c语言中两个数的简单计算器（C探索之旅）

内容简介

1、第一部分第五课：简易计算器

2、第一部分第六课预告：控制流程，随心所至

简易计算器

上一课《【C 探索之旅】第一部分第四课：内存，变量和引用》中，我们已经学习了挺重要的内存的概念，变量的知识，对引用这个C 中常用的技术也有了初步的了解。

我 们在上一课开头处用一个小小计算器的存储技术引出内存的概念。其实我们的电脑兄也是一个计算器，只不过高端大气上档次了很多，不然怎么会被称为 computer呢？英语中compute这个词，正是《计算》的意思，而加上r就构成了名词。computer就是“计算机”。（复论学好英语对编程的 帮助）。

所以，电脑不仅能储存数据，还能进行很复杂的计算。

这一课我们就来聊聊计算。

请求用户输入信息

上一课中，我们学习了如何在控制台（console）中显示变量的值。现在我们来做相反的事情：请求用户为我们的程序提供输入，以存储到内存中。

如果以后你还会搞错，不要跟别人说你是看谢什么恩铭的文章学的。开个玩笑~

其他变量

当然了，上面提到的知识点，也可用于其他变量类型，例如：

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

int main()

{

cout << "您叫什么?" << endl;

string userName("无名氏"); // 在内存中申请一个string类型的抽屉

cin >> userName; // 将用户输入的数据赋值给userName

cout << "PI的值是多少?" << endl;

double piValue(-1.); // 在内存中申请一个double类型的抽屉

cin >> piValue; // 将用户输入的数据赋值给piValue

cout << "您叫" << userName<< " ，您认为PI的值是" << piValue << endl;

return 0;

}

这次我想不需要给出什么解释了吧，自己运行此程序试试吧。

空格的问题

测试下上面的程序，是不是发现有点小问题？

假如我们如下运行：

您叫什么?

Isaac Newton

PI的值是多少?

您叫Isaac，您认为PI的值是0

很奇怪是吗？程序并没有请求我们输入PI的值，而是将PI的值改为了0。而且Newton不见了。哦，no，牛顿不见了，咋办？小苹果都不知道该往谁头上掉了（小编你可以了...）

要说原因，这是空格的问题。当用户按下回车时，程序会把用户输入在控制台的数据拷贝到内存的"抽屉"中，但是它会在第一个空格或回车符处停住。当用户输入的是数值时，并没有问题，因为数值里没有空格。

但是当输入的是字符串（string）时，可能会有空格。这样，电脑就会在第一个单词结尾处截断，毕竟电脑也是挺呆萌的。这样，在上例中，程序就会以为Newton是PI的值。

所以，我们须要截取所有一整行，而不是第一个单词。那就要用到getline函数了。

我们将 cin >> userName 用getline函数替换，如下：

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

int main()

{

cout << "您叫什么?" << endl;

string userName("无名氏"); // 在内存中申请一个string类型的抽屉

getline(cin, userName); // 将用户输入的整一行放入userName这个抽屉

cout << "PI的值是多少?" << endl;

double piValue(-1.); // 在内存中申请一个double类型的抽屉

cin >> piValue; // 将用户输入的数据赋值给piValue

cout << "您叫 " << userName<< " ，您认为PI的值是 " << piValue << endl;

return 0;

}

我们看到cin和userName还是在那里，只不过这次它们是作为getline的参数被使用了。

这次，运行程序后，就没有问题了：

您叫什么?

Isaac Newton

PI的值是多少?

3.14

您叫Isaac Newton, 您认为PI的值是3.14

首先请求PI的值

假如我么首先使用cin >> 然后才使用getline呢？比如我们先请求用户输入PI的值，然后再请求用户输入名字。

你会发现程序又出问题了。程序并没有向用户请求输入名字，而且输出了随便什么东西。

为了解决这个问题，我们须要在cin >>之后使用cin.ignore()

如下所示：

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

int main()

{

cout << "PI的值是多少?" << endl;

double piValue(-1.); // 在内存中申请一个double类型的抽屉

cin >> piValue; // 将用户输入的数据赋值给piValue

cin.ignore();

cout << "您叫什么?" << endl;

string userName("无名氏"); // 在内存中申请一个string类型的抽屉

getline(cin, userName); // 将用户输入的整一行放入userName这个抽屉

cout << "您叫 " << userName<< " ，您认为PI的值是 " << piValue << endl;

return 0;

}

如果我们混合使用>>和getline，记得须要在cin >> 语句之后用cin.ignore()。这是一个规则，要记住。

改变变量的值

要进行运算，我们离不开变量。

首先，我们来看看如何改变变量的值吧。我们用=（等号）来进行数值的改变。假设我有一个int型的变量，我想要改变它的值，我首先写这个int型变量的名称，后面跟一个=号，再接新的数值。这就是变量的赋值。例如：

int number(0); // 在内存中申请一个抽屉，存放一个int类型变量，叫number，初始值为0

number = 5; // 将number的值改为5

我们也可以直接把一个变量的值赋给另一个变量：

int a(4), b(5); // 定义两个变量

a = b; // 将变量b的值赋给a

上面两句程序做了什么呢？

首先，我们定义了两个int变量，分别取名为a和b，也就是在内存中申请了两个抽屉，初始值分别是4和5。

接着 a = b; 这句话将b的值赋给a，也就是用5代替了a原先的值4，如下图所示：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int a(4), b(5); // 定义两个变量

cout << "a的值是 : " << a << "， b的值是 : " << b << endl;

cout << "赋值!" << endl;

a = b; // 将b的值赋给a

cout << "a的值是 : " << a << "， b的值是 : " << b << endl;

return 0;

}

运行，输出：

a的值是 : 4， b的值是 : 5

赋值!

a的值是 : 5， b的值是 : 5

b的值并没有改变，在赋值时，只有等号左边的值（称为左值）会改变，等号右边的值（右值）不会改变。这也不是说赋值运算中的这两个变量是一样的，只是它们的值相等而已。

这是个好的开始，但是要称得上一个最基本的计算器，我们还缺点什么。是的，缺运算符。

最基础的计算器

我们从最基本的运算符开始介绍，首先是加法运算符：

例如：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

int result(0), a(5), b(8);

result = a b;

cout << "5 8 = " << result<< endl;

return 0;

}

运行，输出：

5 8 = 13

给出基础的运算符的表：

运算	符号	用例
加法		result = a b;
减法	-	result = a - b;
乘法	*	result = a * b;
除法	/	result = a / b;
取模	%	result = a % b;

上表中前面四个运算符都好理解，但是最后一个"取模"是什么意思呢？小学数学老师好像没有教我啊。

取模就是除法运算的延伸。因为例如整数除法，我们有除不尽的时候，就会多出点"边角料"，这个边角料就是模了，其实就是余数。

因此，假如 13 / 4 等于 3 余 1 （因为 3 乘以4，再加1等于13）

那么1就是13 / 4 的模。

13 % 4 就等于1

有了这么多运算符，我们就可以组合出复杂一些的运算啦，例如：

result = ((a b) * c ) - d;

常变量

这标题有点奇怪，不是吗？

什么叫常变量？要么常量，要么变量。

好吧，常变量就是不能改变的变量。

要声明常变量，我们使用const关键字。const是constant的缩写，表示"恒定的"。用const声明的变量不可在之后的程序中被更改，不然程序运行会报错。

只 要适合用const的地方，都尽量用const。因为我们不但可以避免一些程序的错误（比如防止修改我们不想要其值改变的变量），而且const变量使得 编译器更加有效率（因为const变量，编译器之后就不会再去检查它的值有没有被改变了，不会再去重复取它的值，因为知道其值不能被改变）。

const用法如下：

string const password("wAsTZsaswQ"); // 密码

double const pi(3.14); // PI的值

unsigned int const maxLifePoint(100); // 生命值的最大取值

下一课中，我们还会再聊const这个关键字。

缩略形式

程序员是很勤劳的，但是他们又是很会偷懒的。

会偷懒和偷懒不一样，偷懒是贬义，会偷懒是褒义。会偷懒是指我们如果可以用更简便的方法来完成某事，尽量不用原先复杂冗余的形式。因为这样可以节省开销，降低程序复杂度。

我们就来看看几个运算符的缩略形式吧。

在编程中，很多时候，我们需要将变量进行减1的运算，或者加1的运算。一般我们会这样写：

int a(4);

a = a 1; // 使a增加1

但是不觉得 a = a 1; 写起来有点重复吗？写了两次a诶，不能忍啊。

因此我们可以用自增运算符来完成同样的操作。

自增运算

自增运算符是

也就是在变量名后跟

例如：

int a(4);

a ;

cout << "a的值是 : " << a << endl;

运行，输出：

a的值是 : 5

自减运算

自减运算就是将变量的值减1啦。

int a(4);

a--;

之后a的值变为3。

自增运算符和自减运算符，有不同的摆放位置，不一定放在变量名后面，也可以放在变量名前面。作用有所不同。

a ; // 先使用a的值，再对a进行加1操作

a; // 先对a进行加1操作，再使用a的值

例如：

int b(0), a(2);

b = a ;

cout << "a的值是 : " << a << " , b的值是 : " << b << endl;

b = a;

cout << "a的值是 : " << a << " , b的值是 : " << b << endl;

运行，输出：

a的值是 : 3 , b的值是 : 2

a的值是 : 4 , b的值是 : 4

为什么呢？

因为第一次的时候，我们使用 b = a ; 是先将a的值赋给b，然后再对a进行加1操作。这句结束后，a的值变为3，b的值是2

接着，我们使用b = a; 是先将a的值加1，再将a的值赋给b。所以a的值首先变为4，再赋值给b，因此b的值为4。

要记忆也很容易，假如是a 的形式，由于变量名在左边，所以先使用变量，再进行之后的 操作；假如是 a的形式，由于 符号在先，因此先进行自增操作，再使用变量。

其他运算符

其他运算符就是基础运算符（加，减，乘，除，取模）与等号的结合使用了：

=, -=, *=, /= et %=

例如：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

double number(5.3);

number = 4.2; // number现在等于 9.5

number *= 2.; // number现在等于 19

number -= 1.; // number现在等于 18

number /= 3.; // number现在等于 6

return 0;

}

更多数学运算

也许你觉得不够过瘾，毕竟我们只是做了一些很基础的运算。

那么如果你要进行比如开平方根这样的运算，该如何做呢？

我们需要引入一个C 的标准库：数学库，是cmath

#include <cmath>

在这个头文件里，包含了很多数学计算相关的函数。如下表（没有列全）：

函数名称	符号	函数	用例
平方根	sqrtx	sqrt()	result = sqrt(x);
正弦值	sin(x)	sin()	result = sin(x);
余弦值	cos(x)	cos()	result = cos(x);
正切值	tan(x)	tan()	result = tan(x);
指数	ex	exp()	result = exp(x);
次方	ab	pow()	result = pow(a,b);
自然对数	lnx	log()	result = log(x);
以10为底的对数	log10x	log10()	result = log10(x);
绝对值	|x|	fabs()	result = fabs(x);
向下取整	⌊×⌋	floor()	result = floor(x);
向上取整	⌈×⌉	ceil()	result = ceil(x);

总结

1. 为了请求用户输入数据，我们使用如下格式：cin >> variable，之后用户输入的数据就储存在variable变量中。

2. 不要搞混了标准输入和标准输出运算符的方向：cin >> 是标准输入，cout <<是标准输出。

3. 在C 中，我们可以做很多基本的运算：加，减，乘，除，等等。例如：result = a ｂ

4. const变量是一旦定义就不能修改其值的变量（记得，不是常量）。我们用关键字const来声明。

5. 为了一个变量能够进行加一运算，我们可以用自增运算符 ，variable 。还有一个自减运算符--，variable--，进行减一运算。

6. 如果你要进行更复杂的数学运算，例如计算平方根，那么需要引入C 的标准数学库，就是cmath。使用方法： #include <cmath> 之后你就可以用标准数学库中的各种函数了，例如计算平方根：result = sqrt(100);

第一部分第六课预告

今天的课就到这里，一起加油吧！

下一课我们学习：控制流程，随心所至

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