Qt: пишем калькулятор
Установив и настроив QT, реализуем что-нибудь поинтереснее HelloWorld'а. Для этого после запуска QT Creator кликнем меню Файл, "Новый файл или проект", шаблон "Приложение Qt Widgets". Назовём проект Calculator и выберем папку для его хранения. Нам не понадобятся файлы mainwindow.cpp и mainwindow.h, их можно исключить из проекта, щёлкнув правой кнопкой мыши на имени файла в окне проектов и выбрав "Удалить". В этом же окне щёлкнем правой кнопкой мыши на имени проекта и скажем "Добавить новый...":
Добавление класса в проект Qt
Далее выбираем "Класс C++", жмём кнопку Выбрать..., вводим следующие данные:
Имя класса: Calculator
Базовый класс: QWidget
Тип класса: производный от QWidget
Путь: проверяем, что указана папка, где лежат остальные исходники.
Жмём "Далее, в следующем окне можно просто нажать "Завершить".
Текст модуля main.cpp немного изменится по отношению к сгенерированному системой:
#include "calculator.h"
#include <QApplication>
int main(int argc, char *argv[]) {
QApplication app(argc, argv);
Calculator calculator;
calculator.setWindowTitle("Calculator");
calculator.resize(230,200);
calculator.setFixedSize(300,250);
calculator.show();
return app.exec();
}
Обратите внимание на установку и фиксацию размеров окна приложения.
В заголовочном файле класса калькулятора calculator.h опишем свойства и прототипы функций калькулятора:
#ifndef _Calculator_h_
#define _Calculator_h_
#include <QWidget>
#include <QStack>
#include <QLabel>
#include <QPushButton>
#include <QGridLayout>
class Calculator : public QWidget {
Q_OBJECT //макрос, нужен в начале всех наших классов
private:
QLabel *displaystring;
QStack <QString> stack;
public:
Calculator (QWidget* pwgt = 0);
QPushButton* createButton (const QString& str);
void calculate ();
public slots: //Общедоступные обработчики событий
void slotButtonClicked ();
};
#endif
В метку displaystring будем выводить результаты вычислений (и показывать там числа/операции в процессе их набора), для хранения двух чисел и выбранной над ними операции используем реализованный в QT стек (QStack <QString> stack;). Единственный конструктор класса может быть вызван с параметром-указателем на родительский виджет или без него. Метод createButton будет создавать одну кнопку с указанной параметром подписью, метод calculate займётся вычислением, а единственный обработчик событий (слот) калькулятора с именем slotButtonClicked будет выполнять всю основную работу по реагированию на нажатия кнопок.
Осталось написать файл calculator.cpp. Конструктор создаст в окне виджета метку displaystring и набор кнопок, заодно продемонстрировав современный подход к логическому проектированию интерфейсов "как в Java", то есть, на основе относительного позиционирования в компоненте типа QGridLayout.
Нам понадобится "сетка" из ячеек для метки и кнопок размерностью 6 строк на 4 столбца, например, такое размещение кнопок ничем не хуже других:
План размещения кнопок с помощью QGridLayout
Вот текст конструктора калькулятора, реализующего данную конфигурацию интерфейса (здесь и далее пишем файл Calculator.cpp):
#include "calculator.h"
Calculator::Calculator (QWidget *parent) : QWidget(parent) {
displaystring = new QLabel("");
displaystring->setMinimumSize (150, 50);
QChar aButtons[4][4] = {
{'7', '8', '9', '/'},
{'4', '5', '6', '*'},
{'1', '2', '3', '-'},
{'0', '.', '=', '+'}
};
QGridLayout *myLayout = new QGridLayout;
myLayout->addWidget(displaystring, 0, 0, 1, 4);
myLayout->addWidget(createButton("CE"), 1, 3);
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
for (int j = 0; j < 4; ++j) {
myLayout->addWidget(createButton(aButtons[i][j]), i + 2, j);
}
}
setLayout(myLayout);
}
Служебный метод createButton создаёт одну кнопку и назначает ей обработчиком нажатия (стандартного сигнала "clicked()") метод (слот) с именем slotButtonClicked(). Если пока не знакомы с сигналами и слотами, считайте для простоты, что это события и их обработчики, как в любом другом ООП:
QPushButton* Calculator::createButton (const QString& str) {
QPushButton* pcmd = new QPushButton(str);
pcmd->setMinimumSize(40, 40);
connect(pcmd, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slotButtonClicked()));
return pcmd;
}
Метод calculate будет очень прост, ведь мы собираемся ограничиться стеком из 3 элементов, а вычисление выполнять либо по нажатию "=", либо когда выбрана следующая операция, например, при наборе 5+3*6, как только нажата "*" вычислим "5+3" и вернём в стек "8" и "*" для последующего умножения на 6 или другое число. Это избавит нас от необходимости возиться со скобками и учитывать старшинство операций. Также в методе не проверяется деление на ноль и т.п., в этом плане даже новичок легко улучшит его самостоятельно:
void Calculator::calculate() {
double dOperand2 = stack.pop().toDouble();
QString strOperation = stack.pop();
double dOperand1 = stack.pop().toDouble();
double dResult = 0;
if (strOperation == "+") { dResult = dOperand1 + dOperand2; }
else if (strOperation == "-") { dResult = dOperand1 - dOperand2; }
else if (strOperation == "/") { dResult = dOperand1 / dOperand2; }
else if (strOperation == "*") { dResult = dOperand1 * dOperand2; }
displaystring->setText(QString("%1").arg(dResult, 0, 'f', 3));
}
В последнем операторе результат выводится как вещественное число с 3 знаками после запятой, при необходимости измените.
Наконец, реализуем метод slotButtonClicked, реагирующий на нажатия кнопок и управляющий стеком:
void Calculator::slotButtonClicked() {
QString str = ((QPushButton*)sender())->text(); //Получаем текст с нажатой кнопки
if (str == "CE") { //Кнопка Очистить
stack.clear(); displaystring->setText(""); return;
}
QString text = displaystring->text(); //отображаемый текст
int len = text.length();
QString last = "";
if (len>0) last = text.right(1); //самый правый символ ввода
if (((len==0 && stack.count()==0) ||
((stack.count()==2 && len>1 && (last=="+"||last=="-"||last=="*"||last=="/")))) &&
(str.contains(QRegExp("[0-9]")) || str=="-")) {
//На экране пусто и стек пуст или введен 1-й операнд и операция
//и при этом нажата цифра или "-"
text=str; //Стереть то, что было отображено, и отобразить нажатый символ
}
else if ((text+str).contains(QRegExp("^-?[0-9]+\\.?[0-9]*$"))) {
text+=str; //Пока вводим число - добавлять символ
}
else if (text.contains(QRegExp("^-?[0-9]+\\.?[0-9]*$"))) { //Уже набрано число
if (str=="*"||str=="/"||str=="+"||str=="-"||str=="=") { //Вычислить
if (stack.count()==2) { //Есть 1-й операнд и число
stack.push(text); //Положить в стек 2-й операнд
calculate(); //Вычислить
text=displaystring->text(); //Показать результат
}
if (str!="=") { //Для вычисления "по цепочке"
stack.push(text); //Положить в стек 1-й операнд
text+=str; //Отобразить операцию до след.нажатия кнопки
stack.push(str); //Положить в стек операцию
}
}
}
displaystring->setText(text);
}
Здесь мы не делаем никакого "лишнего" контроля, так что если нажать "2", "+", "3", "=", получим результат "5.000" и либо сможем дальше вычислять по цепочке ("+", "1"), либо вводимые цифры будут дописываться к числу :) Это легко исправить, введя в класс калькулятора, например, дополнительный флажок, показывающий нужно ли очищать поле ввода после нажатия следующей кнопки.
Для проверки того, вводится ли допустимое число, использован самый простой и естественный путь - регулярное выражение, полученное с помощью встроенного класса QRegExp.
Вот что у нас вышло:
Вид полученного приложения
Попробуйте воспроизвести этот пример - и минимальный опыт программирования в Qt у Вас появится :) Исходники калькулятора помощнее и с более стандартным видом - здесь.
Попробуй сделать сам
1. Добавить под кнопкой ”C” 4 кнопки для вычисления функций, например, синуса, косинуса, степени и натурального логарифма с помощью методов qSin, qCos, qPow, qLn:
#include <QTCore/qmath.h>
и реализовать их функционал. Как вариант, можно использовать стандартные функции Си из библиотеки math.h.
2. Добавить обработку нажатий клавиш с отображением введённых символов в метке QLabel. Для этого включить в класс Calculator.h прототип метода для обработки нажатий клавиш:
protected: virtual void keyPressEvent(QKeyEvent *event);
и подключить библиотеки
#include <QKeyEvent> #include <Qt>
Реализовать в Calculator.cpp код метода:
void Calculator::keyPressEvent(QKeyEvent *event) {
int key=event->key();//event->key() - целочисленный код клавиши
if (key>=Qt::Key_0 && key<=Qt::Key_9) { //Цифровые клавиши 0..9
QString str = QString(QChar(key));
displaystring->setText(displaystring->text()+str);
}
}
P.S. Здесь только набросок, а не решение!
Версия с дополнительной меткой, куда выводятся операнды, и обработкой нажатий клавиш
Код тоже учебный :) Вот изменённый calculator.h:
#ifndef _Calculator_h_
#define _Calculator_h_
#include <QWidget>
#include <QStack>
#include <QLabel>
#include <QPushButton>
#include <QGridLayout>
#include <QTCore/qmath.h>
#include <QKeyEvent>
#include <Qt>
class Calculator : public QWidget {
Q_OBJECT
private:
QLabel *firststring; //метка для вывода предыдущего операнда или операции
QLabel *displaystring;
QStack <QString> stack;
protected:
virtual void keyPressEvent(QKeyEvent *event); //Класс будет обрабатывать нажатия клавиш!
public:
Calculator (QWidget* pwgt = 0);
QPushButton* createButton (const QString& str);
void clearAll (); //Очистить всё
void input(QString); //Обработка нажатия кнопки или клавиши
void calculate (); //Вычисление
public slots:
void slotButtonClicked ();
};
#endif
Изменённый calculator.cpp:
#include "calculator.h"
Calculator::Calculator (QWidget *parent) : QWidget(parent) {
firststring = new QLabel(""); firststring->setMinimumSize (150, 50);
displaystring = new QLabel(""); displaystring->setMinimumSize (150, 50);
displaystring->setFont(QFont("sans", 14, QFont::Bold));
QChar aButtons[4][4] = {
{'7', '8', '9', '/'},
{'4', '5', '6', '*'},
{'1', '2', '3', '-'},
{'0', '.', '=', '+'}
};
QGridLayout *myLayout = new QGridLayout;
myLayout->addWidget(firststring, 0, 0, 1, 4);
myLayout->addWidget(displaystring, 1, 0, 1, 4);
myLayout->addWidget(createButton("CE"), 2, 3);
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
for (int j = 0; j < 4; ++j) {
myLayout->addWidget(createButton(aButtons[i][j]), i + 3, j);
}
}
setLayout(myLayout);
}
QPushButton* Calculator::createButton (const QString& str) {
QPushButton* pcmd = new QPushButton(str);
pcmd->setMinimumSize(40, 30);
connect(pcmd, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(slotButtonClicked()));
return pcmd;
}
void Calculator::calculate() {
double dOperand2 = stack.pop().toDouble();
QString strOperation = stack.pop();
double dOperand1 = stack.pop().toDouble();
double dResult = 0;
if (strOperation == "+") { dResult = dOperand1 + dOperand2; }
else if (strOperation == "-") { dResult = dOperand1 - dOperand2; }
else if (strOperation == "/") { dResult = dOperand1 / dOperand2; }
else if (strOperation == "*") { dResult = dOperand1 * dOperand2; }
displaystring->setText(QString("%1").arg(dResult, 0, 'f', 3));
}
void Calculator::input(QString str) {
QString text = displaystring->text(); //отображаемый текст
int len = text.length();
QString last = "";
if (len>0) last = text.right(1); //самый правый символ ввода
if (((len==0 && stack.count()==0) ||
((stack.count()==2 && len>1 && (last=="+"||last=="-"||last=="*"||last=="/"))))
&& (str.contains(QRegExp("[0-9]")) || str=="-")) {
//На экране пусто и стек пуст или введен 1-й операнд и операция
//и при этом нажата цифра или "-"
firststring->setText(text);
text=str; //Стереть то, что было отображено, и отобразить нажатый символ
}
else if ((text+str).contains(QRegExp("^-?[0-9]+\\.?[0-9]*$"))) {
text+=str; //Пока вводим число - добавлять символ
}
else if (text.contains(QRegExp("^-?[0-9]+\\.?[0-9]*$"))) { //Уже набрано число
if (str=="*"||str=="/"||str=="+"||str=="-"||str=="=") { //Вычислить
if (stack.count()==2) { //Есть 1-й операнд и число
stack.push(text); //Положить в стек 2-й операнд
firststring->setText(firststring->text()+text+"="); //отобразить вычисляемое выражение
calculate(); //Вычислить
text=displaystring->text(); //Показать результат
}
if (str!="=") { //Для вычисления "по цепочке"
stack.push(text); //Положить в стек 1-й операнд
text+=str; //Отобразить операцию до след.нажатия кнопки
stack.push(str); //Положить в стек операцию
firststring->setText(text);
}
}
}
displaystring->setText(text);
}
void Calculator::clearAll() {
stack.clear(); displaystring->setText(""); firststring->setText("");
}
void Calculator::slotButtonClicked() {
QString str = ((QPushButton*)sender())->text(); //Получаем текст с нажатой кнопки
if (str == "CE") clearAll();
else input(str);
}
void Calculator::keyPressEvent(QKeyEvent *event) {
int key=event->key();//event->key() - целочисленный код клавиши
QString str = QString(QChar(key));
if (key==Qt::Key_Delete) clearAll(); //Так проверять коды клавиш
else input(str);
}
P.S. Замена QRegExp на QRegularExpression в Qt6.
Qt6: пишем калькулятор (файл .pdf) (263 Кб)
Скачать проект Qt6 из этой статьи в архиве .zip, развернуть в новую папку проекта (3 Кб)
25.04.2014, 19:19 [49769 просмотров]