C语言课程设计(简易计算器设计)带所有代码

1、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、 设 计题目简单计算器设计、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 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

2、的重要性和必要性！ 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 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。 采用工程模式，文件包括 calc.h（ 运算主函数头文件，包括各运算符的

3、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。 在参考了 Windows 里的计算器以后，决定在我的课程设计中实现：1. 09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

4、数字进行运算，故所有功能建立在自行编 写代码的高精度运算基础上。 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(T0bject *Sender)I*输入 5*/ -if(_lastKey = key_sym) initNum(&actNu

5、m);/* 初始化当前动作数字 */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;in cMed(&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 TMai nForm : bt_mulClick(TObject *Se nder) /*输入 * 号 */ -doA ns(&ans,

6、 actNum, &no wSym, *, lastSym,astKey);/* f做出上一步答案(不是按乘号这一步)-*/ShowText(ans); /* 显示答案 */lastSym = n owSym;/*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*/ini tNum(&actNum);astKey = key_sym ;/*将最后的按键转换为符号按键*/ 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

7、中。1. 对于高精度加法，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. 对于咼精度减法，先判断两个数符号，如果为异号，则进行咼精度加 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

8、数字减去整除的结 果即可。6. 对于n阶乘，做n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。 对于进制转换，采用除 n 取余法。将其转换为相应进制 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。 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

9、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。 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。 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。 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 输入数字，再输入运算符，输入等于号的结果为“当前输入的数字一运算 符一当前输入的数字

10、”。可以调节正负号。 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： Calc.h( 运算函数集头文件 )#include#include#include#defi

11、ne HIGH struct high#define MAXN 5000#define MAXSHOW 40#define key_num 0#define key_sym 1struct highint 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) ret

12、urn true;elseif(a.numi b.numi) return false;return false;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

13、制到 rstr 中int i = 1, j = op;for(; i = len & j numi = num.numj;void initNum(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

14、, med;for(i = MAXN - 1; i 0; i-) if(a.numi != 0) med = 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)/

15、加一位 int i, med = getMed(*a); HIGH r; initNum(&r); if(med numi - 1;for(i = 2; i num0; else r = *a;*a = r;/高精度乘法HIGH mul(HIGH a, HIGH b) 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) initN

16、um(&r);Application - 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;

17、 j = tmpMed; j+) r.numj + i - 1 += tmpr.numj; for(i = 1; i 9)initNum(&r);, 错误, MB_OKCANCEL);Application - MessageBox( 数字太大！ 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; elseif(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.num0 = 0)

19、? -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); initNum(&z

20、ero);if(a.num0 = -1 & b.num0 = -1) m = true; elseif(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;_lastKey = key_n

21、um; 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 = ma - mb + 1; i 0; i-)

22、 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);return r;HIGH mod(HIGH a,

23、HIGH b) int i, j;HIGH tmpans;/高精度取模tmpans = div(a, b); return dec(a, mul(tmpans, b);String getHexStr(int a)if(a = 10) return A; elseif(a = 11) return B; elseif(a = 12) return C; elseif(a = 13) return D; elseif(a = 14) return E; elseif(a = 15) return F; /得到十六进制字符串int getHex(HIGH a)/ 十六进制取余if(a.num2 =

24、 0) return a.num1; else return a.num2 * 10 + a.num1;HIGH hex(HIGH a)int i = 0, j;HIGH zero, r, sixteen; initNum(&zero); initNum(&r); initNum(&sixteen); sixteen.num1 = 6; sixteen.num2 = 1;/转化十六进制if(a.num0 = -1) initNum(&r);Application - MessageBox( 不能为负数！ , 错误 , MB_OKCANCEL); nowSym = N;_lastKey = ke

25、y_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; lastSym = N;return r;return r;HIGH bajinzhi(HIG

26、H 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

27、).num1; a = div(a, eight);if(getMed(r) MAXSHOW) initNum(&r);Application - MessageBox( 数字太大！ nowShow = zero;nowSym = N;_lastKey = key_num;lastSym = N;return r;, 错误, MB_OKCANCEL);return r;HIGH bin(HIGH a)int i = 0, j;HIGH zero, r, two; initNum(&zero); initNum(&r); initNum(&two); two.num1 = 2;/转化二进制if(

28、a.num0 = -1) initNum(&r);Application - MessageBox( 不能为负数！ nowShow = zero;nowSym = N;_lastKey = key_num; lastSym = N; return r; 错误 , MB_OKCANCEL);while(_isbig(a, zero)i+;r.numi = a.num1 % 2; a = div(a, two);if(getMed(r) MAXSHOW) initNum(&r);Application - MessageBox( 数字太大！ nowShow = zero;nowSym = N;_l

29、astKey = key_num; lastSym = N; return r;, 错误, MB_OKCANCEL);return r;HIGH binToshi(HIGH a)int i, med = getMed(a);HIGH r, tmp, the1, tmp2, two, thetwo; initNum(&tmp);initNum(&tmp2); initNum(&the1); initNum(&thetwo); initNum(&two); two.num1 = 1;thetwo.num1 = 2; the1.num1 = 1; initNum(&r);for(i = 1; i m

30、edb) ? meda : medb; for(i = 1; i medb) ? meda : medb;for(i = 1; i = med; i+)r.nu mi = tmpa .nu mi A tmpb .nu mi; r = binToshi(r); return r;void doAns(HIGH *ans, HIGH actNum, char *nowSym, char newSym, char lastSym, bool lastKey)HIGH the1, zero, tmp; initNum(&the1);the1.num1 = 1; if(lastKey = key_sym

31、)if(newSym = N)/if(*nowSym != N) doAns(ans, *ans, nowSym, N, lastSym, key_num); /elseif(*nowSym != N) doAns(ans, actNum, nowSym, N, lastSym, key_num); elseif(lastSym != N) doAns(ans, actNum, &lastSym, N, lastSym, key_num); else*ans = actNum;else*nowSym = newSym;else if(lastKey = key_num)if(*nowSym =

32、 N)if(lastSym != N) doAns(ans, actNum, &lastSym, N, lastSym, lastKey); else *ans = actNum;elseif(*nowSymelse= +) *ans= inc(actNum, *ans);if(*nowSymelse= -) *ans =dec(*ans, actNum);if(*nowSymelse= *) *ans =mul(*ans, actNum);if(*nowSymelse= /) *ans =div(*ans, actNum);if(*nowSymelse= 2) *ans= mul(*ans,

33、 *ans);if(*nowSym *ans =else= 3)mul(mul(*ans, *ans), *ans);if(*nowSym= Y) initNum(&zero); if(actNum.num0 = -1 | !_isbig(actNum, zero) *ans = the1; return ; zero.num1 = 2; tmp = *ans; for(; !_isbig(zero, actNum); zero = inc(zero, the1) *ans = mul(*ans, tmp);elseif(*nowSym = L) initNum(&zero); zero.nu

34、m1 = 2; if(*nowSym = 2) *ans = mul(*ans, zero);elseif(*nowSym = M) *ans = mod(*ans, actNum);elseif(*nowSym = !)actNum = dec(*ans, the1); initNum(&zero);while(_isbig(actNum, zero)*ans = mul(*ans, actNum); actNum = dec(actNum, the1);elseif(*nowSym = A) *ans = and(*ans, actNum);else if(*nowSym = X) *an

35、s = xor(*ans, actNum); Calc.cpp /* 由 BCB 生成 */#include#pragma hdrstop/USEFORM(Main.cpp, MainForm);/WINAPI WinMain(HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR, int)tryApplication - Initialize();Application - CreateForm(_classid(TMainForm), &MainForm); Application - Run(); catch(Exception &exception)Application - Sho

36、wException(&exception); catch(.)trythrow Exception(); catch(Exception&exception)Application - ShowException(&exception); return 0;/ Main.h /* 由 BCB 生成 */#ifndef MainH#define MainH/#include #include #include #include #include #include /class TMainForm : public TForm_published: / IDE-managed Component

37、sTMainMenu *MainMenu1; TMenuItem *E1; TMenuItem *N1; TMenuItem *H1;TEdit *Show_Editor;TButton *bt_bkspace;TButton *bt_ce;TButton *bt_Leftc;TButton *bt_0;TButton *bt_iAndm;TButton *bt_inc;TButton *bt_eq;TButton *bt_1;TButton *bt_2;TButton *bt_3;TButton *bt_dec;TButton *bt_lsh;TButton *bt_4;TButton *b

38、t_5;TButton *bt_6;TButton *bt_mul;TButton *bt_xor;TButton *bt_7;TButton *bt_8;TButton *bt_9;TButton *bt_div;TButton *bt_mod; TButton *bt_and; TButton *bt_xpf; TButton *bt_xlf; TButton *bt_xycf; TButton *bt_njc; TButton *sljz; TButton *sjz; TButton *bjz; TButton *ejz; void _fastcall FormCreate(TObjec

39、t *Sender); void _fastcall bt_7Click(TObject *Sender); void _fastcall bt_8Click(TObject *Sender); void _fastcall bt_0Click(TObject *Sender); void _fastcall bt_1Click(TObject *Sender); void _fastcall bt_2Click(TObject *Sender); void _fastcall bt_3Click(TObject *Sender); void _fastcall bt_4Click(TObje

40、ct *Sender); void _fastcall bt_5Click(TObject *Sender); void _fastcall bt_6Click(TObject *Sender); void _fastcall bt_9Click(TObject *Sender); void _fastcall bt_iAndmClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_incClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_eqClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_decC

41、lick(TObject *Sender); void _fastcall bt_mulClick(TObject *Sender); void _fastcall Show_EditorKeyPress(TObject *Sender, char &Key); void _fastcall bt_divClick(TObject *Sender);void _fastcall bt_LeftcClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_ceClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_bkspaceClick(TO

42、bject *Sender); void _fastcall bt_xpfClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_xlfClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_xycfClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_lshClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_modClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_njcClick(TObject *Sender); void _fastcal

43、l sjzClick(TObject *Sender); void _fastcall ejzClick(TObject *Sender); void _fastcall sljzClick(TObject *Sender); void _fastcall bjzClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_andClick(TObject *Sender); void _fastcall bt_xorClick(TObject *Sender);private: / User declarations public:/ User declarations

44、_fastcall TMainForm(TComponent* Owner); void _fastcall TMainForm:ShowText(HIGH a);/extern PACKAGE TMainForm *MainForm;/#endif Main.cpp#include#include#pragma hdrstop#include Main.h/#pragma package(smart_init)#pragma resource *.dfm using namespace std ;TMainForm*MainForm ;/_fastcall TMainForm : TMain

45、Form(TComponent*Owner)TForm(Owner)/void _fastcall TMainForm : ShowText(HIGH a)/* 显示函数 */ nowShow=a ; AnsiString str ; int med,i,j ; if(jz=2)a=bin(a); else if(jz=8)a=bajinzhi(a); else if(jz=16)a=hex(a); med=getMed(a); bool m=(a.num0=-1)?true:false ; if(med=MAXSHOW)if(m)i=1 ; str=- ;else i=0 ;for(j=me

46、d;(m)?(i=med):(i9)?getHexStr(a.numj):IntToStr(a.numj); Show_Editor-Text=str ;elseif(m)i=1 ; str=- ;else i=0 ;int e=med-1 ; for(j=med;(m)?(i=40):(iText=str ;/* 窗体创建 */void _fastcall TMainForm : FormCreate(TObject*Sender) initNum(&actNum); initNum(&ans);/void _fastcall TMainForm : bt_7Click(TObject*Se

47、nder) if(_lastKey=key_sym)initNum(&actNum); if(_lastKey=key_sym&nowSym=N) initNum(&ans); lastSym=N ; incMed(&actNum,7); ShowText(actNum);_lastKey=key_num ;/void _fastcall TMainForm : bt_8Click(TObject*Sender) if(_lastKey=key_sym)initNum(&actNum); if(_lastKey=key_sym&nowSym=N) initNum(&ans); lastSym=N ; incMed(&actNum,8); ShowText(actNum);_lastKey=key_num ;/void _fastcall TMainForm : bt_0Click(TObject*Sender) if(_lastKey=key_sym)initNum(&actNum); if(_lastKey=key_sym&nowSym=N) initNum(&ans); lastSym=N ; incMed(&actNum,0); ShowText(actNum);_lastKey=key_num ;/void _fastcall TMainForm