Qt实现计算器（包含算术运算和逻辑运算），纯干货，一步步超详细过程
一、实验目的和要求
目的：锻炼我们对Qt的掌握和应用，锻炼实际解决问题，完成项目的能力。
要求：在课后作业03,05的基础上，增加图形交互功能，增加三个逻辑运算符&&，||，！，并能处理逻辑运算符和算术运算符的混合运算；增加容错功能，能进行异常处理。
二、实验环境
软件：Qt 5
硬件： Legion
三、实验内容
设计并实现计算器
四、实验过程
用文字、图（流程图等）、表格等方式记录实验过程中分析、设计工作。
4.1 任务定义和问题分析
此次需求在于基于课后作业扩充。主要难点在于图形交互界面的建立，需要学习QT，并且将原本的代码转化为Qt可以识别的代码。并且在算术运算的基础上增加逻辑运算，并支持混合运算。
4.2 数据结构的选择和概要设计
在对Qt一段时间的学习之后，我选择使用ui来进行图形界面的设计简化过程。在设计好计算器的大概视图后，需要更改每个按钮的名称以便于后期的实现。
之后在代码的编写上，为了增加美观性与实用性，我选择添加背景图片和显示实时时间。之后需要通过connect语句将按钮信号和对应的槽函数相连接，以便于可以通过按按钮来进行处理（这一步非常重要）。
之后对槽函数的设计上，选择每输入一个，就在textEdit上显示一个，并且将它储存到事先准备好的string里去。在进行计算的时候，代码类似于第三、五次作业内容，故不再赘述。需要注意的是，在按下等于号时，需要将计算的结果显示到textEdit上。
4.3 详细设计
本人最开始设计的是ui，建立的按钮效果如下
现在我逐一讲解过程：
1、pushButton和textEdit的建立
创建完项目之后，首先看到的肯定是
（Resource和Other files是后加的，刚创建并没有，后面会讲到）
那么点开forms，就可以进入ui界面。之后拖拽左框的pushbutton按钮和textEdit按钮，然后自行排版（pushbutton是后期自己按按钮用的，textEdit是显示用的，就留一个textEdit）
这里提一句，在排版时，除了可以自行调节按钮位置外，更可以选中你所需要排列的按钮，通过上方的
这两个按钮进行水平或者垂直布局。
此时你将会获得一个已经排版好的计算器样式，双击pushbutton按钮可以更改名称，可以将pushbutton改为‘（’、‘=’等任意符号，方便之后计算器运行。
2、对pushbutton和textEdit的修改
在大概的界面设计结束后，接下来的步骤是对pushbutton和textEdit属性的修改。点开ui界面，任意点击一个按钮，会在右下角看到这样的界面
其中，objectName就是指按钮信号的名称，因为在后期需要设置相应的槽函数和信号连接，所以信号必须有一个容易区分的名字（默认都是pushbutton_i。i=1,2…n）。例如，可以点击‘+’，将它的名字改为pushButton_plus或者pushButton_jia，怎么改都行，只要自己可以理解。此外，顺便提一句，因为pushbutton都是有默认大小的，如果不满意，可以在geometry的宽度高度进行修改。
既然改了，就改到底！我在设计时嫌默认按钮太小，就将按钮放大，但是放大后却感到字体好小啊…所以，就要将字体调大，那干脆字体格式也改了吧。咋改呢？回到myWidget.cpp文件中（我构造的类名称叫myWidget），在这个
Ui->setupUi(this)下面接着写这样几句话。
ui->pushButton_0->setFont(QFont("宋体", 18));
//此处，pushbutton_0是我定义按钮0的名称，那么我设置的就是宋体18号的大小
//但是为什么同样的代码，你写会报错呢？
//包含Qfont头文件了嘛…没有就去包含吧，就不会报错了。
//同理 QFont textEditFont ( "Microsoft YaHei", 25, 75);
ui->textEdit->setFont(textEditFont);
这两行代码，就把输入输出时显示在textEdit框里数字的大小和格式修改了。
3、myWidget.h的编写
点开myWidget.h文件，映入眼帘的是public、private slots、private几个单词，在private下还有
Ui::myWidget *ui;一行代码对不对？
好的，接下来需要做的是，在public 中写几个函数
我写了这几个函数，is_num的作用是判断字符是不是数字，Cal的作用是进行局部运算（了解计算器机制的都清楚，储存在栈中，按优先级进行入栈或者局部运算操作），prior作用是判断运算符优先级，Do就是最核心的部分，将表达式字符串进行计算，return出结果。这些函数因人而异，每个人写的函数，写的方式都不同，但因为我写这篇博客在于我已经完成了前一次在vs中编写的过程，并且我此篇博客是面向的合肥工业大学同学们的大作业，所以对于这些函数的介绍，我只会在篇末给出大概思路。在后期修改中，我又加了一个
void on_actionRight_triggered();用来将textEdit显示的数字进行右对齐（因为我看到计算器都是这样的，所以这一步很可以省略）
在private slots中，我们需要编写槽函数，来和按钮匹配
我定义了这么多槽函数，前面那么多个，可以看出分别匹配了我ui中的按钮。那么后面四个五个槽函数呢？分别是四个报错函数和一个显示时间的函数，可以根据需要添加。最后，在private中，我添加了一个Qstring strin，即建立了一个Qstring类的对象叫strin。到这里，就结束了myWidget.h的编写。
4、myWidget.cpp的编写
这是一个非常浩大的工程。第一步，我想将窗口的名称改了，毕竟我要证明是我做的，可以使用setWindowTitle（“我的窗口”），你可以“”中写入任何东西，产生出的窗口就会显示这个名称
接着要做的是，将textEdit上显示的数字设置为不可更改，不然，产生的数字就可以被delete了！那可得了？果断
ui->textEdit->setReadOnly(true);设置为只可读。然后再来一个
ui->textEdit->setText("0");用于将初始啥也没按时，设置为0。
第二步，strin=“#”。啥意思呢，strin是我在.h里建立的Qstring对象，它干什么用？就是讲你输入的字符统统储存到里面，便于之后计算，之所以要初始化为“#”，是因为储存在栈中时，需要一个字符与接下来第一个进入的字符做优先级比较，工大同学应该都懂，不再赘述。
第三步，连接槽函数和信号，这一步非常简单，就是将你按按钮的行为和槽函数的调用联系在一起，只需要写一行，然后Ctrl C，Ctrl V粘贴就行。
//绑定按键0与处理函数
connect(ui->pushButton_0,&QPushButton::clicked,[this](){pushButton_0();});这就将按钮0和槽函数void pushbutton_0联系了。注意，第一个pushbutton_0指的是信号，第二个指的是槽函数，只是我把槽函数设置成和信号同名便于查找而已。下面解释一下connect括号内的内容：ui->pushButton_0 表示信号发送者，&QpushButton：：clicked表示行为，也就是当产生click的行为后发送信号，[this]表示信号是传给本身的，随后那个指的是产生的效果，也就是点击产生的槽函数的调用。
第四步，这几行代码
Timer *timer = new QTimer(this);
connect(timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(timerUpdate()));
timer->start(1000);这是产生时间所需要的三行代码
on_actionRight_triggered();这是对齐代码（可以忽略）
OK！已经完成很多了！起码可以编写其他函数了
第五步，编写 void on_actionRight_triggered();上面说了这个可以根据个人需要进行右对齐，所以我直接放代码了，ui->textEdit->setAlignment(Qt::AlignRight);。左对齐就是AlignLeft…
第六步，timerUpdate(void)的编写，（记得包含#include
QDateTime time = QDateTime::currentDateTime();
QString str = time.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss dddd");
ui->label->setText(str);
QFont textEditFont ( "Microsoft YaHei", 15, 30);
ui->label->setFont(textEditFont);第一行，设置当前时间，转化成年月日时分秒形式，底下几行是设置字体大小和样式的。这里注意一点，代码为ui->label ，也就是说你要回到ui界面，在左侧找到label，拖一个出来就行了，时间就会显示在上面。
槽函数的编写！！！
第七步！数字按钮的编写
这里从注意按钮0到9都是差不多的，写一个然后复制粘贴就行，以1为例。
if(strin=="#") ui->textEdit->clear();
bracketdigiterror();
strin+="1";
on_actionRight_triggered();
ui->textEdit->textCursor().insertText("1");如果strin==“#”，就将textEdit清空，这是啥意思？因为，每进行一次运算，摁下等于号之后textEdit会显示结果，然后要将strin初始化为#便于下一步运算，此时在按任何按钮时，上一步运算结果还停留在textEdit上，很不方便，所以要通过这一步消除。Bracketdigiterror是一个判错的槽函数，暂时不理它。Strin+=“1”指的是将1加入，因为我们要得到一个完整的表达式来带入Do中计算，而strin就是储存表达式的，所以每按一个按钮，都会让表达式多一位，也就需要接入strin中。下面一行，右对齐。最后一行，就是将1显示出来。之后的几个数字按钮与此同理。
第八步，现在进行左括号槽函数编写
void myWidget::pushButton_lkuohao()
{
if(strin=="#") ui->textEdit->clear();
char*s=strin.toLocal8Bit().data();
digitbracketerror();
strin+="(";
on_actionRight_triggered();
ui->textEdit->textCursor().insertText("(");
}
第二行，是定义一个char*类型变量s，将strin转化。为什么要转化？与底下判错函数有关。
第九步，现在进行右括号函数编写
void myWidget::pushButton_rkuohao()
{
if(strin=="#")
ui->textEdit->clear();
if(!bracketerror())//检查左括号，左括号缺失
{
QMessageBox::about(this,"输入错误","请检查一下左括号数量");
//这一步要包含QmessageBox头文件，指的是，如果出现这样的错误， //会弹出弹窗弹窗标题为“输入错误”，内容为“请检查左括号数量”
digitbracketerror();//判错函数
strin+="(";
on_actionRight_triggered();//对齐
ui->textEdit->textCursor().insertText("(");//补齐缺失的左括号
}
Else//正常输入，无错误的情况
{
char*s=strin.toLocal8Bit().data();//转化为char*
if(s[strlen(s)-1]=='(')//如果‘)’前一个是‘（’，证明括号里什么 //也没有,需要提示并补充个1.
{
QMessageBox::about(this,"输入错误","括号里面没有计算或者数字");
strin+="1";
ui->textEdit->textCursor().insertText("1");
}
strin+=")";//一切正常的话，则将‘）’加入strin
on_actionRight_triggered();
ui->textEdit->textCursor().insertText(")");
}
}代码较长，我将解释都在上面以注释形式传递
第十步，加减乘除槽函数（类似，可Ctrl）
void myWidget::pushButton_jia()
{
strin+="+";
ui->textEdit->textCursor().insertText("+");
on_actionRight_triggered();
operror();
}第十一步，关闭函数
void myWidget::pushButton_guanbi()
{
close();
}
这一步很好理解，就是在按turn off按钮时，直接退出计算器。
第十二步！（快结束了）
void myWidget::pushButton_C()
{
strin="#";
ui->textEdit->setText("0");
on_actionRight_triggered();
}这一步是将所有数据都归零的意思，所以直接将strin变为初始的#，并且将textEdit清空，最后显示初始时的0,且右对齐。
第十三步 ，back函数编写
void myWidget::pushButton_jiantou()
{
strin.chop(1);
ui->textEdit->textCursor().deletePreviousChar();
if(strin=="#")ui->textEdit->setText("0");
}
首先，点击这个按钮，就是会删除一个数。删除所需要的首先是将它从strin中取出，就是chop函数，里面的1指的是取出一个。之后则需要把它在textEdit上显示的部分也删除，最后一步是啥？也就是如果本来就一个数的话，删除之后strin就空了，那就需要形成初始状况的0。
第十四步，“&&”和“||”编写
void myWidget::pushButton_and()
{
strin+="&&";
ui->textEdit->textCursor().insertText("&&");
//operror(1);
}
void myWidget::pushButton_huo()
{
strin+="||";
on_actionRight_triggered();
ui->textEdit->textCursor().insertText("||");
// operror(2);
}
对于逻辑运算，应该只有工大老师要求，所以就直接挂代码了
老规矩，先储存在strin中然后进行运算符正确性判断。
第十五步！！：逻辑非运算，有点不一样，单独讲
void myWidget::pushButton_fei()
{
if(strin=="#") ui->textEdit->clear();
char*s=strin.toLocal8Bit().data();
if(isdigit(s[strlen(s)-1])||s[strlen(s)-1]==')')
{
QMessageBox::about(this,"输入有误","逻辑否符号前是数");
strin+="*";
ui->textEdit->textCursor().insertText("*");
}
strin+="!";
on_actionRight_triggered();
ui->textEdit->textCursor().insertText("!");
}这个需要先转化为char* 类型，之后判断“！”前面是不是数字或者右括号，如果是的话，例如“4！”或者“）！”都是错误的，所以给出弹窗并且给塔补充一个乘号：“4*！”，这样就可以通过在！后面加数字来避免错误。之后的内容同理，不再赘述。
好的！！！
那么四个判错函数到底是啥呢，为啥几乎每个槽函数下面都有？
第十六步，判错槽函数编写
void myWidget::operror(int num)
{
char*s=strin.toLocal8Bit().data();
if(!isdigit(s[strlen(s)-2])&&s[strlen(s)-2]!=')')
{
QMessageBox::about(this,"输入有误","您输入的双目运算符无左值");
strin.chop(1);
for(int i=1;i<=num;i++)
ui->textEdit->textCursor().deletePreviousChar();
}
}
细心的你会发现，我只有在输入运算符时才会调用这个槽函数
我们分析一下，先转化，如果strin中，我输入了一个+号或者任意符号，如果它前面一个符号不是数字也不是右括号，会是什么情形？很明显错误了，所以要爆出一个这样的错误。之后呢就需要把它在strin中弹出来，并且在textEdit进行删除处理。
倒数第3步！！！
int myWidget::bracketerror()
{
int l=0,r=0;
for(int i=0;i这个函数主要测试括号数量是否对的上。
倒数第二步！！！
void myWidget::digitbracketerror()
{
char*s=strin.toLocal8Bit().data();
if(isdigit(s[strlen(s)-1])||s[strlen(s)-1]==')')
{
QMessageBox::about(this,"输入有误","您要输入的左括号前是数");
strin+="*";
ui->textEdit->textCursor().insertText("*");
}
}
void myWidget::bracketdigiterror()
{
char* s=strin.toLocal8Bit().data();
if(s[strlen(s)-1]==')')
{
QMessageBox::about(this,"输入有误","您要输入的数字前是右括号");
strin+="*";
ui->textEdit->textCursor().insertText("*");
}
}这些可以照着之前所说的自行理解哦~~~
最后一步！！运行！！
我想现在运行的话，你就可以得到一颗可以运行的计算器啦！！！恭喜你！！！
如果你没有计算器具体编写方法的话，给下面这个链接，可以去看看，之后带着你写好的函数，来运行吧！
https://blog.csdn.net/weixin_45769058/article/details/106944806?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522162236564916780261968904%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=162236564916780261968904&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_v2~rank_v29-4-106944806.pc_search_result_cache&utm_term=C%2B%2B%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E8%AE%A1%E7%AE%97%E5%99%A8&spm=1018.2226.3001.4187
4、添加背景
现在，你已经有了一个属于你的计算器，但是有没有感觉不太好看？这时候，你需要按照以下步骤
（1）挑一张你觉得好看的照片放在一个文件夹里
（2）将文件夹移动到你计算器的文件下
（3）点击左上角 文件->新建文件或项目->
然后就多了个resource
（4）回到ui界面，在左边找到frame，拖一个出来，将它放大到和你的计算器一样大，然后消除里面的文字，之后在右边找到stylesheet
右键点击->添加资源->border-images
（5）之后你就可以找到你添加的图片啦！
Ps：如果没有，试试先编译一下。
5、总结
（1）这次饱含泪水的大作业着实耗费了大量的时间和精力，从啥也不会到逐步探索，经历了很多。思来想去，还是应该写一篇博客，虽然我们的大作业已经过去，但是希望以后的学弟学妹们能少一点辛酸
（2）本人弱鸡一枚，如有错误，请多指正。