目 录
一、 设计任务说明
1、设计题目：带括号的四则运算（支持小括号、优先级）。
2、整个系统均用C语言实现。
3、通过这次课程设计，进一步巩固所学的语句，如语句嵌套等；加深对循环，分支等结构的运用；最后还可以熟悉四则运算﹑三角函数等经典算法。
4、通过此次课程设计扩展自己的知识面，课本上的东西是远远不够的，可以通过去图书馆查资料，上网找资料等手段学到一些新知识，比如画图函数，颜色填充函数等。
5、通过课程设计，加深对结构化程序设计思想的理解，能进行一个系统功能需求分析，并设计合理的模块化结构。提高程序开发能力。
二、设计方案
1、函数
1.1 int check(char *c)
输入参数：
char *c: 输入的字符串
返回参数：
0：字符串中有不符合规定的字符
1: 字符串字符符合规定，没有不符合规定的字符.
功能：
检查字符串中有否除了 0-9, +,-,*,/,(,),之外的其他
字符，
如果有，则返回0, 表示出现错误。
若没有，则返回1,表式字符串符合规定。
1.2 void move(char *f, double *s,int p)
输入参数：
char *f : 运算符数组
double *s: 数值数组
int p: 当前运算符数组位置。
功能： 将当前已经完成运算的运算符消去，同时将数值数组的位置调整以进行下一次运算。
传入值p若为3
则当前符号的数组位置为3.
f[3]=f[3+1].......f[len-2]=f[len-1] f[len-1]='\0'; s[i]=s[i+1].......s[len-1]=s[len] 因为数值比运算符多一个。
1.3 double convnum(char *c)
输入参数：
char *c :由数字和小数点组成的字符，用以转换成double型的数值。
返回参数：
num:返回转换好的值。
功能：将输入的字符串先将其小数点以前的部分复制到temp[]数组中， 若有小数点，则将小数点
之后的数值，也就是小数部分先进行计算,值存入num中
计算完成后，再对整数部分进行计算，值加上小数部分的值，存入num中。
1.4 double good(char *c)
输入参数：
char *c :即将进行运算的字符串型数学表达式。如3.5+(2*3/5)
返回参数：
s[0]:计算结果将放入s[0]中
功能：将输入的字符串中的数字分别调用convnum(char *c)函数进行数值变换，再将其依
次存入doulbe s[i]中，将运算符依次存入字符串符号数组 char f[i]中，然后如果遇到括号，则将括号内的字符串存入另一字符数组中，然后用此good(char *c) 进行运算。 然后根据先乘除，后加减的顺序对已存入数组的数值根 据存入字符串符号数组的运算符进行运算。结果存入s[0]中。
返回最终结果。
2、流程图
图2-1
图2-2
3、源程序分析
#include<stdio.h> /*库文件包含*/
#include<string.h> /*用于字符串操作*/
#include<stdlib.h> /*用于exit函数*/
int check(char *c)
{
int k=0;
while(*c!='\0')
{
if((*c>='0' && *c<='9') || *c=='+' || *c=='-' || *c=='*' || *c=='/' || *c=='.' || *c=='(' || *c==')' )
{
}
else
{
printf("input error, there have the char not the math expression char!\n");
return 0;
}
if(*c=='(')
k++;
else if(*c==')')
k--;
c++;
}
if(k!=0)
{
printf("input error, there is not have correct bracket '()'!\n"); return 0;
}
return 1;
}
void move(char *f, double *s,int p)
{
int i=0,len=strlen(f);
for(i=p; i<len; i++) /*将已经运算过的符号，空出
来的位置用后面的符号来填充，*/
{ /*即把乘和的位置用后面的加和减号填充*/
f[i]=f[i+1];
s[i]=s[i+1];
}
s[i]=s[i+1];
f[len-1]='\0';
}
double convnum(char *c)
{
double num=0.0;
double a=1.0;
int i=0,p=0,len=0;
char temp[100];
int tempi=0;
int start=0;
int f=1; /*正负符号指示器，若为1则为正数，为－1，此数为负数*/
len=strlen(c);
if(c[0]=='-')
{
start=1;
f=-1;
}
for(i=start; i<len; i++)
{
if(c[i]=='.')
{
p=i;
break;
}
temp[tempi++]=c[i]; /*将整数部分复制到temp[]
中*/
}
temp[tempi]='\0';
if(p!=0)
{
for(i=p+1;i<len;i++) /*将小数部分计算出来*/
{
if(c[i]=='.') /*如果有多余的小数点，则表示输入错误*/
{
printf("there is more that one dot '.' in number!
error!\n");
exit(0);
}
a=a*0.1;
num+=(a*(c[i]-48));
}
}
a=1.0;
len=strlen(temp); /*计算整数部分*/
for(i=len-1;i>=0; i--)
{
num=num+(a*(temp[i]-48));
a*=10;
}
num=num*f;
return num;
}
double good(char *c) /*可递归函数*/
{ /*取得数值字符串，并调用convnum转换成double*/
char g[100],number[30]; /*g,保存当前的表达式串,number保存一个数的所有字符*/
char f[80]; /*保存所有的符号的*/
int fi=0; /*保存符号的位置指针*/
double s[80]; /*保存当前所有的数的一个堆栈*/
int si=0; /*保存数字位置指针*/
int k=0; /* 若k=1则表示有一对括号*/
int num=0,i=0; /*num保存新括号内的字符数,i 保存number里的字符位置*/
int cc=0; /*乘除符号数量*/
int jj=0; /*加减符号数量*/
while(*c!='\0')/*当p==1 和k==0时，表示已经把括号里的内容全部复制到g[100]中了*/
{
k=0;
num=0;
switch(*c)
{
case '+': /*当前字符为+-乘除时则表示*/
case '-':
case '*':
case'/':
f[fi++]=*c;
if(*c=='*' || *c=='/')
cc++;
else
jj++;
if(*(c-1)!=')')
{
number[i]='\0';
i=0;/*完成一个数字的复制，其位置指针i=0*/
s[si++]=convnum(number);
}
break;
case'(': /*有括号，则将当前括号作用范围内的全部字符保存，作为*/
k++; /*一个新的字符表达式进行good函数计算。*/
while(k>0)
{
c++;
g[num]=*c;
num++;
if(*c==')')
{
k--;
}
else if(*c=='(')
{
k++;
}
}
g[num-1]='\0';
num=0;/*完成一个括号内容的复制，其位置指针num=0*/
s[si++]=good(g);
break;
default:
number[i++]=*c;
if(*(c+1)=='\0')
{ number[i]='\0';
s[si++]=convnum(number);
}
break;
}
c++;
}
f[fi]='\0';
i=0;
while(cc>0)
{
switch(f[i])
{
case '*': cc--;
s[i+1]=s[i]*s[i+1];
move(f,s,i);
break;
case '/': cc--;
s[i+1]=s[i]/(float)s[i+1];
move(f,s,i);
break;
default:
i++;
break;
}
}
i=0;
while(jj>0)
{
switch(f[i])
{
case '+': s[i+1]=s[i]+s[i+1];
jj--;
move(f,s,i);
break;
case '-': s[i+1]=s[i]-s[i+1];
jj--;
move(f,s,i);
break;
default:
printf("operator error!");
break;
}
}
return s[0];
}
int main()
{
char str[100];
double sum=0;
int p=1;
while(1)
{
printf("enter expression: enter 'exit' end of program\n");
scanf("%s",str);
p=strcmp(str,"exit");
if(p==0)
break;
p=check(str);
if(p==0)
continue;
sum=good(str);
printf("%s=%f",str,sum);
printf("\n");
}
printf("good bye!\n");
}
三、测试分析
调试执行结果截图如下（两个示例）：
图3-1
图3-2
1、在执行过程中，出现了错误，不断调试中，对C语言有了进一步的了解。
2、在调试过程中，很多函数都不熟悉，理解时遇到了困难。通过查阅资料、请教同学，问题得以解决，同时也学到了许多函数调用的知识。
3、计算器的界面不会做，有时数字显示在边框外面。
4、在四则混合运算中，运算符号的优先级比较难判断。
四、总结
通过编写该程序，熟悉了C语言的基本语法，选
择，循环等结构，深入练习了函数的调用方法和文件的读写方法，熟悉了结构体的使用，更加深化了面向过程语言思想，和一些基本算法。
通过对程序的后期调试，熟悉了C语言中的常见错误，锻炼了思维的严密性和完备性。
通过对程序的注释和画流程图，形成了一套自己编程的风格和清晰的思路，使思维更加条理化和清晰化。
五、参考文献
1、《C程序设计（第二版）》，谭浩强编，清华大学出版社，1999年12月。
2、《C程序设计辅导与习题集》，田淑清等，中国铁道出版社，2000年1月。
3、《C程序设计题解与上机指导》，谭浩强编，清华大学出版社，2000年11月。
4. Visual Basic程序设计案例教程．谭浩强．清华大学出版社，2008年。
5．实用Visual Basic6 教程 . 管丽娜，白海波.清华大学出版社,2001年。
6.《程序设计基础》,炎祥， 清华大学出版社，2008年。
7.《21天学会c语言》,正仲，北京电子工业出版社，2009年。
8.《计算机科学丛书》,宝文，李志，北京机械工业出版社，2004年。
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