C语言课程设计方案简易计算器设计方案带所有代码.docx

1、C语言课程设计方案简易计算器设计方案带所有代码封面作者：PanHongliang仅供个人学习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

2、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Borland C+ 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c

3、alc.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：109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

4、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 _fastcall TMainForm : bt_5Click(TObject *Sender) /*输入5*/ if(_lastKey = key_sym) initNum(&actNum)。 /*初始

5、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 _fastcall TMainForm : bt_mulClick(TObject *Sender) /*输入*号*/ doAns(&ans, actNum,&n

6、owSym, *, 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struct highint numMAXN。的形式，数组的一个元素存一位。个位为num1，将符号存在num0之中。1对

7、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09枚举形式，如果此位与09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

8、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

9、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

10、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#define HIGH struct high#define MAXN 5000#define MAXSHOW 40#define ke

11、y_num 0#define key_sym 1struct high int numMAXN。HIGH ans, actNum, nowShow。char nowSym = N, lastSym = N。bool _isincMed = true, _lastKey = key_num。int jz = 10。bool _isbig(HIGH a, HIGH b) int i。 for(i = MAXN - 1。 i 0。 i-) if(a.numi b.numi) return true。 else if(a.numi b.numi) return false。 return false。

12、void copy(char *str, char *rstr, int op, int len) /将str的从op开始的len个字符复制到rstr中 int i = 0, j = op - 1。 for(。 i = len - 1 | strj = 0。 i+, j+) rstri = strj。 rstri = 0。void copyint(HIGH num, HIGH *rint, int op, int len) /将str的从op开始的len个字符复制到rstr中 int i = 1, j = op。 for(。 i = len & j numi = num.numj。void i

13、nitNum(HIGH *numb) /初始化 int i。 HIGH tmp。 memset(tmp.num, 0, sizeof(tmp.num)。 *numb = tmp。int absCmp(HIGH a, HIGH b) /比较绝对值大小 int i。 for(i = MAXN - 1。 i 0。 i-) if(a.numi != b.numi) return (a.numi b.numi)。 return -1。int getMed(HIGH a) /获取位数 int i, med。 for(i = MAXN - 1。 i 0。 i-) if(a.numi != 0) med =

14、i。 break。 if(i = 0) med = 1。 return med。void turnSym(HIGH *a) /变号 a - num0 = a - num0 = 0 ? -1 : 0。void decMed(HIGH *a) /减去一位 int i, med = getMed(*a)。 if(med = MAXN - 1) med-。 for(i = 1。 i numi = a - numi + 1。 a - nummed = 0。void incMed(HIGH *a, int b) /加一位 int i, med = getMed(*a)。 HIGH r。 initNum(&

15、r)。 if(med MAXSHOW) for(i = 2。 i numi - 1。 r.num1 = b。 r.num0 = a - num0。 else r = *a。 *a = r。HIGH mul(HIGH a, HIGH b) /高精度乘法 int i, j, k, ma, mb。 HIGH tmpr, r, zero。 initNum(&zero)。 initNum(&r)。 ma = getMed(a)。 mb = getMed(b)。 for(i = 1。 i = ma。 i+) initNum(&tmpr)。 for(j = 1。 j MAXN) initNum(&r)。 A

16、pplication - MessageBox(数字太大！, 错误, MB_OKCANCEL)。 nowSym = N。 _lastKey = key_num。 lastSym = N。 return r。 for(k = 1。 k 10) tmpMed = getMed(tmpr)。 if(tmpMed + i MAXN) initNum(&r)。 Application - MessageBox(数字太大！, 错误, MB_OKCANCEL)。 nowSym = N。 _lastKey = key_num。 lastSym = N。 return r。 for(j = 1。 j = tmp

17、Med。 j+) r.numj + i - 1 += tmpr.numj。 for(i = 1。 i 9) initNum(&r)。 Application - MessageBox(数字太大！, 错误, MB_OKCANCEL)。 nowShow = zero。 nowSym = N。 _lastKey = key_num。 lastSym = N。 return r。 if(a.num0 = -1 & b.num0 = -1) | (a.num0 = 0 & b.num0 = 0) r.num0 = 0。 else r.num0 = -1。 return r。HIGH dec(HIGH a

18、, HIGH b) /高精度减法 int i, med。 HIGH r。 HIGH inc(HIGH a, HIGH b)。 bool m = false。 initNum(&r)。 if(a.num0 = -1 & b.num0 = -1) m = true。 else if(a.num0 = -1) b.num0 = -1。 return inc(a, b)。 else if(b.num0 = -1) a.num0 = -1。 return inc(a, b)。 if(!absCmp(a, b) a.num0 = (a.num0 = 0) ? -1 : 0。 b.num0 = (b.num

19、0 = 0) ? -1 : 0。 return dec(b, a)。 med = getMed(a)。 for(i = 1。 i = med。 i+) r.numi = a.numi - b.numi。 for(i = 1。 i = med。 i+) if(r.numi 0) r.numi + 1 -= 1。 r.numi = 10 + r.numi。 if(m) r.num0 = -1。 return r。HIGH inc(HIGH a, HIGH b) /高精度加法 int i。 HIGH r, zero。 bool m = false, err = false。 initNum(&r)。

20、 initNum(&zero)。 if(a.num0 = -1 & b.num0 = -1) m = true。 else if(a.num0 = -1) a.num0 = 0。 return dec(b, a)。 else if(b.num0 = -1) b.num0 = 0。 return dec(a, b)。 for(i = 1。 i MAXN。 i+) r.numi = a.numi + b.numi。 for(i = 1。 i 9) initNum(&r)。 Application - MessageBox(数字太大！, 错误, MB_OKCANCEL)。 nowSym = N。 _

21、lastKey = key_num。 lastSym = N。 nowShow = zero。 return r。 if(m) r.num0 = -1。 return r。HIGH div(HIGH a, HIGH b) /高精度整除 int i, j, ma = getMed(a), mb = getMed(b)。 HIGH r, tmpHigh, cmp, someZero, theone。 initNum(&r)。 initNum(&theone)。 if(a.num0 = b.num0) 。 else r.num0 = -1。 a.num0 = 0。 b.num0 = 0。 for(i

22、 = ma - mb + 1。 i 0。 i-) initNum(&tmpHigh)。 copyint(a, &tmpHigh, i, ma)。 initNum(&cmp)。 for(j = 0。 !_isbig(cmp, tmpHigh)。 j+) cmp = inc(cmp, b)。 theone.num1 = j。 if(_isbig(mul(theone, b), tmpHigh) j-。 r.numi = j。 initNum(&someZero)。 someZero.numi = j。 someZero = mul(someZero, b)。 a = dec(a, someZero

23、)。 return r。HIGH mod(HIGH a, HIGH b) /高精度取模 int i, j。 HIGH tmpans。 tmpans = div(a, b)。 return dec(a, mul(tmpans, b)。String getHexStr(int a) /得到十六进制字符串 if(a = 10) return A。 else if(a = 11) return B。 else if(a = 12) return C。 else if(a = 13) return D。 else if(a = 14) return E。 else if(a = 15) return F

24、。int getHex(HIGH a) /十六进制取余 if(a.num2 = 0) return a.num1。 else return a.num2 * 10 + a.num1。HIGH hex(HIGH a) /转化十六进制 int i = 0, j。 HIGH zero, r, sixteen。 initNum(&zero)。 initNum(&r)。 initNum(&sixteen)。 sixteen.num1 = 6。 sixteen.num2 = 1。 if(a.num0 = -1) initNum(&r)。 Application - MessageBox(不能为负数！, 错

25、误, MB_OKCANCEL)。 nowSym = N。 _lastKey = key_num。 lastSym = N。 nowShow = zero。 return r。 while(_isbig(a, zero) i+。 r.numi = getHex(mod(a, sixteen)。 a = div(a, sixteen)。 if(getMed(r) MAXSHOW) initNum(&r)。 Application - MessageBox(数字太大！, 错误, MB_OKCANCEL)。 nowShow = zero。 nowSym = N。 _lastKey = key_num。

26、 lastSym = N。 return r。 return r。HIGH bajinzhi(HIGH a) /转化八进制 int i = 0, j。 HIGH zero, r, eight。 initNum(&zero)。 initNum(&r)。 initNum(&eight)。 eight.num1 = 8。 if(a.num0 = -1) initNum(&r)。 Application - MessageBox(不能为负数！, 错误, MB_OKCANCEL)。 nowSym = N。 _lastKey = key_num。 lastSym = N。 nowShow = zero。 return r。 while(_isbig(a, zero) i+。 r.numi = mod(a, eight).num1。 a = div(a, eight)。 if(getMed(r) MAXSHOW) initNum(&r)。 Application - MessageBox(数字太大！, 错误, MB_OKCANCEL)。 nowShow = zero。 nowSym = N。 _lastKey = key_num。 lastSym = N。 return r。 return r。HIGH bin(HIGH a) /转化二进制 int i = 0, j