这两天在看一个C语言写的计算器程序，做了不少的功夫，跟着作者一步步的进行完善，了解了许多细节性的东西，在此自己做个总结，加深自己对程序的印象，也算是梳理。
在该计算器程序，能进行加减乘除、sin、cos、exp等操作，同时能进行数值保存功能。而该计算器使用逆波兰表示法。即所有运算符都跟在操作数的后面，比如下列表达式：
（1 - 2） * （4 + 5）采用逆波兰表示法表示为：1 2 - 4 5 + *
逆波兰表达法中不需要圆括号，只要知道每个运算符需要几个操作数就不会引起歧义。
计算器程序实现很简单，具体原理如下：
while（/* 下一个运算符或操作数不是文件结束指示符 */） if（/* 是数 */） /* 将该数压入到栈中 */ else if （/* 是运算符 */） /* 弹出所需数目的操作数 */ /* 执行运算 */ /* 将结果压入到栈中 */ else if （/* 是换行符 */） /* 弹出并打印栈顶的值 */ else /* 出错 */
在程序设计中，使用模块化思想，getop函数来进行读入，该函数返回一个标识，用来标识读入的是什么类型。主循环体中根据该标识执行相应的动作。
以下是该程序： （我将所有函数和变量放在同一文件）
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define MAXOP 100
#define NUMBER '0' //标识读入的是数字
#define NAME 'n' //标识读入的是字符串（函数名或非法字符串）
#define ALPHA 26
int getop(char []);
void push (double); //压栈
double pop(void); //出栈
void clear(void); //清空栈
void mathfnc(char []); //执行相应的数学函数sin、cos、exp等
int main(void)
{
int type;
int i, var = 0;
double op1, op2,v;
char s[MAXOP];
double variable[ALPHA];
for (i = 0; i < ALPHA; i++) //初始化用于保存数值的变量数组
variable[i] = 0.0;
while ((type = getop(s)) != EOF) //读取输入
{
switch (type)
{
case NUMBER:
push (atof(s));
break;
case NAME:
mathfnc(s);
break;
case '+':
push (pop() + pop());
break;
case '*':
push (pop() * pop());
break;
case '-':
op2 = pop();
push (pop() - op2);
break;
case '/':
op2 = pop();
if (op2 != 0.0)
push (pop() / op2);
else
printf ("error: zero divisorn");
break;
case '%':
op2 = pop();
if (op2 != 0.0)
push (fmod(pop(), op2));
else
printf ("error: zero divisorn");
break;
case '?': //打印栈顶元素
op2 = pop();
printf ("t%.8gn", op2);
push (op2);
break;
case '=': //保存数值
pop();
if (var >= 'A' && var <= 'Z')
variable[var - 'A'] = pop();
else
printf ("error: no variable namen");
break;
case 'c':
clear();
break;
case 'd': //复制栈顶元素
op2 = pop();
push(op2);
push(op2);
break;
case 's': //交换栈元素
op1 = pop();
op2 = pop();
push(op1);
push(op2);
case 'n':
v = pop(); //v保存最后的一次结果
printf ("t%.8gn", v);
break;
default:
if (type >= 'A' && type <= 'Z')
push(variable[type - 'A']);
else if (type == '@') //输入的字符@表示最近一次结果值
push(v);
else
printf ("error: unknown command %sn", s);
break;
}
var = type;
}
return 0;
}
/* ----------------------------------------------------------- */
#define MAXVAL 100
int sp = 0; //标识栈顶
double val[MAXVAL];
void push(double f)
{
if (sp < MAXVAL)
val[sp++] = f;
else
printf ("error: stack full, can't push %gn", f);
}
double pop(void)
{
if (sp > 0)
return val[--sp];
else
{
printf ("error: statck emptyn");
return 0.0;
}
}
void clear(void)
{
sp = 0;
}
void mathfnc (char s[])
{
double op2;
if (strcmp (s, "sin") == 0)
push(sin(pop()));
else if(strcmp (s, "cos") == 0)
push(cos(pop()));
else if(strcmp (s, "exp") == 0)
push(exp(pop()));
else if(strcmp (s, "pow") == 0)
{
op2 = pop();
push (pow(pop(), op2));
}
else
printf ("error: %s not supportedn", s);
}
/* ----------------------------------------------------------- */
#include <ctype.h>
int getch(void);
void ungetch(int);
int getop(char s[])
{
int i, c;
while ((s[0] = c = getch()) == ' ' || c == 't') //过滤开头的空白字符
;
s[1] = ' ';
i = 0;
if (islower(c)) //判断是否为小写字母，也即读取由小写字母组成的字符串
{
while (islower(s[++i] = c = getch()))
;
s[i] = ' ';
if (c != EOF)
ungetch(c);
if (strlen (s) > 1)
return NAME;
else
return c;
}
if (!isdigit(c) && c != '.' && c != '-')
return c;
if (c == '-') //用于判断是负数还是减操作
{
if (isdigit(c = getch()) || c == '.')
s[++i] = c;
else
{
if (c != EOF)
ungetch(c);
return '-';
}
}
if (isdigit(c)) //收集整数部分
while (isdigit(s[++i] = c = getch()))
;
if (c == '.') //收集小数部分
while (isdigit(s[++i] = c = getch()))
;
s[i] = ' ';
if (c != EOF)
ungetch(c);
return NUMBER;
}
/* ----------------------------------------------------------- */
/*
* 引用以下两个函数是因为：程序不能确定它已经读入的输入是否足够 *
* 除非超前多读入一些输入，在本程序中，读入一些字符合成一个数字 *
* 所以在看到第一个非数字字符之前，已经读入的数的完整性是不能确定的
* 由于程序要超前读入一个字符，这样就导致最后又一个字符不属于当前所要读入的数
*/
#define BUFSIZE 100
char buf[BUFSIZE];
int bufp = 0;
int getch(void)
{
return (bufp > 0) ? buf[--bufp] : getchar();
}
void ungetch (int c)
{
if (bufp >= BUFSIZE)
printf ("ungetch: too many charactersn");
else
buf[bufp++] = c;
}
该程序虽然简单，但是还是存在一些小小的问题，比如没有数据时进行pop的话，会打印栈中无数据同时返回数值0.0，在循环体中许多执行操作会将该数值保存到栈中，之后打印该值，用户体验度比较差。程序设计方面，模块化设计使得该程序容易增加功能而不影响其他模块，比如增加一些数学函数处理，在mathfnc函数中去添加，或增加一些运算符操作，可以在主循环体中增加。
总之，这次学习还是颇有收获
