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（）;istr+=".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
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