Vytvoření kalkulačky konzoly v C++

Spusťte Visual Studio. Zobrazí se dialogové okno Visual Studio Start. Vyberte Vytvořit nový projekt.

V dialogovém okně Vytvořit nový projekt nastavte jazyk na C++, nastavte platformu na Windows, v seznamu typů projektů vyberte Konzolová aplikace a pak vyberte Další.

V okně Konfigurace nového projektu vyberte textové pole Název projektu, pojmenujte nový projekt CalculatorTutorial a potom vyberte Vytvořit.

Vytvoří se prázdná konzolová aplikace C++ Windows "Hello World". Konzolové aplikace používají okno konzoly systému Windows k zobrazení výstupu a přijetí uživatelského vstupu. V sadě Visual Studio se otevře okno editoru a zobrazí vygenerovaný kód:

// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Hello World!\n";
}

// Run program: Ctrl + F5 or Debug > Start Without Debugging menu
// Debug program: F5 or Debug > Start Debugging menu

// Tips for Getting Started:
//   1. Use the Solution Explorer window to add/manage files
//   2. Use the Team Explorer window to connect to source control
//   3. Use the Output window to see build output and other messages
//   4. Use the Error List window to view errors
//   5. Go to Project > Add New Item to create new code files, or Project > Add Existing Item to add existing code files to the project
//   6. In the future, to open this project again, go to File > Open > Project and select the .sln file

Projekt sestavíte tak, že v nabídce Sestavení vyberete Sestavit řešení. V okně výstupu se zobrazí výsledky procesu sestavení.

Pokud chcete kód spustit, v nabídce vyberte ladění>Spustit bez ladění (Ctrl+F5).

Otevře se okno konzoly a vaše aplikace v ní běží.

Když spustíte konzolovou aplikaci v sadě Visual Studio, spustí se váš kód a vytiskne se "Stisknutím libovolné klávesy zavřete toto okno . . ", abyste získali šanci zobrazit výstup.

Gratulujeme! V sadě Visual Studio jste vytvořili svou první konzolovou aplikaci Hello, world!.

Stisknutím klávesy zavřete okno konzoly a vraťte se do sady Visual Studio.

CalculatorTutorial.cpp Obsah souboru nahraďte následujícím kódem, aby odpovídal tomuto příkladu:

// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    cout << "Calculator Console Application" << endl << endl;
    cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b"
        << endl;
    return 0;
}

// Run program: Ctrl + F5 or Debug > Start Without Debugging menu
// Debug program: F5 or Debug > Start Debugging menu
// Tips for Getting Started:
//   1. Use the Solution Explorer window to add/manage files
//   2. Use the Team Explorer window to connect to source control
//   3. Use the Output window to see build output and other messages
//   4. Use the Error List window to view errors
//   5. Go to Project > Add New Item to create new code files, or Project > Add Existing Item to add existing code files to the project
//   6. In the future, to open this project again, go to File > Open > Project and select the .sln file

Principy kódu:

• Příkaz #include přináší kód v jiných souborech. Někdy se může zobrazit název souboru obklopený úhlovými závorkami, jako je <iostream>. Hranaté závorky dávají kompilátoru pokyn, aby nejprve hledal iostream soubor hlaviček ve standardních systémových adresářích a pokud nebyl nalezen, aby hledal adresáře specifické pro daný projekt. Jindy se může zobrazit název souboru obklopený uvozovkami, jako je "someHeader.h". Uvozovky dávají kompilátoru pokyn, aby přeskočil vyhledávání ve standardních systémových adresářích a místo toho procházel pouze adresáře specifické pro daný projekt.
• Říká using namespace std; kompilátoru, aby očekával, že kód ze standardní knihovny C++ bude použit v tomto souboru. Bez tohoto řádku by každé klíčové slovo z knihovny muselo předcházet std:: , aby bylo možné označit jeho rozsah. Například bez toho řádku by každý odkaz cout byl zapsán jako std::cout. Příkaz using je přidán, aby byl snazší přístup ke kódu v jiném oboru názvů.
• Klíčové cout slovo slouží k tisku do standardního výstupu v jazyce C++. Operátor << říká kompilátoru, aby do standardního výstupu odeslal cokoli, co je napravo od něj.
• Klíčové endl slovo je jako klávesa Enter. Ukončí čáru a přesune kurzor na další řádek. Je lepší dát \n do řetězce (tj. obsaženého uvnitř ""), aby se dosáhlo stejných výsledků, protože endl vždy vyprázdní vyrovnávací paměť, což může ovlivnit výkon programu. Vzhledem k tomu, že se jedná o velmi malou aplikaci, endl používá se místo toho.
• Všechny příkazy jazyka C++ musí končit středníky a všechny aplikace jazyka main() C++ musí obsahovat funkci. Tato funkce je to, co program spouští na začátku. Veškerý kód musí být přístupný z main(), aby mohl být použit.

Pokud chcete soubor uložit, stiskněte Ctrl+S nebo vyberte ikonu diskety na panelu nástrojů pod řádkem nabídek.

Pokud chcete aplikaci spustit, stiskněte Ctrl+F5 nebo přejděte do nabídky Ladění a vyberte Spustit bez ladění. Mělo by se zobrazit okno konzoly.

Až budete hotovi, zavřete okno konzoly.

Přejděte do nabídky Projekt a vyberte Přidat třídu. Jako název třídy zadejte kalkulačku. Vyberte OK.

Do projektu se přidají dva nové soubory. Pokud chcete uložit všechny změněné soubory najednou, stiskněte kombinaci kláves Ctrl+Shift+S. Klávesová zkratka pro Soubor>Uložit vše. Vedle tlačítka Uložit je také tlačítko panelu nástrojů pro uložit vše, ikona dvou disket. Obecně platí, že je vhodné provést možnost Uložit vše často, takže vám neuniknou žádné změny.

Dialogové okno Přidat třídu vytvoří .h a .cpp soubory, které mají stejný název jako třída. Úplný seznam souborů projektu můžete zobrazit v okně Průzkumníka řešení , který je viditelný na straně integrovaného vývojového prostředí (IDE). Pokud okno není viditelné, otevřete ho na řádku nabídek výběrem možnosti Zobrazení>Průzkumník řešení.

Soubor můžete otevřít poklikáním v okně Průzkumníka řešení . Calculator.hOtevřete ho tak, že na něj pokliknete.

Nahraďte obsah Calculator.h následujícím kódem, aby soubor teď vypadal takto:

#pragma once
class Calculator
{
public:
    double Calculate(double x, char oper, double y);
};

Vysvětlení kódu

• Tento kód deklaruje novou funkci s názvem Calculate, která zpracovává matematické operace pro sčítání, odčítání, násobení a dělení.
• Kód C++ je uspořádaný do souborů hlaviček (.h) a zdrojových (.cpp) souborů. Některé další přípony souborů jsou podporovány různými kompilátory, ale to jsou hlavní, o kterých chcete vědět. Funkce a proměnné jsou obvykle deklarovány, to znamená, že mají název a typ, v souborech hlaviček a implementují se nebo mají definici ve zdrojových souborech. Pro přístup k kódu definovanému v jiném souboru můžete použít #include "filename.h", kde filename.h je název souboru, který deklaruje proměnné nebo funkce, které chcete použít.
• Je vhodné kód uspořádat do různých souborů na základě toho, co dělá, takže kód, který budete potřebovat, snadno najdete později. V tomto případě definujete Calculator třídu odděleně od souboru obsahujícího main() funkci, ale plánujete odkazovat na Calculator třídu v main().

Pod Calculate se objeví zelená vlnovka, protože i když je funkce Calculatedeklarována, není definována. Najeďte myší na Calculate, vyberte šipku dolů na ikoně šroubováku a vyberte Vytvořit definici „Vypočítat“ v Calculator.cpp.

Tento kód se přidá do Calculator.cpp:

V současné době vrátí pouze hodnotu 0,0. Pojďme to změnit.

Přepněte do Calculator.cpp souboru v okně editoru. Nahraďte obsah Calculator::Calculate(double x, char oper, double y) následujícím kódem:

double Calculator::Calculate(double x, char oper, double y)
{
    switch(oper)
    {
        case '+':
            return x + y;
        case '-':
            return x - y;
        case '*':
            return x * y;
        case '/':
            return x / y;
        default:
            return 0.0;
    }
}

Vysvětlení kódu

• Funkce Calculate přijímá číslo, operátor a druhé číslo. Potom provede požadovanou operaci se dvěma čísly.
• Příkaz switch zkontroluje, který operátor byl poskytnut, a provede případ odpovídající dané operaci. Případ default: je náhradní v případě, že uživatel zadá operátor, který není zpracován žádným z předchozích case příkazů. Nejlepší je zpracovat neplatný vstup uživatele elegantnějším způsobem, ale toto je nad rámec tohoto kurzu.
• Klíčové double slovo označuje typ čísla, který podporuje desetinná místa. Tento typ čísla se nazývá číslo s plovoucí desetinnou čárkou a double znamená číslo s plovoucí desetinnou čárkou, které má větší přesnost. Kalkulačka tak dokáže zpracovat desetinnou matematiku i celočíselnou matematiku. Funkce Calculate musí vždy vrátit číslo s plovoucí desetinnou čárkou s dvojitou přesností z důvodu double na začátku kódu (označuje návratový typ funkce), což je důvod, proč program ve výchozím případě vrátí hodnotu 0,0.
• Soubor .h deklaruje prototyp funkce, který kompilátoru předem řekne, jaké parametry vyžaduje, a jaký návratový typ má od něj očekávat. Soubor .cpp obsahuje všechny podrobnosti implementace funkce.

Aktualizujte main funkci v CalculatorTutorial.cpp následujícím způsobem:

// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//

#include <iostream>
#include "Calculator.h"

using namespace std;

int main()
{
    double x = 0.0;
    double y = 0.0;
    double result = 0.0;
    char oper = '+';

    cout << "Calculator Console Application" << endl << endl;
    cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b"
         << endl;

    Calculator c;
    while (true)
    {
        cin >> x >> oper >> y;
        result = c.Calculate(x, oper, y);
        cout << "Result " << "of " << x << oper << y << " is: " << result << endl;
    }

    return 0;
}

Vysvětlení kódu

• Vzhledem k tomu, že programy v C++ vždy začínají ve funkci main(), je potřeba z ní volat další kód, proto je potřeba příkaz #include, aby byl tento kód pro naši funkci main() dostupný.
• Proměnné x, , yopera result jsou deklarovány pro uložení prvního čísla, druhého čísla, operátoru a konečného výsledku. Vždy je vhodné jim dát nějaké počáteční hodnoty, aby se zabránilo nedefinované chování, což se tady dělá.
• Řádek Calculator c; deklaruje objekt pojmenovaný c jako instanci Calculator třídy. Samotná třída je jen návod, jak fungují kalkulátory. Objekt je konkrétní kalkulačka, která provádí matematiku.
• Příkaz while (true) je cyklus. Kód uvnitř smyčky se opakovaně provádí, dokud je podmínka uvnitř () pravdivá. Vzhledem k tomu, že podmínka je jednoduše uvedena jako true, je vždy true, což znamená, že smyčka běží donekonečna. Chcete-li program zavřít, musí uživatel ručně zavřít okno konzoly. Jinak program vždy čeká na nový vstup.
• Klíčové cin slovo přijímá vstup od uživatele. Vstupní datový proud je dostatečně inteligentní, aby zpracovával řádek textu zadaný v okně konzoly a umístil ho do každé z uvedených proměnných v pořadí.
• Výraz c.Calculate(x, oper, y); volá funkci definovanou Calculate dříve a poskytuje zadané vstupní hodnoty a požadovanou operaci. Funkce pak vrátí číslo, které je uloženo v result.
• result Nakonec se vytiskne do konzoly a uživatel uvidí výsledek výpočtu.

Stisknutím kláves Ctrl+F5 aplikaci znovu sestavíte a spustíte.

Zadejte 5+5a stiskněte Enter. Ověřte, že výsledek je 10.

Ukončete program zavřením okna konzoly.

Nastavte CalcuatorTutorial.cpp zarážku na řádku: result = c.Calculate(x, oper, y);. Pokud chcete nastavit zarážku, vyberte vedle čáry ve svislém pruhu podél levého okraje okna editoru, aby se zobrazila červená tečka.

Když teď program ladíte, provádění se pozastaví na daném řádku. Už máte hrubý nápad, že program funguje pro jednoduché případy. Protože nechcete při každém volání Calculate() pozastavit běh programu, nastavte podmíněný bod přerušení.

Klikněte pravým tlačítkem myši na červenou tečku, která představuje zarážku, a vyberte Podmínky. Do textového pole podmínky zadejte (y == 0) && (oper == '/'). Zvolením možnosti Zavřít uložíte podmínku bodu přerušení.

Nyní se spuštění pozastaví na zarážce, když se aplikace pokusí vydělit 0.

Pokud chcete program ladit, stiskněte klávesu F5 nebo vyberte tlačítko panelu nástrojů ladicího programu místního ladicího programu systému Windows s ikonou zelené šipky. Pokud do konzolové aplikace zadáte něco jako 5 až 0, program se chová normálně a pořád běží. Pokud však zadáte 10 / 0, pozastaví se na zarážce. Můžete zadat libovolný počet mezer mezi operátorem a čísly: cin je dostatečně inteligentní, abyste mohli správně analyzovat vstup.

Žlutá šipka vlevo zobrazuje aktuální bod provádění. Aktuální řádek volá Calculate, stiskněte F11 pro vstup do funkce. Teď spouštíte kód v těle Calculate funkce. Buďte opatrní s Step Into, protože vstupuje do všech funkcí na aktuálním řádku, včetně funkcí standardní knihovny. Je v pořádku vstoupit do standardní knihovny, ale spíš se budete chtít zaměřit na svůj kód než na kód knihovny.

Teď, když je bod provádění na začátku Calculate funkce, stisknutím klávesy F10 přejděte na další řádek provádění programu. F10 se také označuje jako Step Over. Krok přes můžete použít k přecházení řádek po řádku, aniž byste se museli zabývat detaily toho, co se na každém řádku děje. Obecně byste měli použít Krok přes místo Krok do, ledaže se chcete ponořit hlouběji do kódu, který je volán odjinud, tak jako jste to udělali, abyste se dostali do těla Calculate.

Pokračujte v používání F10 k přeskočení každého řádku, dokud se nedostanete zpět na main() funkci v druhém souboru, a zastavte se na cout řádku.

Program dělá to, co očekáváte: vezme první číslo a vydělí ho druhým. Najeďte myší na cout proměnnou na result řádku nebo se podívejte result do okna Autos. Její hodnota je inf, která nevypadá správně.

Můžete to opravit. Řádek cout vypíše libovolnou hodnotu uloženou v result. Když krokujete další řádek vpřed pomocí klávesy F10, zobrazí se okno konzoly:

Výsledkem je, že dělení nulou není definováno, takže program nemá číselnou odpověď na požadovanou operaci.

Proveďte následující změny v souboru CalculatorTutorial.cpp. Program můžete nechat spuštěný při úpravách, a to díky funkci ladicího programu s názvem Upravit a pokračovat. if Přidejte následující cin >> x >> oper >> y; příkaz, který zkontroluje dělení nulou a vypíše zprávu uživateli, pokud k tomu dojde. V opačném případě se výsledek vytiskne.

// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//

#include <iostream>
#include "Calculator.h"

using namespace std;

int main()
{
    double x = 0.0;
    double y = 0.0;
    double result = 0.0;
    char oper = '+';

    cout << "Calculator Console Application" << endl << endl;
    cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b" << endl;

    Calculator c;
    while (true)
    {
        cin >> x >> oper >> y;
        if (oper == '/' && y == 0)
        {
            cout << "Math error: Attempted to divide by zero!" << endl;
            continue;
        }
        else
        {
            result = c.Calculate(x, oper, y);
        }
        cout << "Result " << "of " << x << oper << y << " is: " << result << endl;
    }

    return 0;
}

Stiskněte jednou klávesu F5 . Provádění programu bude pokračovat, dokud se nebude muset pozastavit a požádat o vstup uživatele. Znovu zadejte 10 / 0 . Teď se vytiskne užitečnější zpráva. Uživateli se zobrazí výzva k zadání dalšího vstupu a program se bude normálně spouštějí.

Vysvětlení klávesových zkratek pro spuštění a ladění

• F5, nebo Ladění>Start Debugging, zahájí ladicí relaci, pokud ještě není aktivní, a spustí program, dokud nenarazí na zarážku nebo dokud program nepožaduje uživatelský vstup. Pokud není potřeba žádný uživatelský vstup a není k dispozici žádná zarážka, program se ukončí a okno konzoly se zavře, jakmile program dokončí spuštění. Pokud program vypíše do konzoly výstup, použijte ctrl+F5 nebo nastavte zarážku, než stisknete klávesu F5 , aby bylo okno otevřené.
• Ctrl+F5, nebo Debug>Spustit bez ladění, spustí aplikaci bez přechodu do režimu ladění. Je to o něco rychlejší než ladění a okno konzoly zůstane otevřené po dokončení provádění programu.
• F10, označovaný jako Step Over, umožňuje iterovat kódem, řádek po řádku a vizualizovat, jak se kód spouští a jaké hodnoty proměnných jsou v každém kroku provádění.
• F11, označovaný jako Step Into, funguje podobně jako Step Over, kromě toho, že vstupuje do jakýchkoli funkcí volaných na řádku provádění. Pokud například řádek spuštěný volá funkci, stisknutím klávesy F11 přesunete ukazatel do těla funkce, abyste mohli sledovat spuštění kódu funkce, než se vrátíte na řádek, na který jste začali. Stisknutím klávesy F10 přes volání funkce přejdete na další řádek; volání funkce se stále děje, ale program se nepřestaví, aby vám ukázal, co to dělá.

V nabídce v Visual Studio vyberte Soubor>nový>Project. Otevře se okno Nový projekt .

Na levém bočním panelu se ujistěte, že je vybraný Visual C++ . V centru vyberte Konzolová aplikace.

V poli Název v dolní části pojmenujte nový projekt CalculatorTutorial a pak vyberte OK.

Vytvoří se prázdná konzolová aplikace C++ Windows "Hello World". Konzolové aplikace používají okno konzoly systému Windows k zobrazení výstupu a přijetí uživatelského vstupu. V sadě Visual Studio se otevře okno editoru a zobrazí vygenerovaný kód:

// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "Hello World!\n";
}

// Run program: Ctrl + F5 or Debug > Start Without Debugging menu
// Debug program: F5 or Debug > Start Debugging menu

// Tips for Getting Started:
//   1. Use the Solution Explorer window to add/manage files
//   2. Use the Team Explorer window to connect to source control
//   3. Use the Output window to see build output and other messages
//   4. Use the Error List window to view errors
//   5. Go to Project > Add New Item to create new code files, or Project > Add Existing Item to add existing code files to the project
//   6. In the future, to open this project again, go to File > Open > Project and select the .sln file

Projekt sestavíte tak, že v nabídce Sestavení vyberete Sestavit řešení. V okně výstupu se zobrazí výsledky procesu sestavení.

Kód spustíte tak, že na řádku nabídek vyberete Ladit, Spustit bez ladění (Ctrl+F5).

Otevře se okno konzoly a vaše aplikace v ní běží.

Když spustíte konzolovou aplikaci v sadě Visual Studio, spustí se váš kód a pak se vytiskne Press any key to close this window . . . , abyste viděli výstup.

Gratulujeme! V sadě Visual Studio jste vytvořili svou první konzolovou aplikaci Hello, world!.

Stisknutím klávesy zavřete okno konzoly a vraťte se do sady Visual Studio.

CalculatorTutorial.cpp Obsah souboru nahraďte následujícím kódem, aby odpovídal tomuto příkladu:

// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    cout << "Calculator Console Application" << endl << endl;
    cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b" << endl;
    return 0;
}

// Run program: Ctrl + F5 or Debug > Start Without Debugging menu
// Debug program: F5 or Debug > Start Debugging menu
// Tips for Getting Started:
//   1. Use the Solution Explorer window to add/manage files
//   2. Use the Team Explorer window to connect to source control
//   3. Use the Output window to see build output and other messages
//   4. Use the Error List window to view errors
//   5. Go to Project > Add New Item to create new code files, or Project > Add Existing Item to add existing code files to the project
//   6. In the future, to open this project again, go to File > Open > Project and select the .sln file

Principy kódu:

• Příkaz #include přináší kód v jiných souborech. Někdy se může zobrazit název souboru obklopený úhlovými závorkami, jako je <iostream>. Hranaté závorky dávají kompilátoru pokyn, aby nejprve hledal iostream soubor hlaviček ve standardních systémových adresářích a pokud nebyl nalezen, aby hledal adresáře specifické pro daný projekt. Jindy se může zobrazit název souboru obklopený uvozovkami, jako je "someHeader.h". Uvozovky dávají kompilátoru pokyn, aby přeskočil vyhledávání ve standardních systémových adresářích a místo toho procházel pouze adresáře specifické pro daný projekt.
• Říká using namespace std; kompilátoru, aby očekával, že kód ze standardní knihovny C++ bude použit v tomto souboru. Bez tohoto řádku by každé klíčové slovo z knihovny muselo předcházet std:: , aby bylo možné označit jeho rozsah. Například bez toho řádku by každý odkaz cout byl zapsán jako std::cout. Příkaz using je přidán, aby byl snazší přístup ke kódu v jiném oboru názvů.
• Klíčové cout slovo se vytiskne do standardního výstupu v jazyce C++. Operátor << říká kompilátoru, aby do standardního výstupu odeslal cokoli, co je napravo od něj.
• Klíčové endl slovo je jako klávesa Enter. Ukončí čáru a přesune kurzor na další řádek. Je lepší umístit \n do řetězce (který je obsažen uvnitř ""), aby se dosáhlo stejného účinku, protože endl vždy vyprázdní vyrovnávací paměť a může poškodit výkon programu. Ale protože se jedná o velmi malou aplikaci, endl používá se místo toho.
• Všechny příkazy jazyka C++ musí končit středníky a všechny aplikace jazyka main() C++ musí obsahovat funkci. Tato funkce je to, co program spouští na začátku. Veškerý kód musí být přístupný z main(), aby mohl být použit.

Pokud chcete soubor uložit, stiskněte Ctrl+S nebo vyberte ikonu diskety na panelu nástrojů pod řádkem nabídek.

Pokud chcete aplikaci spustit, stiskněte Ctrl+F5 nebo přejděte do nabídky Ladění a vyberte Spustit bez ladění. Pokud se zobrazí dialogové okno s informací, že tento projekt je zastaralý, můžete znovu vybrat Možnost Nezobrazovat toto dialogové okno a pak výběrem možnosti Ano sestavte aplikaci. Mělo by se zobrazit okno konzoly, které vypadá takto:

Až budete hotovi, zavřete okno konzoly.

Přejděte do nabídky Projekt a vyberte Přidat třídu. Do textového pole Název třídy zadejte Kalkulačku. Vyberte OK.

Třída je jako podrobný plán objektu, který něco dělá. V tomto případě definuje kalkulačku a způsob, jakým by měla fungovat.

Do projektu se přidají dva nové soubory. Pokud chcete uložit všechny změněné soubory najednou, stiskněte kombinaci kláves Ctrl+Shift+S. Klávesová zkratka pro Soubor>Uložit vše. Vedle tlačítka Uložit je také tlačítko panelu nástrojů pro uložit vše, ikona dvou disket. Obecně platí, že je vhodné provést možnost Uložit vše často, takže při ukládání nezmeškáte žádné soubory.

Dialogové okno Přidat třídu vytvoří .h a .cpp soubory, které mají stejný název jako třída. Úplný seznam souborů projektu můžete zobrazit v okně Průzkumníka řešení , který je viditelný na straně integrovaného vývojového prostředí (IDE). Pokud Průzkumník řešení není viditelný, otevřete ho na řádku nabídek: vyberte Zobrazit>Průzkumníka řešení.

Soubor můžete otevřít poklikáním v okně Průzkumníka řešení . Calculator.hOtevřete ho tak, že na něj pokliknete.

Nahraďte obsah Calculator.h následujícího kódu tak, aby soubor teď vypadal takto:

#pragma once
class Calculator
{
public:
    double Calculate(double x, char oper, double y);
};

Vysvětlení kódu

• Tento kód deklaruje novou funkci s názvem Calculate, která zpracovává matematické operace pro sčítání, odčítání, násobení a dělení.
• Kód C++ je uspořádaný do souborů hlaviček (.h) a zdrojových (.cpp) souborů. Některé další přípony souborů jsou podporovány různými kompilátory, ale to jsou hlavní, o kterých chcete vědět. Funkce a proměnné jsou obvykle deklarovány, to znamená, že mají název a typ, v souborech hlaviček a implementují se nebo mají definici ve zdrojových souborech. Pro přístup k kódu definovanému v jiném souboru můžete použít #include "filename.h", kde filename.h je název souboru, který deklaruje proměnné nebo funkce, které chcete použít.
• Je vhodné kód uspořádat do různých souborů na základě toho, co dělá, takže kód, který budete potřebovat, snadno najdete později. V tomto případě definujete Calculator třídu odděleně od souboru obsahujícího main() funkci, ale odkazujete na Calculator třídu v main().

Pod Calculate se objeví zelená vlnovka, protože i když je funkce Calculatedeklarována, není definována. Najeďte myší na Calculate, vyberte šipku dolů u žárovky a potom vyberte Vytvořit definici Calculate v Calculator.cpp. Zobrazí se automaticky otevírané okno s náhledem změny kódu provedené v jiném souboru. Kód byl přidán do Calculator.cpp.

V současné době vrátí pouze hodnotu 0,0. Pojďme to změnit. Stisknutím klávesy Esc zavřete automaticky otevírané okno a výběrem možnosti Ano uložte změny.

Přepněte do Calculator.cpp souboru v okně editoru. Obsah souboru nahraďte následujícím kódem:

#include "Calculator.h"

double Calculator::Calculate(double x, char oper, double y)
{
    switch(oper)
    {
        case '+':
            return x + y;
        case '-':
            return x - y;
        case '*':
            return x * y;
        case '/':
            return x / y;
        default:
            return 0.0;
    }
}

Vysvětlení kódu

• Funkce Calculate přijímá číslo, operátor a druhé číslo. Potom provede požadovanou operaci se dvěma čísly.
• Příkaz switch zkontroluje, který operátor byl poskytnut, a provede případ odpovídající dané operaci. Případ default: je náhradní v případě, že uživatel zadá operátor, který není zpracován žádným z předchozích case příkazů. Nejlepší je zpracovat neplatný vstup uživatele elegantnějším způsobem, ale toto je nad rámec tohoto kurzu.
• Klíčové double slovo označuje typ čísla, který podporuje desetinná místa. Tento typ čísla se nazývá číslo s plovoucí desetinnou čárkou a double znamená číslo s plovoucí desetinnou čárkou, které má větší přesnost. Kalkulačka tak dokáže zpracovat desetinnou matematiku i celočíselnou matematiku. Funkce Calculate musí vždy vrátit číslo s plovoucí desetinnou čárkou s dvojitou přesností z důvodu double na začátku kódu (označuje návratový typ funkce), což je důvod, proč program ve výchozím případě vrátí hodnotu 0,0.
• Soubor .h deklaruje prototyp funkce, který kompilátoru předem řekne, jaké parametry vyžaduje, a jaký návratový typ má od něj očekávat. Soubor .cpp obsahuje všechny podrobnosti implementace funkce.

Aktualizujte main funkci v CalculatorTutorial.cpp následujícím způsobem:

// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//

#include <iostream>
#include "Calculator.h"

using namespace std;

int main()
{
    double x = 0.0;
    double y = 0.0;
    double result = 0.0;
    char oper = '+';

    cout << "Calculator Console Application" << endl << endl;
    cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b" << endl;

    Calculator c;
    while (true)
    {
        cin >> x >> oper >> y;
        result = c.Calculate(x, oper, y);
        cout << "Result is: " << result << endl;
    }

    return 0;
}

Vysvětlení kódu

• Vzhledem k tomu, že programy C++ vždy začínají ve funkci main(), musíte z ní volat náš další kód, takže je potřeba příkaz #include, aby byl tento kód pro naši funkci main() viditelný.
• Proměnné x, , yopera result jsou deklarovány pro uložení prvního čísla, druhého čísla, operátoru a konečného výsledku. Vždy je vhodné jim dát nějaké počáteční hodnoty, aby se zabránilo nedefinované chování, což se tady dělá.
• Řádek Calculator c; deklaruje objekt pojmenovaný c jako instanci Calculator třídy. Samotná třída je pouze podrobný plán, jak kalkulačky fungují; objekt je konkrétní kalkulačka, která provádí výpočty.
• Příkaz while (true) je cyklus. Kód uvnitř smyčky se opakovaně spouští, dokud je podmínka uvnitř () pravdivá. Vzhledem k tomu, že podmínka je jednoduše uvedena jako true, je vždy true, což znamená, že smyčka běží donekonečna. Chcete-li program zavřít, musí uživatel ručně zavřít okno konzoly. Jinak program vždy čeká na nový vstup.
• Klíčové cin slovo přijímá vstup od uživatele. Vstupní datový proud je dostatečně inteligentní, aby zpracovával řádek textu zadaný v okně konzoly a umístil ho do každé z uvedených proměnných v pořadí.
• Výraz c.Calculate(x, oper, y); volá funkci definovanou Calculate dříve a poskytuje zadané vstupní hodnoty a požadovanou operaci. Funkce pak vrátí číslo, které je uloženo v result.
• result Nakonec se vytiskne do konzoly a uživatel uvidí výsledek výpočtu.

Stisknutím kláves Ctrl+F5 aplikaci znovu sestavíte a spustíte.

Zadejte 5+5a stiskněte Enter. Ověřte, že výsledek je 10.

Ukončete program zavřením okna konzoly.

Nastavte bod přerušení na řádek CalcuatorTutorial.cpp. Pokud chcete nastavit zarážku, vyberte vedle čáry v šedém svislém pruhu podél levého okraje okna editoru, aby se zobrazila červená tečka.

Nyní, když ladíte program, vždy pozastaví provádění na daném řádku. Už máte hrubý nápad, že program funguje pro jednoduché případy. Protože nechcete pokaždé pozastavovat běh programu, nastavte podmíněný zarážkový bod.

Klikněte pravým tlačítkem myši na červenou tečku, která představuje zarážku, a vyberte Podmínky. Do textového pole podmínky zadejte (y == 0) && (oper == '/'). Jakmile budete hotovi, klikněte na tlačítko Zavřít a uložte podmínku zarážky.

Spouštění se pozastaví na bodu přerušení, pokud dojde k pokusu o dělení nulou.

Pokud chcete program ladit, stiskněte klávesu F5 nebo vyberte tlačítko panelu nástrojů Místní ladicí program systému Windows s ikonou zelené šipky. Pokud do konzolové aplikace zadáte něco jako 5 až 0, program se chová normálně a pořád běží. Pokud však zadáte 10 / 0, pozastaví se na zarážce. Můžete dokonce vložit libovolný počet mezer mezi operátorem a čísly; cin je dost chytrý, aby správně zpracoval vstup.

Žlutá šipka vlevo zobrazuje aktuální bod provádění. Aktuální řádek volá Calculate, takže stiskněte F11, abyste provedli krok do funkce a přenesli se do těla Calculate funkce. Buďte opatrní s Step Into, protože vstupuje do všech funkcí na aktuálním řádku, včetně funkcí standardní knihovny. Je v pořádku vstoupit do standardní knihovny, ale spíš se budete chtít zaměřit na svůj kód než na kód knihovny.

Teď, když je bod provádění na začátku Calculate funkce, stisknutím klávesy F10 přejděte na další řádek provádění programu. F10 se také označuje jako Step Over. Krok přes můžete použít k přecházení řádek po řádku, aniž byste se museli zabývat detaily toho, co se na každém řádku děje. Obecně byste měli použít Step Over místo Step Into, pokud se nechcete ponořit hlouběji do kódu, který se volá odjinud (jak jste to udělali, když jste přešli do těla Calculate).

Pokračujte v používání F10 k přeskočení každého řádku, dokud se nedostanete zpět na main() funkci v druhém souboru, a zastavte se na cout řádku.

Program dělá to, co očekáváte: vezme první číslo a vydělí ho druhým. Najeďte myší na cout proměnnou na result řádku nebo se podívejte result do okna Autos. Její hodnota je inf, která nevypadá správně.

Můžete to opravit. Řádek cout vypíše hodnotu, která je uložená ve result, takže když krokujete další řádek vpřed pomocí klávesy F10, zobrazí se konzolové okno:

Výsledkem je, že dělení nulou není definováno, takže program nemá číselnou odpověď na požadovanou operaci.

Proveďte následující změny v souboru CalculatorTutorial.cpp. Program můžete nechat spuštěný při úpravách, a to díky funkci ladicího programu s názvem Upravit a pokračovat. Změna spočívá v přidání if příkazu za cin >> x >> oper >> y;, který zkontroluje dělení nulou a vypíše uživateli zprávu, pokud k tomu dojde. V opačném případě se výsledek vytiskne:

// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there.
//

#include <iostream>
#include "Calculator.h"

using namespace std;

int main()
{
    double x = 0.0;
    double y = 0.0;
    double result = 0.0;
    char oper = '+';

    cout << "Calculator Console Application" << endl << endl;
    cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b" << endl;

    Calculator c;
    while (true)
    {
        cin >> x >> oper >> y;
        if (oper == '/' && y == 0)
        {
            cout << "Division by 0 exception" << endl;
            continue;
        }
        else
        {
            result = c.Calculate(x, oper, y);
        }
        cout << "Result is: " << result << endl;
    }

    return 0;
}

Stiskněte jednou klávesu F5 . Provádění programu bude pokračovat, dokud se nebude muset pozastavit a požádat o vstup uživatele. Znovu zadejte 10 / 0 . Teď se vytiskne užitečnější zpráva. Uživateli se zobrazí výzva k zadání dalšího vstupu a program se bude normálně spouštějí.

Vysvětlení klávesových zkratek pro spuštění a ladění

• F5, nebo Ladění>Start Debugging, zahájí ladicí relaci, pokud ještě není aktivní, a spustí program, dokud nenarazí na zarážku nebo dokud program nepožaduje uživatelský vstup. Pokud není potřeba žádný uživatelský vstup a není k dispozici žádná zarážka, program se ukončí a okno konzoly se zavře, jakmile program dokončí spuštění. Pokud program vypíše výstup do konzoly, použijte ctrl+F5 nebo nastavte zarážku, než stisknete klávesu F5 , aby bylo okno otevřené.
• Ctrl+F5, nebo Debug>Spustit bez ladění, spustí aplikaci bez přechodu do režimu ladění. Je to o něco rychlejší než ladění a okno konzoly zůstane otevřené po dokončení provádění programu.
• F10, označovaný jako Step Over, umožňuje iterovat kódem, řádek po řádku a vizualizovat, jak se kód spouští a jaké hodnoty proměnných jsou v každém kroku provádění.
• F11, označovaný jako Step Into, funguje podobně jako Step Over, kromě toho, že vstupuje do jakýchkoli funkcí volaných na řádku provádění. Pokud například řádek spuštěný volá funkci, stisknutím klávesy F11 přesunete ukazatel do těla funkce, abyste mohli sledovat spuštění kódu funkce, než se vrátíte na řádek, na který jste začali. Stisknutím klávesy F10 přes volání funkce přejdete na další řádek; volání funkce se stále děje, ale program se nepřestaví, aby vám ukázal, co to dělá.