout<

cout<<""<

cout<<"1、加减乘除平方基本运算。

"<

cout<<"2、进制转换。

"<

cout<<"3、三角函数实现。

"<

cout<<"0、退出程序。

"<

cout<<"请做出你的选择：

";

cin>>n;

switch（n）

{

case1:

{

charexpress[100];

chara[100],b[100];

charc;

inti,count;

cout<<"请输入加减乘除表达式（表达式形式为a@b=@代表加减乘除平方，以回车表示结束）"<

cout<<"示例：

（1）23+45

（2）23-22（3）4*4（4）12/3（5）4^2"<

cout<<"注：

本计算器计算的是整数的基本运算。

"<

cout<<"请输入你的表达式：

"<

cin>>express;

count=0;

for（i=0;i

{

if（express[i]=='+'||express[i]=='-'||express[i]=='*'||express[i]=='/'||express[i]=='^'）

break;

else

a[count++]=express[i];

}

c=express[i];

i++;

count=0;

for（;i

b[count++]=express[i];

calculatorc1（atoi（a））;

calculatorc2（atoi（b））;

switch（c）

{

case'+':

{

calculatorc3（c1+c2）;

c3.show（）;

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

break;

}

case'-':

{

calculatorc3（c1-c2）;

c3.show（）;

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

break;

}

case'*':

{

calculatorc3（c1*c2）;

c3.show（）;

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

break;

}

case'/':

{

if（c2.getnum（）==0）

{

cout<<"除数为0！

"<

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

break;

}

calculatorc3（c1/c2）;

c3.show2（）;

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

break;

}

case'^':

{

calculatorc3（c1^c2）;

c3.show（）;

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

break;

}

default:

cout<<"您输入的运算符有误！

请重新进行输入！

"<

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

break;

}

}

case2:

{

intm,mm;

cout<<"请输入需要进制转换的数和转换成的几进制的数：

"<

cout<<"注：

本计算器针对的是整数之间的进制转换。

"<

cout<<"需要转换的数和该数的进制：

";

cin>>m>>mm;

calculatorc（m,mm）;

c.scalechange（）;

break;

}

case3:

{

inti,j;

charexp[100];

cout<<"请输入三角函数表达式（示例：

sin（0）,cos（0）,tan（0）,log（0）等）：

"<

cout<<"注：

本计算器计算的类型是弧度的三角函数。

"<

cin>>exp;

chara[10],b[10];

memset（a,0,sizeof（a））;

memset（b,0,sizeof（b））;

j=0;

for（i=0;i

{

if（exp[i]=='（'）

break;

a[j++]=exp[i];

}

i++;

j=0;

for（;i

{

if（exp[i]=='）'）

break;

b[j++]=exp[i];

}

calculatorc（atof（b）,a）;

c.TriFunction（）;

break;

}

case0:

cout<<"谢谢使用本计算器，程序作者：

韩邵杰"<

exit（0）;

break;

default:

cout<<"您的选择有误！

请重新进行选择！

"<

system（"pause"）;

system（"cls"）;

menu（）;

break;

}

}

intmain（）

{

menu（）;

return0;

}

7.测试（主界面及各功能模块的运行图及说明）

（1）程序运行后的界面：

（2）选择1进行加减乘除平方运算：

（3）按任意键继续之后回到界面

（1），然后减输入乘除平方进行测试：

（4）除法运算除数为0时：

（5）进制转换：

10进制转换成16进制：

十进制转换成2进制：

8进制转换成2进制：

2进制转换成16进制：

16进制转换成8进制：

（6）三角函数测试：

（7）选择0退出程序：

8.系统评价及展望