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這篇文章主要介紹C語言實現簡單計算器程序的示例,文中介紹的非常詳細,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們一定要看完!
這兩天在看一個C語言寫的計算器程序,做了不少的功夫,跟著作者一步步的進行完善,了解了許多細節性的東西,在此自己做個總結,加深自己對程序的印象,也算是梳理。
在該計算器程序,能進行加減乘除、sin、cos、exp等操作,同時能進行數值保存功能。而該計算器使用逆波蘭表示法。即所有運算符都跟在操作數的后面,比如下列表達式:
(1 - 2) * (4 + 5)采用逆波蘭表示法表示為:1 2 - 4 5 + *
逆波蘭表達法中不需要圓括號,只要知道每個運算符需要幾個操作數就不會引起歧義。
計算器程序實現很簡單,具體原理如下:
while(/* 下一個運算符或操作數不是文件結束指示符 */) if(/* 是數 */) /* 將該數壓入到棧中 */ else if (/* 是運算符 */) /* 彈出所需數目的操作數 */ /* 執行運算 */ /* 將結果壓入到棧中 */ else if (/* 是換行符 */) /* 彈出并打印棧頂的值 */ else /* 出錯 */
在程序設計中,使用模塊化思想,getop函數來進行讀入,該函數返回一個標識,用來標識讀入的是什么類型。主循環體中根據該標識執行相應的動作。
以下是該程序: (我將所有函數和變量放在同一文件)
#include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #define MAXOP 100 #define NUMBER '0' //標識讀入的是數字 #define NAME 'n' //標識讀入的是字符串(函數名或非法字符串) #define ALPHA 26 int getop(char []); void push (double); //壓棧 double pop(void); //出棧 void clear(void); //清空棧 void mathfnc(char []); //執行相應的數學函數sin、cos、exp等 int main(void) { int type; int i, var = 0; double op1, op2,v; char s[MAXOP]; double variable[ALPHA]; for (i = 0; i < ALPHA; i++) //初始化用于保存數值的變量數組 variable[i] = 0.0; while ((type = getop(s)) != EOF) //讀取輸入 { switch (type) { case NUMBER: push (atof(s)); break; case NAME: mathfnc(s); break; case '+': push (pop() + pop()); break; case '*': push (pop() * pop()); break; case '-': op2 = pop(); push (pop() - op2); break; case '/': op2 = pop(); if (op2 != 0.0) push (pop() / op2); else printf ("error: zero divisor\n"); break; case '%': op2 = pop(); if (op2 != 0.0) push (fmod(pop(), op2)); else printf ("error: zero divisor\n"); break; case '?': //打印棧頂元素 op2 = pop(); printf ("\t%.8g\n", op2); push (op2); break; case '=': //保存數值 pop(); if (var >= 'A' && var <= 'Z') variable[var - 'A'] = pop(); else printf ("error: no variable name\n"); break; case 'c': clear(); break; case 'd': //復制棧頂元素 op2 = pop(); push(op2); push(op2); break; case 's': //交換棧元素 op1 = pop(); op2 = pop(); push(op1); push(op2); case '\n': v = pop(); //v保存最后的一次結果 printf ("\t%.8g\n", v); break; default: if (type >= 'A' && type <= 'Z') push(variable[type - 'A']); else if (type == '@') //輸入的字符@表示最近一次結果值 push(v); else printf ("error: unknown command %s\n", s); break; } var = type; } return 0; } /* ----------------------------------------------------------- */ #define MAXVAL 100 int sp = 0; //標識棧頂 double val[MAXVAL]; void push(double f) { if (sp < MAXVAL) val[sp++] = f; else printf ("error: stack full, can't push %g\n", f); } double pop(void) { if (sp > 0) return val[--sp]; else { printf ("error: statck empty\n"); return 0.0; } } void clear(void) { sp = 0; } void mathfnc (char s[]) { double op2; if (strcmp (s, "sin") == 0) push(sin(pop())); else if(strcmp (s, "cos") == 0) push(cos(pop())); else if(strcmp (s, "exp") == 0) push(exp(pop())); else if(strcmp (s, "pow") == 0) { op2 = pop(); push (pow(pop(), op2)); } else printf ("error: %s not supported\n", s); } /* ----------------------------------------------------------- */ #include <ctype.h> int getch(void); void ungetch(int); int getop(char s[]) { int i, c; while ((s[0] = c = getch()) == ' ' || c == '\t') //過濾開頭的空白字符 ; s[1] = '\0'; i = 0; if (islower(c)) //判斷是否為小寫字母,也即讀取由小寫字母組成的字符串 { while (islower(s[++i] = c = getch())) ; s[i] = '\0'; if (c != EOF) ungetch(c); if (strlen (s) > 1) return NAME; else return c; } if (!isdigit(c) && c != '.' && c != '-') return c; if (c == '-') //用于判斷是負數還是減操作 { if (isdigit(c = getch()) || c == '.') s[++i] = c; else { if (c != EOF) ungetch(c); return '-'; } } if (isdigit(c)) //收集整數部分 while (isdigit(s[++i] = c = getch())) ; if (c == '.') //收集小數部分 while (isdigit(s[++i] = c = getch())) ; s[i] = '\0'; if (c != EOF) ungetch(c); return NUMBER; } /* ----------------------------------------------------------- */ /* * 引用以下兩個函數是因為:程序不能確定它已經讀入的輸入是否足夠 * * 除非超前多讀入一些輸入,在本程序中,讀入一些字符合成一個數字 * * 所以在看到第一個非數字字符之前,已經讀入的數的完整性是不能確定的 * 由于程序要超前讀入一個字符,這樣就導致最后又一個字符不屬于當前所要讀入的數 */ #define BUFSIZE 100 char buf[BUFSIZE]; int bufp = 0; int getch(void) { return (bufp > 0) ? buf[--bufp] : getchar(); } void ungetch (int c) { if (bufp >= BUFSIZE) printf ("ungetch: too many characters\n"); else buf[bufp++] = c; }
該程序雖然簡單,但是還是存在一些小小的問題,比如沒有數據時進行pop的話,會打印棧中無數據同時返回數值0.0,在循環體中許多執行操作會將該數值保存到棧中,之后打印該值,用戶體驗度比較差。程序設計方面,模塊化設計使得該程序容易增加功能而不影響其他模塊,比如增加一些數學函數處理,在mathfnc函數中去添加,或增加一些運算符操作,可以在主循環體中增加。
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