C 程序制作一个计算器，可以执行简单的算术并在 int 和 double 变量之间切换

Question

我对 C 编程有点陌生。对于我的项目，我的任务是开发一个简单的计算器，要求用户输入一个选项，然后该选项声明要执行什么操作(即，如果用户输入 1，这对应于选择加法选项，然后允许用户添加他们选择的两个数字。我已经完成了大部分代码，但问题是我需要计算器在 int 和 double 变量之间切换。当用户输入 5 时，计算器现在应该使用整数，然后如果用户再次点击 5，计算器会切换回 double ，反之亦然，只要您想来回切换。计算器会自动使用 double 。所以，更具体地说，如果我想使用整数变量，我会输入 5，然后假设我想切换回 double ，我应该输入 5 并收到消息“计算器现在可以使用 double 。”所以这是迄今为止我的代码:

#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<stdbool.h>
int main()
{
    int integermode, doublemode, m, a, b, sum2, difference2, product2, 
    quotient2;
    double i, j, sum1, difference1, product1, quotient1;

    printf("This program implements a calculator.");

    while(m !=6) {
        printf("Options:\n");
        printf("1 - addition\n2 - subtraction\n3 - multiplication\n4 - division\n5 - toggle calculator type\n6 - exit program\n");
        printf("Please enter your option: ");
        scanf("%d", &m);
        if(m > 6) {
            printf("Invalid option.\n");
            printf("Options:\n");
            printf("1 - addition\n2 - subtraction\n3 - multiplication\n4 - division\n5 - toggle calculator type\n6 - exit program\n");
            printf("Please enter your option: ");
            scanf("%d", &m);
        }
        switch (m) {

            case 1: 
                if (integermode == true) {
                    printf("Enter first term: ");
                    scanf("%d", &a);    
                    printf("Enter second term: ");
                    scanf("%d", &b);
                    printf("The sum is: %d\n", a+b);
                    break;
                }
                if (integermode == false) {
                    printf("Enter first term: ");
                    scanf("%lf", &i);   
                    printf("Enter second term: ");
                    scanf("%lf", &j);
                    printf("The sum is: %.15lf\n", i+j);
                }
                break;  

            case 2: 
                if (integermode == true) {
                    printf("Enter first term: ");
                    scanf("%d", &a);    
                    printf("Enter second term: ");
                    scanf("%d", &b);
                    printf("The difference is: %d\n", a-b);
                    break;
                }
                if (integermode == false) {
                    printf("Enter first term: ");
                    scanf("%lf", &i);   
                    printf("Enter second term: ");
                    scanf("%lf", &j);
                    printf("The difference is: %.15lf\n", i-j);
                }
                break;  

            case 3: 
                if (integermode == true) {
                    printf("Enter first term: ");
                    scanf("%d", &a);    
                    printf("Enter second term: ");
                    scanf("%d", &b);
                    printf("The product is: %d\n", a*b);
                    break;
                }
                if (integermode == false) {
                    printf("Enter first term: ");
                    scanf("%lf", &i);   
                    printf("Enter second term: ");
                    scanf("%lf", &j);
                    printf("The product is: %.15lf\n", i*j);
                }
                break;  

            case 4: 
                if (integermode == true) {
                    printf("Enter first term: ");
                    scanf("%d", &a);    
                    printf("Enter second term: ");
                    scanf("%d", &b);
                    if (b != 0) printf("The quotient is: %d\n", a/b);
                    if (b == 0) printf("Cannot divide by zero!\n");
                    break;
                }
                if (integermode == false) {
                    printf("Enter first term: ");
                    scanf("%lf", &i);   
                    printf("Enter second term: ");
                    scanf("%lf", &j);
                    if(j != 0) printf("The quotient is: %.15lf\n", i/j);
                    if(j == 0) printf("Cannot divide by zero!\n");
                    break;
                }

            case 5: 
            if (m = 5) {
                integermode = true;
                printf("Calculator now works with integers.\n");
            }
            if (m != 5) integermode = false;
        }
    } 

    return 0;
}

Answer 1

总体改进

首先，您应该注意到您的 main 函数对于它需要完成的任务来说是巨大的，并且需要大量的缩进级别(当正确缩进时)。这主要是因为您有大量重复的功能。您可以轻松地将要求输入数字的代码提取到函数中并重用它，仅更改在每种情况下执行的操作。或者更好的是，您可以要求输入数字作为主 while 的一部分。循环，然后根据您所处的操作模式对它们执行不同的操作。

您没有使用<math.h> ，因此您可以将其省略。

我注意到的另一件事是你没有初始化 m在 while 循环中使用变量之前。这可能会导致很多问题，因此您应该将其初始化为某个不是有效模式的值，例如 0 或 -1。

您还使用了两个连续的 if语句时 if/else可以用。

if (integermode == true) {
    .....
}
if (integermode == false) {
    .....
}

与

相同

if (integermode == true) {
    .....
} else {
    .....
}

但更难阅读且效率较低，因为您要进行两次比较而不是一次比较。

<小时/>

double /整数模式的实现

关于您想要实现的功能，您可以很好地定义具有可能模式的枚举:

typedef enum _datamode {
    INTEGER_MODE,
    DOUBLE_MODE
} data_mode;

然后有一个变量保存当前模式:

data_mode datamode = INTEGER_MODE /* Initializing this to the default mode */

然后根据变量的当前值在计算和输出过程中使用整数或 double 。当然，这可以用整数而不是 enum 以更短的方式完成。和一个 typedef ，但我发现这是一种更冗长的方式。

对于输入和结果，您可以使用 union C 类型，为您在其中指定的最大类型保留内存，并允许您在其中存储其中的任何类型。例如:

union io {
    int i;
    double d;
} a, b, result;

声明了三个具有 io 的变量 union 作为类型。这样，您就可以根据需要将它们用作整数或 double (只要您不混合类型，例如，存储整数并将其读取为 double )

<小时/>

全面实现

以下是我对你要做的程序的实现。它可以以更短的方式完成(考虑到处理枚举的开关占用了相当多的总空间)，但我认为这是更优雅和冗长的方式。

我尊重你的打印陈述和你的申请流程，尽管我认为它们可以更好(也许这是你的作业强加给你的东西？)

请以此为学习机会，不要只是复制粘贴代码。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef enum _datamode {
    INTEGER_MODE,
    DOUBLE_MODE
} data_mode;

typedef enum _operationmode {
    ADDITION,
    SUBSTRACTION,
    MULTIPLICATION,
    DIVISION,
    TOGGLE,
    EXIT
} operation_mode;

operation_mode ask_mode () {
    int input = -1;
    while (1) {
        printf("Options:\n");
        printf("1 - addition\n2 - subtraction\n3 - multiplication\n4 - division\n5 - toggle calculator type\n6 - exit program\n");
        printf("Please enter your option: ");
        scanf("%i", &input);
        if (input < 1 || input > 6) {
            printf("Invalid option.\n");
        } else {
            switch (input) {
                case 1:
                    return ADDITION;
                case 2:
                    return SUBSTRACTION;
                case 3:
                    return MULTIPLICATION;
                case 4:
                    return DIVISION;
                case 5:
                    return TOGGLE;
                case 6:
                    return EXIT;
                default:
                    exit(EXIT_FAILURE); /* Error must've occurred in order for a different value to be present */
            }
        }
    }
}

union _io {
    int i;
    double d;
};

void get_inputs_integer (int *a, int *b) {
    printf("Enter first term: ");
    scanf("%i", a);    
    printf("Enter second term: ");
    scanf("%i", b);
}

void get_inputs_double (double *a, double *b) {
    printf("Enter first term: ");
    scanf("%lf", a);    
    printf("Enter second term: ");
    scanf("%lf", b);
}

int main (int argc, char **argv) {
    union _io operand1, operand2, result;

    operation_mode o_mode;
    data_mode d_mode = INTEGER_MODE;

    printf("This program implements a calculator.");
    do {
        o_mode = ask_mode();
        if (o_mode == TOGGLE) {
            if (d_mode == INTEGER_MODE) {
                d_mode = DOUBLE_MODE;
                printf("Calculator now on double mode\n");
            } else {
                d_mode = INTEGER_MODE;
                printf("Calculator now on integer mode\n");
            }
        } else if (o_mode != EXIT) {
            if (d_mode == INTEGER_MODE) {
                get_inputs_integer(&operand1.i, &operand2.i);
                switch (o_mode) {
                    case ADDITION:
                        result.i = operand1.i + operand2.i;
                        break;
                    case SUBSTRACTION:
                        result.i = operand1.i - operand2.i;
                        break;
                    case MULTIPLICATION:
                        result.i = operand1.i * operand2.i;
                        break;
                    case DIVISION:
                        result.i = operand1.i / operand2.i;
                        break;
                    default:
                        exit(EXIT_FAILURE); /* Error must've occurred in order for a different value to be present */
                }
                printf("The result is %i\n", result.i);
            } else {
                get_inputs_double(&operand1.d, &operand2.d);
                switch (o_mode) {
                    case ADDITION:
                        result.d = operand1.d + operand2.d;
                        break;
                    case SUBSTRACTION:
                        result.d = operand1.d - operand2.d;
                        break;
                    case MULTIPLICATION:
                        result.d = operand1.d * operand2.d;
                        break;
                    case DIVISION:
                        result.d = operand1.d / operand2.d;
                        break;
                    default:
                        exit(EXIT_FAILURE); /* Error must've occurred in order for a different value to be present */
                }
                printf("The result is %lf\n", result.d);
            }
        }
    } while (o_mode != EXIT);
}