Курсовой Халиуллин. Приложение Калькулятор

• Название: Приложение Калькулятор
• Дата: 02.03.2022
• Размер: 76.71 Kb.
• Имя файла: Курсовой Халиуллин.docx
• Тип: Курсовая; #379621

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра информационной безопасности


Курсовая РАБОТА

по дисциплине «Программирование»

Тема: Приложение «Калькулятор»

Студент гр. 1364
Преподаватель		Халиуллин Р.А.

Санкт-Петербург

2021

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

Студент
Группа 1364
Тема работы: Приложение «Калькулятор»
Исходные данные: Разработать на языке программирования C или C++ (по выбору студента) приложение для выполнения простых расчетов с использованием основных арифметических операций (сложение, вычитание, умножение, деление). Значения для расчета (не менее двух значений) и арифметическая операция вводятся пользователем. Поддержка вещественных значений (значений с плавающей точкой) не обязательна. Допускается возникновение целочисленного переполнения в результате выполнения арифметической операции. Ввод/вывод значений должен осуществляться в десятичной системе счисления. Приложение должно иметь консольный или графический интерфейс (по выбору студента). В интерфейсе приложения допускается использовать буквы латинского алфавита для транслитерации букв алфавита русского языка. Интерфейс приложения должен быть интуитивно понятным и содержать подсказки для пользователя. В исходном коде приложения должны быть реализованы функции. В исходном коде приложения должны быть реализованы проверки аргументов реализованных функций и проверки возвращаемых функциями значений (для всех функций — как сторонних, так и реализованных). Приложение должно корректно обрабатывать ошибки, в том числе ошибки ввода/вывода, выделения/освобождения памяти и т. д.
Содержание пояснительной записки: Введение, теоретическая часть, реализация программы, результат тестирования программы, заключение, список использованных источников, приложение 1 — руководство пользователя, приложение 2 — блок-схема алгоритма, приложение 3 — исходный код программы.
Предполагаемый объем пояснительной записки: Не менее 15 страниц.
Дата выдачи задания: 07.11.2021
Дата сдачи реферата: 24.12.2021
Дата защиты реферата: 30.12.2021
Студент
Преподаватель		Халиуллин Р.А.

Аннотация

Курсовая работа на тему: Приложение «Калькулятор».

Пояснительная записка содержит: введение, теоретическую часть, реализацию программы, результат тестирования программы, заключение, список используемых источников, приложения.

Цель работы: разработать на языке программирования C или C++ (по выбору студента) приложение для выполнения простых расчетов с использованием основных арифметических операций (сложение, вычитание, умножение, деление).

Задачи работы: изучить устройство и историю калькуляторов, разработать и реализовать свою версию калькулятора на языке программирования C++, протестировать его и создать руководство пользователя.

Summary

Course work on the topic: The Calculator application.
The explanatory note contains: introduction, theoretical part, program implementation, program testing result, conclusion, list of sources used, appendices.
The purpose of the work: to develop an application in the C or C++ programming language (at the student's choice) for performing simple calculations using basic arithmetic operations (addition, subtraction, multiplication, division).
Tasks of the work: to study the device and history of calculators, to develop and implement your own version of the calculator in the C++ programming language, to test it and create a user manual.

содержание

	Введение	6
1	Теоретическая часть	7
2	Реализация программы	8
3	Результат тестирования программы	10
	Заключение	12
	Список использованных источников	13
	Приложение 1. Руководство пользователя	14
	Приложение 2. Блок-схема алгоритма	15
	Приложение 3. Исходный кодпрограммы	16

введение

Цель работы: Разработать на языке программирования C или C++ (по выбору студента) приложение для выполнения простых расчетов с использованием основных арифметических операций (сложение, вычитание, умножение, деление).

Задачи работы: изучить устройство и историю калькуляторов, разработать и реализовать свою версию калькулятора на языке программирования C++, протестировать его и создать руководство пользователя.

1. Теоретическая часть

Первым известным прототипом калькулятора считается Антикетирский механизм, отнесенный к 2 веку до нашей эры. Данный механизм использовался для расчета движения небесных тел и мог выполнять операции по сложению, вычитанию и делению. Также к прародителям калькуляторов относят счёты, использовавшиеся на Руси с 15 века нашей эры и абак из Древнего Вавилона.

Уже в 1643 году учёным Блезом Паскалем была создана суммирующая машина, которая легко выполняла операции сложения, но остальные операции, хоть и были возможны, но требовали сложные и долгие процедуры выполнения вычислений. Сама машина из себя представляла коробку с шестеренками и окошками над ними, где выводился ответ.

В 1673 немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц создал свою машину для вычислений, в которой было нововведением рукоятка с цилиндром, которые ускоряли процесс умножения и деления и использовалось в вычислительных машинах до середины 20 века.

Во второй половине 20 века случилось массовая разработка и использование калькуляторов. В это время были разработаны первые массовые калькуляторы, первые карманные калькуляторы, программируемые калькуляторы, появилась возможность вычислять логарифмы. За это время у калькуляторов также появились графические дисплеи и началось разделение на направленности калькуляторов: простые, инженерные, бухгалтерские, финансовые, медицинские, статистические и другие.

2. Реализация программы

Для выполнения курсовой работы выбран язык программирования C++, операционная система Windows 10 на архитектуре x86_64, интегрированная среда разработки Microsoft Visual Studio с компилятором Microsoft Visual C++.

В программе реализованы две функции, кроме основной функции main.

Первая из них это функция priority.

Функция priority определяет приоритет операции, подаваемой на вход.

Исходный код функции priority расположен в файле CalculatorCursuvaya.cpp.

Объявление функции:

int priority(char symbol);

Тип функции: int.

Аргументы функции:

• 
  symbol — значение переменной symbol, в которой записана операция, чей приоритет необходимо определить.
  

Возвращаемое значение функции:

• 
  1 — если это операция сложения или вычитания, имеющая низкий приоритет;
  
• 
  2 — если это операция умножения или деления, имеющая высокий приоритет;
  
• 
  0 — во всех остальных случаях.
  

Вторая функция это функция count.

Функция count производит математические операции с передаваемыми к ней значениями.

Исходный код функции count расположен в файле CalculatorCursuvaya.cpp.

Объявление функции:

int count(std::stack & operations, std::stack & numbers, types& element);

Тип функции: int.

Аргументы функции:

• 
  operations — ссылка на стек, в который записана математическая операция, которую необходимо выполнить;
  
• 
  numbers — ссылка на стек, в котором записаны числа, с которыми необходимо провести операцию;
  
• 
  element — ссылка на элемент, через который происходит запись в стеки.
  

Возвращаемое значение функции:

• 
  1 — значение первого аргумента является некорректным;
  
• 
  2 — значение второго аргумента является некорректным;
  
• 
  3 — значение третьего аргумента является некорректным;
  
• 
  4 — значение делителя равно 0;
  
• 
  0 — если программа завершилась успешно.
  

3. Результаты тестирование программы

1. 
   После запуска программа предлагает ввести выражение, которое необходимо посчитать (рисунок 1).
   

Р исунок 1 — Окно программы после запуска

2. 
   После ведения выражения и нажатия кнопки «Enter» программа выдает результат подсчета выражения (рисунок 2).
   

Р исунок 2 — Окно программы после подсчёта выражения

3. 
   Если ввести как делитель «0», то программа выдаст ошибку (рисунок 3).
   

Р исунок 3 — Ошибка, возникшая при делении на 0

4. 
   Если ввести знаки, отличающиеся от математических операндов и чисел, то программа выдаст ошибку (рисунок 4).
   

Р исунок 4 — Ошибка, возникшая при введении некорректного символа
заключение

Поставленные задачи были выполнены и добавлены дополнительные функции калькулятора в виде увеличения количества допустимых операций. Все возможные ошибки, которые могут возникнуть при работе калькулятора обрабатываются в программе, в результате чего калькулятор работает безопасно, стабильно и корректно.

список использованных источников

1. 
   https://www.cplusplus.com — сайт с полной информацией и документацией о функциях и особенностях языка C и C++.
   

приложение 1. Руководство пользователя

Программа представляет из себя калькулятор, выполняющий операции умножения, деления, сложения и вычитания, учитывая скобки, отрицательные числа и десятичные.

Сведения о минимальных системных требованиях:

• 
  Процессор: не менее 1ГГц или SoC;
  
• 
  ОЗУ: 2ГБ;
  
• 
  Последняя версия ОС с архитектурой x86_64;
  
• 
  Свободное место на жестком диске: 4мб.
  
• 
  Видеоадаптер: DirectX 9 или более поздняя версия с драйвером WDDM 1.0.
  

Сведения об установке программы: необходимо разархивировать архив в отдельную папку.

Сведения о запуске программы: запустить исполняемый файл CalculatorCursuvaya.exe, находящийся в папке Debug.

Сведения о работе с программой: Запустите исполняемый файл, затем введите в открывшемся окне выражение, которое необходимо посчитать, и нажмите кнопку «Enter», после чего программа выведет вам ответ в поле «Result:».

приложение 2. Блок-схема алгоритма



приложение 3. Исходный код программы

#include

#include

#include

struct types

{

char symbol;

float numeric;

};
int count(std::stack & operations, std::stack & numbers, types& element)

{

if (&operations == nullptr)

{

std::cerr << "Error";

return 1;

}

if (&numbers == nullptr)

{

std::cerr << "Error";

return 2;

}

if (&element == nullptr)

{

std::cerr << "Error";

return 3;

}

float element1,element2,result;

element1 = numbers.top().numeric;

numbers.pop();

switch (operations.top().symbol)

{

case '+':
element2 = numbers.top().numeric;
numbers.pop();
result = element2 + element1;
element.symbol = '0';

element.numeric = result;
numbers.push(element);

operations.pop();

break;

case '-':
element2 = numbers.top().numeric;
numbers.pop();
result = element2 - element1;
element.symbol = '0';

element.numeric = result;
numbers.push(element);

operations.pop();

break;

case '*':
element2 = numbers.top().numeric;
numbers.pop();
result = element2 * element1;
element.symbol = '0';

element.numeric = result;
numbers.push(element);

operations.pop();

break;

case '/':
if (element1 == 0)
{
std::cerr << "Error";
return 4;
}
element2 = numbers.top().numeric;
numbers.pop();
result = element2 / element1;
element.symbol = '0';

element.numeric = result;
numbers.push(element);

operations.pop();

break;

}

return (0);

}
int priority(char symbol)

{

switch (symbol)

{

case '+':

case '-':

return 1;

break;

case '*':

case '/':

return 2;

break;

default:

return 0;

break;

}

}
int main()

{

char symbol;

float numeric;

bool flag = true;

std::stack operations;

std::stack numbers;

types element;

std::cout << "Write the expression\n";

while (true)

{

symbol = std::cin.peek();

if (symbol == '\n')

{

break;

}

if (symbol == ' ')

{

std::cin.ignore();

continue;

}

if ((symbol >= '0') && (symbol <= '9') || (symbol == '-') && (flag == true))

{

std::cin >> numeric;

element.symbol = '0';

element.numeric = numeric;

numbers.push(element);

flag = false;

continue;

}

if ((symbol == '+') && (flag == true))

{

std::cin.ignore();

continue;

}

if ((symbol == '+')||(symbol == '-') && (flag == false) || (symbol == '*') || (symbol == '/'))

{

if (operations.size() == 0)

{

element.numeric = 0;

element.symbol = symbol;

operations.push(element);

std::cin.ignore();

continue;

}

if (operations.size() != 0 && priority(symbol) > priority(operations.top().symbol))

{

element.numeric = 0;

element.symbol = symbol;

operations.push(element);

std::cin.ignore();

continue;

}

if (operations.size() != 0 && priority(symbol) <= priority(operations.top().symbol))

{

if (count(operations, numbers, element) !=0)

{

return 1;

}

continue;

}

}

if (symbol == '(')

{

element.numeric = 0;

element.symbol = symbol;

operations.push(element);

std::cin.ignore();

continue;

}

if (symbol == ')')

{

while (operations.top().symbol != '(')

{

if (count(operations, numbers, element) !=0)

{

return 1;

}

else

{

continue;

}

}

operations.pop();

std::cin.ignore();

continue;

}

else

{

std::cerr << "Error";

return 2;

}

}

while (numbers.size() > 1)

{

if (count(operations, numbers, element) != 0)

{

return 1;

}

}

std::cout << "Result: " « numbers.top().numeric<<"\n";

system("pause");

return 0;

}