c语言编程从入门到实践，c语言第一次编程怎么做

在学习C语言编程的过程中，学生应该了解基本概念，掌握基本语法，进而渴望开发有意义的实用程序。

编写计算器是一个不错的选择。难度适中，只需了解C语言的基础知识即可，而且还具有一定的实用性，非常适合作为C语言初学者的实践练习。

在进行下一个练习之前，学生应首先检查自己是否已掌握以下知识：

数据类型：整数、字符、浮点、枚举、数组、结构体、指针等。

基本语句：序列、循环、分支、跳转等。

算术运算：加、减、乘、除等。

输入/输出处理：输入和输出格式化字符串以启用命令行交互。

掌握了以上知识点后，就可以了解计算器程序的功能了。

大家都用过的计算器有一个显示输入的数字和计算结果的窗口，以及一些包含数字和运算符的按键，你可以用这些按键来输入数字和运算符并进行计算。我们正在做

以手持计算器为指导，您可以将程序设计为命令行交互，接受从键盘输入的数字和运算符，并在计算后将结果显示在屏幕上。要实现这一点，需要考虑四种算术运算的评估方法、数据验证、交互的难易程度等。

现在让我们开始构建计算器程序。

手写计算器

在编写任何代码之前，您必须首先确定计算器的具体功能。如果你直接深入研究代码的细节，你会发现它比你想象的要困难。例如，在混合算术运算中，需要确定运算符的优先级，这对于初学者来说并不容易实现。

因此，可以遵循最小可用原则。这意味着规划功能应该从尽可能简单的实现开始，但核心功能必须可靠地完成。版本完成后，增加复杂性并继续迭代。

这不仅可以确保您的每一步都有一个有用的计划，而且随着时间的推移，您的信心也会增强。计算器程序的第一个版本计划具有以下主要功能：

仅实现了两个数字之间的四次算术运算。

输入顺序为[第一个数字][操作符号][第二个数字]。

使用switch-case 分支语句来处理计算逻辑。

确定无效的数字和符号。

学生可以看到根据上述功能规划实现的第一个版本的程序。

#include #include int main(int argc, char *argv[]) { double num1, num2, result; //声明变量char op; printf(\'请输入第一个数字：\'); scanf (\' % lf\', num1); printf(\'输入运算符：\'); scanf(\' %c\', op); printf(\'请输入第二个数字请输入：\'); scanf( \' % lf\', num2); switch(op) { //根据运算符进行相应操作case '+': result=num1 + num2; Break; case '-': result=num1 - num2; Break; case ' * ': result=num1 * num2; Break; case '/': if(num2==0) { //处理除数为0的情况printf (\'错误：除数不能为0\n\'); exit (1); } result=num1/num2; Break; default: //处理无效运算符情况printf(\' 错误： %c 是无效运算符\n\', op); exit(1); } printf( \ '%.2f %c %.2f=%.2f\n\', num1, op, num2 , 结果); 返回0; }

看上面的代码，我们将要计算的变量定义为double类型，将运算符存储为字符类型为char类型，并使用switch-case条件语句来识别和处理运算符。

gcc 工具允许您在Linux 环境中编译、调试和测试示例代码。

正常运行示例：

判断字符无效时的错误执行示例：

判断除数不能为零时的错误运算示例：

至此，一个简单的计算程序就开发出来了，可以完成两个数之间的四次算术运算。学生会发现这个项目有很多可以优化的地方。比如输入的是字符串而不是数字怎么办？交互方式能不能做得更友好一些？

学生可以积极考虑需要改进的地方。接下来，我们将解决更困难的功能：如何实现复杂的表达式计算。

更进一步：评估复杂表达式

真正的计算器应该能够根据运算符优先级对多个数字实现混合算术运算，并且还支持括号优先级。

这里需要介绍一个数据结构——栈，它的特点是“先进后出”。压入和弹出操作只能在栈顶进行。您需要创建两个堆栈：操作数堆栈和运算符堆栈。为了简单起见，堆栈可以实现为数组。

获得堆栈后，必须解析表达式，并通过将运算符和操作数压入堆栈和弹出堆栈来完成整个表达式的计算。根据运算符和括号的优先级从左到右遍历表达式。下面以伪代码的形式描述评估规则。

#define STACK_SIZE 128 double eval_expr(char* expr) { //定义运算符栈和操作数栈char op_stack[STACK_SIZE]; double num_stack[STACK_SIZE]; 对于expr: 中的每个token 如果token 是操作数：则将token 解析为操作数，如果令牌是一个运算符，它将被推送到num_stack 上。 op_stack 不为空且栈顶运算符的优先级=令牌优先级。 将运算符弹出到堆栈顶部，并从num_stack 中弹出两个操作数以进行操作。压入num_stack 并存储结果。压入num_stack。如果op_stack不为空，则将token压入op_stack。 弹出堆栈运算符的开头，从num_stack 中弹出两个操作数进行操作，并将结果推送到num_stack 上。返回num_stack 的第一个元素。 }

为了更深入的理解，我们以混合运算“3 * 4 + (2 - 1)/5^2”为例。

//“3 * 4”入栈后，栈中的数据将为num_stack=[3, 4]; op_stack=[*]; //如果遇到+ 符号，则其优先* 符号暂停堆栈。首先计算3 * 4，将结果12压入栈num_stack=[12]; op_stack=[+]; //将“(2-1”压入栈后，数据为： is num_stack=[12, 2, 1]; op_stack=[+, (, -]; num_stack=[12, 1]; op_stack=[+]; //" /5^2"，入栈后数据为： op_stack=[+, /, ^]; //next 出栈的数据按顺序计算，结果为num_stack=[12.04 ]; op_stack=[];

学生可以根据之前完成的完整示例添加功能，并将伪代码重写为具体的功能实现。该函数比较复杂，因此在实现时需要耐心，了解细节，并考虑错误处理和异常。

通过本主题，学生学习了如何使用C 语言构建一个简单的计算器，并学习了处理用户输入、解析表达式和求值的基本技术。同时，您可以通过进一步扩展计算器的功能或从事其他有趣的项目来继续发展和挑战自己。

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