qt编程学习教程之计算器（一）GUI设计

一个计算器的开发是学习GUI编程中最常见的练习项目之一。博主作为qt初学者，深知初始入门qt之艰难，故从初学者的角度，一步一步完成计算器编程，望对后人有所作用。一下代码截图为编程步骤的拆解，文章最后附上代码全文。

注：以下内容大多改编自 Delphi Tang老师的qt教学视频。

需求：使用qt完成一个支持浮点数运算，正负值识别的多位数加减乘除括号的四则运算计算器。最终结果如下图所示

需求分析：

1.GUI设计界面

2.计算

   2.1分离表达式字符串

   2.2中缀表达式改为后缀表达式

   2.3由后缀表达式计算求值

一.GUI设计

  让我们分析一个简易的计算器界面，由一个窗口QWidget，一个文本框QLineEdit，20个按钮QPushButton组成。

  现在让我们开始一步步将构想代码化。

 1.1窗口类的生成

    目的：生成一个光秃秃，什么都没有的窗口，如下图

    

    在一个空项目中增添窗口类class QCalculatorUI,项目组织如下

    

  qcalculatorui.h初步构建如下：

#include 

class QCalculatorUI:public QWidget{ //所有的自定义窗口都要继承 QWidget类
public:
    ~QCalculatorUI();
    void show();
    static QCalculatorUI* newInstance();
private:
    QCalculatorUI();
};

这是一个未完成的.头文件，因为后续会涉及到QPushButton,QLineEdit指针的动态生成，故采用二阶构造的方式设置类的构造函数（二阶构造的相关知识可查阅https://blog.csdn.net/qq_29344757/article/details/77878728）

qcalculatorui.cpp初步构建如下：

#include "qcalculatorui.h"

QCalculatorUI::QCalculatorUI(){

}

QCalculatorUI::~QCalculatorUI(){

}

QCalculatorUI* QCalculatorUI::newInstance(){
    QCalculatorUI* ret = new QCalculatorUI();

    if(!ret){
        delete ret;
        ret = NULL;
    }

    return ret;
}

void QCalculatorUI::show(){
    QWidget::show();
}

针对main函数，描述如下：

#include 
#include "qcalculatorui.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    int ret = -1;

    QCalculatorUI *cal = QCalculatorUI::newInstance();
    if(cal){
        cal->show();
        ret = a.exec();

        delete cal;
    }

    return ret;
}

由此，生成程序，便可得到上图所示的空窗口。

因为计算器，不需要最大化最小化按钮，同时窗口的边框不允许拉伸，所以我们加上两个参数设置。

在qcalculator.cpp做如下修改

QCalculatorUI::QCalculatorUI(): QWidget(NULL, Qt::WindowCloseButtonHint){
//对构造函数加上宏限制，关闭最大化最小化按钮，Qt::WindowCloseButtonHint宏的详细信息请度娘
}
......
void QCalculatorUI::show(){
  QWidget::show();
  setFixedSize(this->width(), this->height()); //锁死窗口边框的拉伸
}

再生成程序如下，已没有最大化最小化按钮，窗口边框不能拉伸。

1.2文本框QlineEdit与按钮QPushButton的生成

修改qcalculatorui.h文件，增添construct()函数用来作为二阶构造函数中关于对象动态生成的第二阶构造

#include 
#include     //新增
#include       //新增
class QCalculatorUI:public QWidget{
public:
    ~QCalculatorUI();
    void show();
    static QCalculatorUI* newInstance();
private:
    bool construct();   //新增，new出button与lineEdit
    QCalculatorUI();
    QPushButton* m_button[20];  //新增
    QLineEdit *m_edit;  //新增

};

construct()函数如下，内容为按钮和文本框的生成

bool QCalculatorUI::construct(){
    bool ret = true;                //判断控件是否生成成功，如果失败则不继续往下运行。

    //文本框的动态生成
    m_edit = new QLineEdit(this);
    if(m_edit){
        m_edit->move(10, 10);
        m_edit->resize(240, 30);
        m_edit->setReadOnly(true);
        m_edit->setAlignment(Qt::AlignRight);
    }else{
        ret = false;
    }

    //按钮的动态生成
    const char* btnText[20] = {
        "7", "8", "9", "+", "(",
        "4", "5", "6", "-", ")",
        "1", "2", "3", "*", "<-",
        "0", ".", "=", "/", "C"
    };

    for(int i = 0; i != 4 && ret; ++i)
        for(int j = 0; j!= 5 && ret; ++j){
            m_button[i*5+j] = new QPushButton(this);
            if(m_button[i*5+j]){
                m_button[i*5+j]->resize(40, 40);
                m_button[i*5+j]->move(10 + 50 * j, 50 + 50 * i);
                m_button[i*5+j]->setText(btnText[i*5+j]);
            }else{
                ret = false;
            }
        }

    return ret;
}

修改newInstance()实例化函数，将construct()函数加进去

QCalculatorUI* QCalculatorUI::newInstance(){
    QCalculatorUI* ret = new QCalculatorUI();

    if((!ret) || (!ret->construct())){
        delete ret;
        ret = NULL;
    }

    return ret;
}

运行程序，得到结果如下