QT计算器开发

1.项目架构

1.图形化界面

​

2.widget.h​

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H#include <QWidget>
#include <QString>
#include <QStack>QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
QT_END_NAMESPACEclass Widget : public QWidget
{Q_OBJECTpublic:Widget(QWidget *parent = nullptr);~Widget();private slots:void on_oneButton_clicked();void on_twoButton_clicked();void on_threeButton_clicked();void on_fourButton_clicked();void on_fiveButton_clicked();void on_sixButton_clicked();void on_sevenButton_clicked();void on_eightButton_clicked();void on_nineButton_clicked();void on_leftButton_clicked();void on_rightButton_clicked();void on_addButton_clicked();void on_reduceButton_clicked();void on_mulButton_clicked();void on_divButton_clicked();void on_zeroButton_clicked();void on_clearButton_clicked();void on_backButton_clicked();void on_equalButton_clicked();int evaluateExpression(const QString &expr);int applyOperator(double a, double b, QChar op);private:Ui::Widget *ui;QString expression;
};
#endif // WIDGET_H

3.main.cpp​

#include "widget.h"#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);Widget w;w.show();return a.exec();
}

3.widget.cpp​

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);this->setMaximumSize(210,295);this->setMinimumSize(210,295);this->setWindowTitle("计算器");QFont f("仿宋",14);//字体对象ui->mainLineEdit->setFont(f);//按钮上放图片QIcon con("/data/wzh/QT/Qt_1/calculate/Back.png");ui->backButton->setIcon(con);//改变按钮背景色ui->equalButton->setStyleSheet("background:green");}Widget::~Widget()
{delete ui;
}void Widget::on_oneButton_clicked()
{expression += "1";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_twoButton_clicked()
{expression += "2";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_threeButton_clicked()
{expression += "3";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_fourButton_clicked()
{expression += "4";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_fiveButton_clicked()
{expression += "5";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_sixButton_clicked()
{expression += "6";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_sevenButton_clicked()
{expression += "7";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}
void Widget::on_eightButton_clicked()
{expression += "8";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_nineButton_clicked()
{expression += "9";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_leftButton_clicked()
{expression += "(";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_rightButton_clicked()
{expression += ")";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_addButton_clicked()
{expression += "+";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_reduceButton_clicked()
{expression += "-";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_mulButton_clicked()
{expression += "*";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_divButton_clicked()
{expression += "/";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_zeroButton_clicked()
{expression += "0";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_clearButton_clicked()
{expression.clear();ui->mainLineEdit->clear();
}void Widget::on_backButton_clicked()
{expression.chop(1);ui->mainLineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_equalButton_clicked()
{// 获取表达式QString expr = ui->mainLineEdit->text();// 检查表达式是否为空if (expr.isEmpty()) {ui->mainLineEdit->setText("Error: Empty expression");return;}// 解析和计算表达式double result = evaluateExpression(expr);// 显示结果ui->mainLineEdit->setText(QString::number(result));
}
int Widget::evaluateExpression(const QString &expr)
{// 定义运算符优先级QMap<QChar, int> precedence;precedence['+'] = 1;precedence['-'] = 1;precedence['*'] = 2;precedence['/'] = 2;// 操作数栈QStack<double> values;// 运算符栈QStack<QChar> ops;int i = 0;while (i < expr.length()) {QChar c = expr[i];if (c.isDigit() || c == '.') {// 解析数字（包括小数）double val = 0;int j = i;bool hasDecimal = false;// 判断小数点错误while (j < expr.length() && (expr[j].isDigit() || expr[j] == '.')) {if (expr[j] == '.') {if (hasDecimal) {// 多个小数点，非法表达式return 0;}hasDecimal = true;}j++;}// 提取数字字符串QString numStr = expr.mid(i, j - i);bool ok;val = numStr.toDouble(&ok);if (!ok) {return 0;} // 转换失败values.push(val);i = j;}else if (c == '(') {// 左括号直接入栈ops.push(c);i++;}else if (c == ')') {// 右括号，弹出运算符直到遇到左括号while (!ops.isEmpty() && ops.top() != '(') {double val2 = values.pop();double val1 = values.pop();QChar op = ops.pop();double res = applyOperator(val1, val2, op);values.push(res);}if (!ops.isEmpty()) {ops.pop();} // 弹出左括号i++;}else if (precedence.contains(c)) {// 处理运算符while (!ops.isEmpty() && ops.top() != '(' && precedence[ops.top()] >= precedence[c]) {double val2 = values.pop();double val1 = values.pop();QChar op = ops.pop();double res = applyOperator(val1, val2, op);values.push(res);}ops.push(c);i++;}else {// 非法字符return 0;}}// 处理剩余的运算符while (!ops.isEmpty()) {double val2 = values.pop();double val1 = values.pop();QChar op = ops.pop();double res = applyOperator(val1, val2, op);values.push(res);}return values.pop();
}int Widget::applyOperator(double a, double b, QChar op)
{switch (op.toLatin1()) {case '+':return a + b;case '-':return a - b;case '*':return a * b;case '/':if (b == 0) {// 除以零错误return 0;}return a / b;default:return 0;}
}

2. 程序讲解

• 主窗口类：Widget继承自QWidget，负责计算器的UI和逻辑。

• UI文件：通过ui_widget.h自动生成，包含计算器的界面元素（按钮、文本框等）。

• 核心功能：

  • 数字和运算符的输入

  • 表达式的解析和计算

  • 结果的显示

1. 初始化代码

 

Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);this->setMaximumSize(210,295);this->setMinimumSize(210,295);this->setWindowTitle("计算器");QFont f("仿宋",14);//字体对象ui->mainLineEdit->setFont(f);//按钮上放图片QIcon con("/data/wzh/QT/Qt_1/calculate/Back.png");ui->backButton->setIcon(con);//改变按钮背景色ui->equalButton->setStyleSheet("background:green");
}

• 窗口设置：

  • 固定窗口大小为210x295像素。

  • 设置窗口标题为“计算器”。

• 字体设置：

  • 使用QFont设置mainLineEdit的字体为“仿宋”，字号为14。

• 按钮图标：

  • 为backButton设置图片图标。

• 按钮样式：

  • 为equalButton设置背景颜色为绿色。

2.按钮事件处理

1.数字按钮：每个数字按钮（0-9）将对应的数字添加到expression字符串中，并更新mainLineEdit的显示。

2.运算符按钮：+、-、*、/按钮将对应的运算符添加到expression中。

3.括号按钮：(和)按钮将括号添加到expression中。

void Widget::on_divButton_clicked()
{expression += "/";ui->mainLineEdit->setText(expression);
}

4.清除按钮：清空expression和mainLineEdit。

void Widget::on_clearButton_clicked()
{expression.clear();ui->mainLineEdit->clear();
}

5.退格按钮：删除expression的最后一个字符，并更新显示。

void Widget::on_backButton_clicked()
{expression.chop(1);ui->mainLineEdit->setText(expression);
}

6.等号按钮：

void Widget::on_equalButton_clicked()
{// 获取表达式QString expr = ui->mainLineEdit->text();// 检查表达式是否为空if (expr.isEmpty()) {ui->mainLineEdit->setText("Error: Empty expression");return;}// 解析和计算表达式double result = evaluateExpression(expr);// 显示结果ui->mainLineEdit->setText(QString::number(result));
}

• 获取mainLineEdit中的表达式。

• 如果表达式为空，显示错误信息。

• 调用evaluateExpression计算结果，并显示结果。

3. 表达式解析和计算

int Widget::evaluateExpression(const QString &expr)
{// 定义运算符优先级QMap<QChar, int> precedence;precedence['+'] = 1;precedence['-'] = 1;precedence['*'] = 2;precedence['/'] = 2;// 操作数栈QStack<double> values;// 运算符栈QStack<QChar> ops;int i = 0;while (i < expr.length()) {QChar c = expr[i];if (c.isDigit() || c == '.') {// 解析数字（包括小数）double val = 0;int j = i;bool hasDecimal = false;// 判断小数点错误while (j < expr.length() && (expr[j].isDigit() || expr[j] == '.')) {if (expr[j] == '.') {if (hasDecimal) {// 多个小数点，非法表达式return 0;}hasDecimal = true;}j++;}// 提取数字字符串QString numStr = expr.mid(i, j - i);bool ok;val = numStr.toDouble(&ok);if (!ok) {return 0;} // 转换失败values.push(val);i = j;}else if (c == '(') {// 左括号直接入栈ops.push(c);i++;}else if (c == ')') {// 右括号，弹出运算符直到遇到左括号while (!ops.isEmpty() && ops.top() != '(') {double val2 = values.pop();double val1 = values.pop();QChar op = ops.pop();double res = applyOperator(val1, val2, op);values.push(res);}if (!ops.isEmpty()) {ops.pop();} // 弹出左括号i++;}else if (precedence.contains(c)) {// 处理运算符while (!ops.isEmpty() && ops.top() != '(' && precedence[ops.top()] >= precedence[c]) {double val2 = values.pop();double val1 = values.pop();QChar op = ops.pop();double res = applyOperator(val1, val2, op);values.push(res);}ops.push(c);i++;}else {// 非法字符return 0;}}// 处理剩余的运算符while (!ops.isEmpty()) {double val2 = values.pop();double val1 = values.pop();QChar op = ops.pop();double res = applyOperator(val1, val2, op);values.push(res);}return values.pop();
}

• 运算符优先级：使用QMap定义运算符的优先级（+、-优先级为1，*、/优先级为2）。

• 栈结构：

  • values栈存储操作数。

  • ops栈存储运算符。

• 解析流程：

  1. 遍历表达式中的每个字符。

  2. 如果是数字或小数点，解析整个数字并压入values栈。

  3. 如果是左括号(，直接压入ops栈。

  4. 如果是右括号)，弹出ops栈中的运算符直到遇到左括号，并计算结果。

  5. 如果是运算符，根据优先级处理ops栈中的运算符，并将当前运算符压入栈。

  6. 如果遇到非法字符，返回0。

• 计算剩余运算符：处理完所有字符后，弹出ops栈中的剩余运算符并计算结果。

4. 运算符应用

int Widget::applyOperator(double a, double b, QChar op)
{switch (op.toLatin1()) {case '+':return a + b;case '-':return a - b;case '*':return a * b;case '/':if (b == 0) {// 除以零错误return 0;}return a / b;default:return 0;}
}

• 根据运算符执行对应的数学运算。

• 如果是除法且除数为0，返回0（表示错误）。