大数计算器c语言实训报告,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.doc
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关 键 词：语言
计算器
设计
实验
报告
资源描述：
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 calc[n]; (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=%g\n",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((calc[n]==+)||(calc[n]==-))
{
switch(calc[n])
{
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((calc[n]==*)||(calc[n]==/))
{
switch(calc[n])
{
case *:n++,t=t*f3();break;
case /:n++,t=t/f3();break;
}
}
return(t);
}
编写f3():
double f3()
{
char a[64];(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(calc[n]==()
{
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)
{
a[i++]=calc[n++];
}
t=atof(a);(将字符串转换为浮点数)
}
return(t);
}
编写函数f4()：
ouble f4()
{
if((calc[n]>=0&&calc[n]<=9)||(calc[n]==.))
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’0’~’9’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 calc[64];
int n;
double f1()
{
double t;
t=f2();
while((calc[n]==+)||(calc[n]==-))
{
switch(calc[n])
{
case +:n++,t=t+f2();break;
case -:n++,t=t-f2();break;
}
}
return(t);
}
double f2()
{
double t;
t=f3();
while((calc[n]==*)||(calc[n]==/))
{
switch(calc[n])
{
case *:n++,t=t*f3();break;
case /:n++,t=t/f3();break;
}
}
return(t);
}
double f3()
{
char a[64];
int i=0;
double t;
if(calc[n]==()
{
n++,t=f1(),n++;
}
else if(f4())
{
while(f4())
{
a[i++]=calc[n++];
}
num[i]=\0;
t=atof(a);
}
return(t);
}
double f4()
{
if((calc[n]>=0&&calc[n]<=9)||(calc[n]==.))
return(1);
else
return(0);
}
int main(void)
{
printf("请输入表达式:\n");
gets(calc);
printf("原式=%g\n",f1());
return(0);
}
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