C语言计算器设计实验报告.doc

C语言计算器设计实验报告班级：11661 姓名： 学号：38号 一、实验目的：利用C语言编写一个简单的计算器，并能正确运行+，-，*，/四则运算。二、实验内容：1、 编写前分析；（1）、根据实验目的，要求键盘录入表达式，并运行后输出结果；由于键盘录入的表达式含数字和运算符，所以要选择用字符串数据类型输入。（2）、由于输入的是字符串，而只有数值类型的数据才能参与运算，所以得把字符（串）类型的数据转换为数值类型的数据。（3）、四则运算时，括号优先级高于乘除，乘除优先级高于加减，程序必须能正确判断其优先级才能得出正确的结果。（4）、为了保证运行结果的精确度需正确选择所用变量的数据类型。2、利用所学知识进一步分析以上内容；（1）、利用gets函数输入表达式，例如：gets(calc);（2）、C语言中将字符类型数据转化成数值类型数据方法很多，该程序利用函数库stdlib.h中的atof函数来实现这一目的。同时注意主函数前加上预处理指令：#include。（3）、为了能正确判断优先级，该程序利用函数间的多层嵌套，循环调用来实现；从优先级最高的括号开始判断，若有括号，再判断括号内部，若无括号判断是否为乘除，最后判断加减；括号内内容法方类似。具体判断方法在后面将以实例详细介绍。（4）、为了保证输出数据的精确度，该程序中函数f1（）-f4（）返回值均用double类型；用g格式符输出最终结果让输出结果简明而又能保证其精确度。3、开始编程：首先编写必要的预处理指令，声明必要的函数，定义必要的变量。#include (输入，输出函数需要该指令)；#include (atof函数需要该指令)；全局声明：Double f1(); （用于存放最终输出结果）；Char calcn; （用于存放输入的表达式）；Int n; （用于标注clac中的各个元素）；编写主函数：int main(void) printf(请输入表达式:n); gets(calc);（输入表达式） printf(原式=%gn,f1();（程序将调用f1(),并输出f1()的结果） return(0);由于四则运算先算出优先级最高的结果，并对同一优先级采用从左到右的顺序计算，所以最终的运算是对表达式进行加减运算。所以函数f1()必须对加减进行处理。所以编写如下：double f1()表达式可能存在多个同级运算所以要利用循环语句。 double t; t=f2();（f2()用于临时表示乘除运算部分的结果） while(calcn=+)|(calcn=-) switch(calcn) case +:n+,t=t+f2();break; case -:n+,t=t-f2();break; return(t); 编写f2()用于计算乘除运算，同理要使用循环：double f2() double t; t=f3();（用于临时表示括号内部的计算结果） while(calcn=*)|(calcn=/) switch(calcn) case *:n+,t=t*f3();break; case /:n+,t=t/f3();break; return(t);编写f3():double f3() char a64;（用于转存变量calc）用于判断是否是字符（，若是则调用函数f1()并读取下一个字符。 int i=0; double t; if(calcn=() n+,t=f1(),n+; else if(f4() while(f4()（判断是否满足f4()，若满足则依次将字符转存于函数a中） ai+=calcn+; t=atof(a);（将字符串转换为浮点数） return(t);编写函数f4()：ouble f4() if(calcn=0&calcn=9)|(calcn=.) return(1);4、运用举例：下面以表达式：41+2*(5-3)为例详细分析程序的运行过程：输入字符串41+2*(5-3)输出时遇到函数f1()调用函数f1()调用函数f2()调用函数f3()判断第一个字符不为(，再判断第一个字符是否满足函数f4(),满足条件并判断第二个字符（满足），再判断第三个字符（不满足）；将41赋值个变量a，再将变量a转换成double类型赋值个变量t,将函数值41返回给该函数。将41返回调用处即f2()中的“t=f3()”，这时f2()返回值为41再返回f1()中的“t=2()”处。判断下一个字符+（满足条件）执行到语句：case +:n+,t=t+f2();再次调用函数f2().f3().f4().最终将2返回到t=f3();处。判断下一字符是否为*或/，满足执行到：case *:n+,t=t*f3();再次调用f3(),执行到：n+,t=f1(),n+;-，以下调用方法类似，不再一一列出.5、程序分析：（1）、从函数f4()可知，输入函数calc的第一个字符必须为.或09这十个字符，否则程序终止运行，并输出错误结果。（2）、从函数f3()可知，字符(后面应紧跟数字，小数点或字符(，否则出现（1）中同样的错误。例如：2+5*（-5+8）不能算出正确值。（3）、该函数没有对字符)进行判断，一切为不满足函数f4()和+、-、*、/的字符程序都将首先算出字符(到该字符之间的表达式的结果；例如：2*（6+4相当于2*（6+4）。6*（21-9m相当于6*（21-9）。（4）、只要输入规范的数学表达式，程序都会输出正确的结果。三、实验总结：通过该实验我们熟悉的掌握了函数：if，while,switch等函数的格式及功能。熟悉了函数间的调用过程及相关注意事项。四、附录 源代码#include#includedouble f1(),f2(),f3(),f4();char calc64;int n;double f1() double t; t=f2(); while(calcn=+)|(calcn=-) switch(calcn) case +:n+,t=t+f2();break; case -:n+,t=t-f2();break; return(t); double f2() double t; t=f3(); while(calcn=*)|(calcn=/) switch(calcn) case *:n+,t=t*f3();break; case /:n+,t=t/f3();break; return(t);double f3() char a64; int i=0; double t; if(calcn=() n+,t=f1(),n+; else if(f4() while(f4() ai+=calcn+; numi=0; t=atof(a); return(