15. 简易计算器（控制台实现）

15.1 项目概述

在前面的课程中，我们已经学习了 C++ 的基础语法，像变量、数据类型、控制结构以及函数等内容。现在，我们要把这些知识运用起来，打造一个简易的控制台计算器。这个计算器能够实现基本的四则运算，也就是加法、减法、乘法和除法。

15.2 项目目标

• 构建一个能在控制台与用户交互的简易计算器。
• 支持加、减、乘、除这四种基本运算。
• 合理处理用户输入，对可能出现的错误输入给出相应提示。

15.3 开发环境

我们使用 Dev – C++ 作为开发工具，它是一款简单易用的集成开发环境，非常适合初学者。

15.4 实现思路

• 让用户输入两个数字和一个运算符。
• 根据用户输入的运算符，执行对应的运算。
• 输出运算结果。
• 处理可能出现的错误，比如输入了非法运算符或者除数为零的情况。

15.5 代码实现

#include <iostream>
using namespace std;

// 定义加法函数
double add(double num1, double num2) {
    return num1 + num2;
}

// 定义减法函数
double subtract(double num1, double num2) {
    return num1 - num2;
}

// 定义乘法函数
double multiply(double num1, double num2) {
    return num1 * num2;
}

// 定义除法函数
double divide(double num1, double num2) {
    if (num2 == 0) {
        cout << "错误：除数不能为零！" << endl;
        return 0;
    }
    return num1 / num2;
}

int main() {
    double num1, num2;
    char op;

    cout << "欢迎使用简易计算器！" << endl;
    cout << "请输入第一个数字: ";
    cin >> num1;

    cout << "请输入运算符 (+, -, *, /): ";
    cin >> op;

    cout << "请输入第二个数字: ";
    cin >> num2;

    double result;
    switch (op) {
        case '+':
            result = add(num1, num2);
            cout << num1 << " + " << num2 << " = " << result << endl;
            break;
        case '-':
            result = subtract(num1, num2);
            cout << num1 << " - " << num2 << " = " << result << endl;
            break;
        case '*':
            result = multiply(num1, num2);
            cout << num1 << " * " << num2 << " = " << result << endl;
            break;
        case '/':
            result = divide(num1, num2);
            if (num2 != 0) {
                cout << num1 << " / " << num2 << " = " << result << endl;
            }
            break;
        default:
            cout << "错误：输入的运算符无效！请使用 +, -, *, /。" << endl;
    }

    return 0;
}

15.6 代码解释

1. 函数定义：
   • add 函数：接收两个双精度浮点数，返回它们的和。
   • subtract 函数：接收两个双精度浮点数，返回它们的差。
   • multiply 函数：接收两个双精度浮点数，返回它们的积。
   • divide 函数：接收两个双精度浮点数，若除数不为零，返回它们的商；若除数为零，输出错误信息并返回 0。
2. main 函数：
   • 提示用户输入第一个数字、运算符和第二个数字。
   • 运用 switch 语句依据用户输入的运算符调用相应的函数进行运算。
   • 输出运算结果，若输入的运算符无效或者除数为零，输出错误提示。

15.7 课后练习

1. 对代码进行扩展，让计算器能够连续进行多次运算，直到用户选择退出。
2. 增添更多的运算功能，例如求余数、计算平方根等。

通过这个项目，你可以把之前学到的 C++ 基础知识进行综合运用，提升自己解决实际问题的能力。