MainWindow_calculator 说明文档

简介

MainWindow_calculator 是一个基于 Qt 框架的简单计算器应用程序的主要窗口类。该计算器支持基本的算术运算，包括加、减、乘、除，并具有清除和退格功能。用户界面由按钮和一个只读文本框组成，允许用户输入和查看表达式及结果。

类构造

构造函数

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MainWindow_calculator::MainWindow_calculator(QWidget *parent)

  • 参数

    :

    • parent: 父级 QWidget 指针，通常为主窗口。

  • 功能

    :

    • 设置中心部件和布局，初始化显示区域和按钮布局。

主要组件

  • 中心部件

    :

    • 创建一个新的 QWidget 作为界面的中心部件。

  • 布局

    :

    • 使用 QGridLayout 布局将显示区域和按钮排列。

  • 显示区域

    :

    • QLineEdit 用于显示输入和结果，设置为只读状态。

按钮布局

  • 按钮组织为一个 5 行的矩阵，每行包含 4 个按钮，最后一行有两个特殊按钮:
    • 数字按钮: 0-9
    • 运算符按钮: +, -, *, /
    • 功能按钮: C (清除), CE (退格), = (计算)

成员函数

handleButton

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void MainWindow_calculator::handleButton()

  • 功能

    :

    • 处理按钮点击事件，更新显示区域或执行计算。

  • 逻辑

    :

    • 清除 (Clear): 清空显示区域内容。

    • 退格 (CE): 删除最后一个字符。

    • 计算 (=)

      :

      • 使用 QScriptEngine 评估当前表达式。
      • 显示结果或错误信息。

    • 输入处理

      :

      • 过滤连续运算符输入。
      • 处理小数点的输入逻辑，确保每个运算段只有一个小数点。

析构函数

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MainWindow_calculator::~MainWindow_calculator()

  • 功能

    :

    • 释放类的资源。Qt 会自动管理对象内存，因此无需手动释放。

使用说明

  1. 运行程序: 启动应用程序后，将显示一个计算器界面。
  2. 输入数字和运算符: 点击数字和运算符按钮，以构建表达式。
  3. 执行计算: 点击 “=” 按钮以计算表达式的结果。
  4. 清除和退格: 使用 “Clear” 按钮清空输入，或使用 “CE” 按钮删除最后一个输入字符。

注意事项

  • 输入格式: 仅支持基本的算术表达式，复杂表达式可能导致错误。
  • 错误处理: 当表达式无效时，显示 “Error” 信息。

结论

MainWindow_calculator 提供了一个简洁明了的用户界面，适合进行基本的数学计算。通过 Qt 的信号与槽机制，确保了用户交互的流畅性和响应性。

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#include "mainwindow_calculator.h"
#include <QRegExp>

MainWindow_calculator::MainWindow_calculator(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
{
    // 设置中心部件和布局
    QWidget *centralWidget = new QWidget(this);
    setCentralWidget(centralWidget);

    QGridLayout *mainLayout = new QGridLayout(centralWidget);

    // 初始化显示区域
    display = new QLineEdit();
    display->setReadOnly(true);
    display->setAlignment(Qt::AlignRight);
    display->setStyleSheet("font-size: 24px; padding: 5px;");
    mainLayout->addWidget(display, 0, 0, 1, 4);

    // 定义按钮布局矩阵
    const QVector<QVector<QString>> buttonMatrix = {
        {"7", "8", "9", "/"},
        {"4", "5", "6", "*"},
        {"1", "2", "3", "-"},
        {"0", ".", "=", "+"},
        {"C", "CE"}
    };

    // 创建并布局按钮
    for (int row = 0; row < buttonMatrix.size(); ++row) {
        for (int col = 0; col < buttonMatrix[row].size(); ++col) {
            QPushButton *btn = new QPushButton(buttonMatrix[row][col]);
            btn->setMinimumSize(70, 50);
            btn->setStyleSheet("font-size: 18px;");

            // 特殊处理最后一行按钮
            if (row == 4) {
                mainLayout->addWidget(btn, row + 1, col * 2, 1, 2);
                if (col == 0) btn->setText("Clear");
            } else {
                mainLayout->addWidget(btn, row + 1, col);
            }

            connect(btn, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow_calculator::handleButton);
        }
    }
}

void MainWindow_calculator::handleButton()
{
    QPushButton *clickedBtn = qobject_cast<QPushButton*>(sender());
    QString btnText = clickedBtn->text();
    QString currentText = display->text();

    if (btnText == "Clear") {
        display->clear();
    } else if (btnText == "CE") {
        if (!currentText.isEmpty()) {
            display->setText(currentText.left(currentText.length() - 1));
        }
    } else if (btnText == "=") {
        // 表达式求值逻辑
        QScriptValue result = scriptEngine.evaluate(currentText);

        if (result.isError()) {
            display->setText("Error");
        } else {
            double num = result.toNumber();
            // 优化显示格式（整数去尾零）
            display->setText(QString::number(num, 'g', 12).remove(QRegExp("\\.?0+$")));
        }
    } else {
        // 输入过滤逻辑
        QString newText = currentText + btnText;

        // 阻止连续运算符输入
        QRegExp operatorRegex("[+\\-*/]");
        if (operatorRegex.exactMatch(btnText) &&
            operatorRegex.exactMatch(currentText.right(1))) {
            return;
        }

        // 处理小数点逻辑
        if (btnText == ".") {
            QStringList segments = currentText.split(operatorRegex);
            if (segments.last().contains('.')) {
                return;
            }
            if (segments.last().isEmpty()) {
                newText = currentText + "0.";
            }
        }

        display->setText(newText);
    }
}

MainWindow_calculator::~MainWindow_calculator()
{
    // 自动管理Qt对象内存，无需手动释放
}

处理运算符是实现计算器功能的关键部分。以下是如何在 MainWindow_calculator 类中处理运算符的详细步骤：

1. 定义运算符的正则表达式

在 handleButton 函数中，使用正则表达式来匹配运算符。例如：

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QRegExp operatorRegex("[+\\-*/]"); // 定义运算符正则表达式

2. 阻止连续运算符输入

在接收到新按钮点击事件时，首先检查当前输入的最后一个字符是否为运算符。如果是，则阻止用户再次输入运算符：

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if (operatorRegex.exactMatch(btnText) && operatorRegex.exactMatch(currentText.right(1))) {
    return; // 如果最后一个字符是运算符，则返回
}

3. 处理小数点

当用户输入小数点时，需确保在同一个数字中只允许一个小数点。使用正则表达式来分割当前文本，并检查最后一个数字部分是否已经包含小数点：

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if (btnText == ".") {
    QStringList segments = currentText.split(operatorRegex); // 按运算符分割
    if (segments.last().contains('.')) {
        return; // 如果最后一个段已经有小数点，则返回
    }
    if (segments.last().isEmpty()) {
        newText = currentText + "0."; // 在开头添加 "0."
    }
}

4. 更新显示文本

在确保没有连续运算符或错误的输入后，将新输入的文本拼接到当前文本中：

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QString newText = currentText + btnText; // 新的显示文本

5. 完整的运算符处理逻辑

综合以上步骤，处理运算符的完整逻辑如下：

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else {
    // 输入过滤逻辑
    QString newText = currentText + btnText; // 新的显示文本

    // 阻止连续运算符输入
    QRegExp operatorRegex("[+\\-*/]"); // 定义运算符正则表达式
    if (operatorRegex.exactMatch(btnText) && operatorRegex.exactMatch(currentText.right(1))) {
        return; // 如果最后一个字符是运算符，则返回
    }

    // 处理小数点逻辑
    if (btnText == ".") {
        QStringList segments = currentText.split(operatorRegex); // 按运算符分割
        if (segments.last().contains('.')) {
            return; // 如果最后一个段已经有小数点，则返回
        }
        if (segments.last().isEmpty()) {
            newText = currentText + "0."; // 在开头添加 "0."
        }
    }

    display->setText(newText); // 更新显示文本
}

总结

通过上述步骤，运算符的输入得到了有效的管理，确保用户输入的表达式是有效的，避免了连续运算符或无效小数点的出现。这些检查和逻辑是确保计算器正确运行的重要部分。