C++课程设计报告 计算器的设计与实现

C++课程设计报告

( 20 -- 20 年度第 学期)

计算器的设计与实现

专业 计算机科学与技术

学生姓名 班级 学

号

指导教师 完成日期

目录

1概述 (3)

1.1 课程设计目的 (3)

1.2 课程设计内容 (3)

2系统需求分析 (3)

2.1 系统目标 (3)

2.2 主体功能 (3)

2.3 开发环境 (3)

3系统概要设计 (4)

3.1 系统功能划分 (4)

3.2 系统流程图 (5)

4系统详细设计 (5)

4.1 设计步骤 (5)

4.2 界面设计 (7)

4.2实现高级按钮控件类 (10)

5测试 (11)

5.1 测试方案 (11)

5.2 测试结果 (11)

6小结 (12)

参考文献 (14)

附录 (15)

附录1源程序清单 (15)

计算器的设计与实现

1 概述

1.1 课程设计目的

1、巩固并加深学生对C++语言程序设计知识的理解；

2、培养学生面向对象的程序设计思想，使学生认识面向过程和面向对象两种设计方法的区别；

3、进一步掌握和应用VC++ 6.0集成开发环境；

4、提高运用C++语言解决实际问题的能力；

5、初步掌握开发小型实用软件的基本方法，能独立设计、实现基本的MIS系统；

6、掌握书写程序设计开发文档的能力（书写课程设计实验报告）。

1.2 课程设计内容

课题名称：计算器的实现

说明：实现一个计算器。

要求：

1）用“计算器”的标准视图执行简单的计算。

2）用其科学型视图执行高级的科学计算。

2 系统需求分析

2.1 系统目标

我们在学习生活中，常会遇到一些繁杂的数值运算，这时候我们就必须用到科学计算器，所以便着手开发了这个计算器程序，以便用于自己的学习工作。要计算功能有以下几个方面：加法，减法，乘法，除法，求幂，求模，求平方根，求Sin，求Cos。

2.2 主体功能

1、十进制数的加、减、乘、除、乘方、取模等简单计算。

2、科学计算函数，包括(反)正弦、(反)余弦、(反)正切、(反)余切、开方、指数等函数运算。

3、以角度、弧度两种方式实现上述部分函数。

2.3 开发环境

VC++ 6.0

计算器的设计与实现

3 系统概要设计

3.1 系统功能划分

表3-1 系统功能表

序号文件名主要功能备注

1 + 加法求和两个操作数

2 - 减法求差两个操作数

3 * 乘法求积两个操作数

4 / 除法求商两个操作数

5 % 求模两个操作数

6 ^ 求x的y次幂两个操作数

7 S 求平方根一个操作数

8 Sin 求正弦一个操作数

9 Cos 求余弦一个操作数

10 ln 求对数一个操作数

11 n! 求阶乘一个操作数

12 = 等于

13 C 寄存器清零

1）假设执行操作“+”，先输入一个数，再输入“+”，再输入另一个数，最后输入“+”。整个功能“+”就执行完毕。

2）执行操作“Sin”,先输入一个数，在输入“Sin”，整个功能“Sin”就执行完毕。

3）执行操作“n!”，先输入一个数，再输入“n!’，整个功能“n!”执行

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3.2 系统流程图

图3-1 系统流程图

4系统详细设计

4.1 设计步骤

打开Microsoft Visual C++ 6.0,在文件中点击新建，在弹出框内选择MFC AppWizard[exe]工程，输入工程名cao 及其所在位置，点击确定，如图4-1所示。

加法 减法 乘法 除法 求幂 求模

寄存器清零

开方 正弦 余弦 对数

输入第二个操作数

显示结果 结束 开始

输入第一个操作数 选择一种计算方法

计算器的设计与实现

图4-1 新建MFC AppWizard[exe]工程

将弹出MFC AppWizard-step 1对话框，选择基本对话框，点击完成，如图4-2所示。

图4-2基本对话框

这样，MFC AppWizard就建立了一个基于对话窗口的程序框架，如图4-3所示。

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图4-3新建的对话框

4.2 界面设计

界面设计主要是创建控件，在图4-3所示的Resoure View选项卡中打开Dialog 资源组，双击IDD_ZHOUTONG_DIALOG，在右边的窗口中显示出待编辑的对话框。开始摆放控件，包括编辑框和按钮的创建。按钮的创建以“1”为例进行介绍，其他按钮的创建可参照此进行操作。

1）在图4-3中Controls的“编辑框”按钮上单击鼠标左键，在对话框编辑窗口上合适的位置按下鼠标左键并拖动鼠标画出一个大小合适的编辑框。在编辑框上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择属性选项，此时弹出Edit属性对话框，如图4-4所示，在该对话框中输入ID属性。

图4-4 Edit属性对话框

计算器的设计与实现

2）在图4-2中Controls的“Button”按钮上单击鼠标左键，在对话框上的合适的位置上按下鼠标左键并拖动鼠标画出一个大小合适的下压式按钮。在按钮上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择属性选项，此时也弹出Push Button属性对话框，如图4-5所示，在该对话框中输入控件的ID值和标题属性。

图4-5 Push Button属性

按照上面的操作过程编辑其他按钮和编辑框等对象的属性。

表4-1 各按钮和编辑框等对象的属性

对象ID 标题或说明

编辑框IDC_xianshi 结果显示

按钮IDC_BUTTON0 0

按钮IDC_BUTTON1 1

按钮IDC_BUTTON2 2

按钮IDC_BUTTON3 3

按钮IDC_BUTTON4 4

按钮IDC_BUTTON5 5

按钮IDC_BUTTON6 6

按钮IDC_BUTTON7 7

按钮IDC_BUTTON8 8

按钮IDC_BUTTON9 9

按钮IDC_change +/-

按钮IDC_point .

按钮IDC_add +

按钮IDC_difference -

按钮IDC_chu /

按钮IDC_tan tan

按钮IDC_exp exp

按钮IDC_multiply *

按钮IDC_sqrt sqrt

按钮IDC_daoshu 1/x

按钮IDC_jiecheng n!

按钮IDC_ln ln

按钮IDC_sin sin

按钮IDC_cos cos

按钮IDC_pow x^y

按钮IDC_Onequal =

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完成后界面如图4-6所示。

图4-6 设计界面

加入标准型和科学型按键：

图4-7 加入标准型和科学型按键界面

计算器的设计与实现

运行界面效果如图4-8：

图4-8科学型界面

4.3 实现高级按钮控件类

因为本程序大多使用按钮来完成我们所需的计算，所以在这里，我使用高级按钮控件来实现操作，具体过程如下：

利用ClassWizard添加一个新类

(1)添加成员变量和成员函数

添加成员变量：

public:

CRect m_ClientRect; //用来保存按钮的客户的矩形区域

CRgn m_ClientRgn ; //用来保存按钮的客户区域,非矩形

UINT m_State; //按钮所处状态

CPoint m_Point; //当前鼠标位置

BOOL m_IsTimerOn; //标识计时器是否已经打开

利用ClassWizard添加消息映射和响应函数：

再利用ClassWizard覆盖父类中的两个关键的虚函数：

//{{AFX_VIRTUAL(CAdvButton)

public:

virtual void DrawItem(LPDRAWITEMSTRUCT lpDrawItemStruct);

protected:

virtual void PreSubclassWindow();

//}}AFX_VIRTUAL

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其中对于所有的对于按钮的绘制工作都是在DrawItem函数中完成的。

(2)添加创建按钮控件代码

按钮的创建分两步完成。首先，调用构造函数对按钮对象进行初始化；其次，调用Create函数创建按钮。

(3)屏蔽Enter键

直到现在为止，虽然计算器的界面已经完成。但是，它还有一个缺陷：当Enter 键按下时，对话框应付突然关掉。这是因为对话框默认具有焦点的控件是OK键，当Enter键按下时，框架会自动执行当前拥有焦点的控件的响应函数，所以对话框自然就关闭了。要屏蔽这一功能，只要执行下面的代码就可以。

void CCalculatorDlg::OnOK()

{

//CDialog::OnOK(); //屏蔽掉此句代码

}

5 测试

5.1 测试方案

先用标准型进行简单的四则运算：+ - * /,测试完成后。再用科学型进行稍复杂的运算：sin,cos,tan,log,ln,n!等，核对其计算结果的正确性。

5.2 测试结果

经测试标准型计算器，进行简单的四则运算，结果均正确，如图5-1所示。

图5-1 四则运算测试结果图

测试科学型计算器，进行sin,cos,tan,log,ln,n!等运算，结果均正确，求

计算器的设计与实现

sin30`(如图5-2所示)。

图5-2 求sin30测试结果图（一）

图5-3 求sin30测试结果图（二）

6 小结

通过一个多星期的折腾，总算把课程设计给完成了，这是一个坚苦而又漫长的过程。看着劳动成果，很欣慰！

刚开始，可以说是完全没有头绪，于是上网查，找到了些与我题目相似的源代码，然后对之进行修改，测试，最后得到我这次课程设计所需要的代码.

通过计算器的设计这一课题的设计和实现，我对简单的C语言编程有了进一步

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的认识，对Microsoft Visual C++ 6.0这个程序的操作更加熟练了一些。

回顾此次的课程设计，我学到了很多东西不仅巩固了书本的知识并且与实践相结合提高具体操作能力，在设计的过程中发现自己的不足，有些知识掌握的不够牢靠，通过这次的课程设计之后我把前面所学的知识又重新温故了一遍。

同时，在老师和同学身上我学到了很多非常实用的知识，在此对给过我帮助的同学和老师表示由衷的感谢！

计算器的设计与实现

参考文献

[1]谭浩强.C程序设计(第三版)[M].北京：清华大学出版社，2005.

[2]谭浩强.C程序设计题解与上机指导(第三版)[M].北京：清华大学出版社，2005.

[3] 甄炜.C++语言和面向对象程序设计教程[M].北京：机械工业出版社，2005.

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附录

附录1 源程序清单

// CalculatorDlg.cpp : implementation file

#include "stdafx.h"

#include "Calculator.h"

#include "CalculatorDlg.h"

#include "math.h"

#ifdef _DEBUG

#define new DEBUG_NEW

#undef THIS_FILE

static char THIS_FILE[] = __FILE__;

#endif

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// CAboutDlg dialog used for App About

class CAboutDlg : public CDialog

{

public:

CAboutDlg();

// Dialog Data

//{{AFX_DATA(CAboutDlg)

enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };

//}}AFX_DATA

// ClassWizard generated virtual function overrides

//{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)

protected:

virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support //}}AFX_VIRTUAL

// Implementation

protected:

//{{AFX_MSG(CAboutDlg)

//}}AFX_MSG

DECLARE_MESSAGE_MAP()

};

CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD)

{

//{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)

//}}AFX_DATA_INIT

}

void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)

{

CDialog::DoDataExchange(pDX);

//{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg)

//}}AFX_DATA_MAP

}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)

//{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)

// No message handlers

//}}AFX_MSG_MAP

END_MESSAGE_MAP()

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// CCalculatorDlg dialog

计算器的设计与实现

CCalculatorDlg::CCalculatorDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)

: CDialog(CCalculatorDlg::IDD, pParent)

{

//{{AFX_DATA_INIT(CCalculatorDlg)

m_result = _T("");

m_isDegree = -1;

m_sentific = -1;

//}}AFX_DATA_INIT

// Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32

m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);

m_hAccel = LoadAccelerators(AfxGetInstanceHandle(), MAKEINTRESOURCE(IDD));

DtoR=1;

m_coff=0.1;

m_bCoff=0;

m_errorState = ErrNone;

m_bOperandAvail=FALSE;

m_operator=OpNone;

}

void CCalculatorDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)

{

CDialog::DoDataExchange(pDX);

//{{AFX_DATA_MAP(CCalculatorDlg)

DDX_Text(pDX, IDC_DISPLAY, m_result);

DDX_Radio(pDX, IDC_DEGREE, m_isDegree);

DDX_Radio(pDX, IDC_SENTIFIC, m_sentific);

//}}AFX_DATA_MAP

}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CCalculatorDlg, CDialog)

//{{AFX_MSG_MAP(CCalculatorDlg)

ON_WM_SYSCOMMAND()

ON_WM_PAINT()

ON_WM_QUERYDRAGICON()

ON_COMMAND_RANGE(IDC_0, IDC_9, OnOperandInput)

ON_BN_CLICKED(IDC_ADD, OnAdd)

ON_BN_CLICKED(IDC_MINUS, OnMinus)

ON_BN_CLICKED(IDC_DIVID, OnDivid)

ON_BN_CLICKED(IDC_MULTIPL Y, OnMultiply)

ON_BN_CLICKED(IDC_EQUAL, OnEqual)

ON_BN_CLICKED(IDC_SQRT, OnSqrt)

ON_BN_CLICKED(IDC_SIGN, OnSign)

ON_BN_CLICKED(IDC_RECIPROCAL, OnReciprocal)

ON_BN_CLICKED(IDC_POINT, OnPoint)

ON_BN_CLICKED(IDC_CLEAR, OnClear)

ON_BN_CLICKED(IDC_LOG, OnLog)

ON_BN_CLICKED(IDC_LN, OnLn)

ON_BN_CLICKED(IDC_FACTORIAL, OnFactorial)

ON_BN_CLICKED(IDC_EXP, OnExp)

ON_BN_CLICKED(IDC_SENTIFIC, OnSentific)

ON_BN_CLICKED(IDC_SIN, OnSin)

ON_BN_CLICKED(IDC_SQUAR, OnSquar)

ON_BN_CLICKED(IDC_TAN, OnTan)

ON_BN_CLICKED(IDC_STANDARD, OnStandard)

ON_BN_CLICKED(IDC_DEGREE, OnDegree)

ON_BN_CLICKED(IDC_RAD, OnRad)

ON_BN_CLICKED(IDC_COS, OnCos)

//}}AFX_MSG_MAP

END_MESSAGE_MAP()

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/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// CCalculatorDlg message handlers

BOOL CCalculatorDlg::OnInitDialog()

{

CDialog::OnInitDialog();

// Add "About..." menu item to system menu.

// IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.

ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);

ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);

CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);

if (pSysMenu != NULL)

{

CString strAboutMenu;

strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);

if (!strAboutMenu.IsEmpty())

{

pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);

pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);

}

}

// Set the icon for this dialog. The framework does this automatically

// when the application's main window is not a dialog

SetIcon(m_hIcon, TRUE); // Set big icon

SetIcon(m_hIcon, FALSE); // Set small icon

// TODO: Add extra initialization here

GetWindowRect(rcSentific);

CWnd* m_pMark=GetDlgItem(IDC_DISPLAY);

ASSERT(m_pMark);

CRect rect;

m_pMark->GetWindowRect(rect);

rcStandard=rcSentific;

rcStandard.right=rect.right+5;

m_bIsExpand=0;

m_sentific=1;

OnStandard();

m_result="0.";

m_isDegree=1;

UpdateData(FALSE);

return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control

}

void CCalculatorDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)

{

if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX)

{

CAboutDlg dlgAbout;

dlgAbout.DoModal();

}

else

{

CDialog::OnSysCommand(nID, lParam);

}

}

// If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below

// to draw the icon. For MFC applications using the document/view model,

// this is automatically done for you by the framework.

计算器的设计与实现

void CCalculatorDlg::OnPaint()

{

if (IsIconic())

{

CPaintDC dc(this); // device context for painting

SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0);

// Center icon in client rectangle

int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);

int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);

CRect rect;

GetClientRect(&rect);

int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;

int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;

// Draw the icon

dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);

}

else

{

CDialog::OnPaint();

}

}

// The system calls this to obtain the cursor to display while the user drags

// the minimized window.

HCURSOR CCalculatorDlg::OnQueryDragIcon()

{

return (HCURSOR) m_hIcon;

}

void CCalculatorDlg::OnOperandInput(UINT nID)

{

ASSERT(nID >= IDC_0 && nID <= IDC_9);

if (m_errorState != ErrNone)

return;

if(m_func!=FuncNone)

{

m_func=FuncNone;

Calculate();

}

if (!m_bOperandAvail)

m_operand = 0;

if(!m_bCoff)

m_operand=m_operand*10+(nID-IDC_0);

else

{

m_operand=m_operand+(nID-IDC_0)*m_coff;

m_coff*=0.1;

}

m_bOperandAvail=TRUE;

UpdateDisplay();

}

void CCalculatorDlg::Calculate()

{

if (m_errorState != ErrNone)

return;

if (m_bOperandAvail)

{

C++课程设计报告（2011）if (m_operator == OpNone)

m_accum = m_operand;

else if (m_operator == OpMultiply)

m_accum *= m_operand;

else if (m_operator == OpDivide)

{

if (m_operand == 0)

m_errorState = ErrDivideByZero;

else

m_accum /= m_operand;

}

else if (m_operator == OpAdd)

m_accum += m_operand;

else if (m_operator == OpSubtract)

m_accum -= m_operand;

}

m_bOperandAvail = FALSE;

m_bCoff=0;

m_coff=0.1;

UpdateDisplay();

}

void CCalculatorDlg::UpdateDisplay()

{

if (GetSafeHwnd() == NULL)

return;

if (m_errorState != ErrNone)

m_result="除数不能为零";

else

{

float lVal = (m_bOperandAvail) ? m_operand : m_accum;

m_result.Format(_T("%f"), lVal);

int i=m_result.GetLength();

while(m_result.GetAt(i-1)=='0')

{

m_result.Delete(i-1,1);

i-=1;

}

}

UpdateData(FALSE);

}

BOOL CCalculatorDlg::Keyboard(LPCTSTR szButton)

{

switch (szButton[0])

{

case 'c':

case 'C':

OnClear();

break;

case '/':

OnDivid();

break;

case '+':

OnAdd();

break;

case '-':

OnMinus();

计算器的设计与实现break;

case '*':

OnMultiply();

break;

case '=':

OnEqual();

break;

default:

if (szButton[0] >= '0' && szButton[0] <= '9')

{

if (m_errorState != ErrNone)

return FALSE;

if (!m_bOperandAvail)

m_operand = 0;

m_operand=m_operand*10+szButton[0] - '0';

m_bOperandAvail=TRUE;

UpdateDisplay();

}

else

return FALSE;

break;

}

return TRUE;

}

void CCalculatorDlg::OnAdd()

{

// TODO: Add your control notification handler code here Calculate();

m_operator = OpAdd;

}

void CCalculatorDlg::OnMinus()

{

// TODO: Add your control notification handler code here Calculate();

m_operator = OpSubtract;

}

void CCalculatorDlg::OnDivid()

{

// TODO: Add your control notification handler code here Calculate();

m_operator = OpDivide;

}

void CCalculatorDlg::OnMultiply()

{

// TODO: Add your control notification handler code here Calculate();

m_operator = OpMultiply;

}

void CCalculatorDlg::OnEqual()

{

// TODO: Add your control notification handler code here Calculate();

m_operator = OpNone;

}

void CCalculatorDlg::OnSign()