如何写一个计算器？（写出计算器）

如何写一个计算器？（写出计算器）

考虑这样一个问题，给定一个字符串，“1+1+(3+4)-2*3+8/2”，如何将它转化为如下形式：

“1+1=2”

“3+4=7”

“2+7=9”

“2*3=6”

“9-6=3”

“8/2=4”

“3+4=7”

换句话说，就是如何将字符串按照四则运算计算出来，如何写一个计算器。拿 java 来举例，并且为了简单，我们只考虑个位数。这个过程大概分为这几个步骤，首先需要扫描字符串去除空白字符，其次将各个字符转换成对应的操作符或操作数，然后按照四则运算规则逐次计算并输出。

好，我们首先构造一个 scanner，它主要功能是顺序扫描字符串，返回字符并跳过其中的空白字符，如下2015年就要结束了，

public class Scanner { public Scanner(String source){ this.source = source.toCharArray(); } private char[] source; private int index = 0; private static char END = '\n'; public char getNext(){ char result; do{ if (index >= source.length){ return END; } result = source[index]; index += 1; }while (Character.isWhitespace(result)); return result; }}

在进行下一步之前，让我们思考一下这个算式的规律，算式中存在两种对象，一种是数字，一种是操作符，由于存在运算的优先级，我们分成三种对象，并用下面的形式来说明.

expr —> term + expr | term - expr | term term —> factor * term | factor/term | factor factor—> digit ｜(expr)

public class Parser { private Scanner scanner; public Parser(Scanner scanner){ this.scanner = scanner; } private char head; public void parse(){ if (Scanner.END != (head = scanner.getNext())){ expr(); } if (head != Scanner.END){ throw new RuntimeException(“syntax error at "+head); } } public int expr(){ int result = term(); int tempResult; char operate; while ((operate = head) == '+' || operate == '-') { head = scanner.getNext(); tempResult = term(); switch (operate) { case '+': System.out.println(result + "+" + tempResult + "=" + (result + tempResult)); result += tempResult; break; case '-': System.out.println(result + "-" + tempResult + "=" + (result - tempResult)); result -= tempResult; } } return result; } public int term(){ int result = factor(); int tempResult; char operate ; while ((operate=head) == '*' ||operate == '/') { head = scanner.getNext(); tempResult = factor(); switch (operate) { case '*': System.out.println(result + "*" + tempResult + "=" + (result * tempResult)); result *= tempResult; break; case '/': System.out.println(result + "/" + tempResult + "=" + (result / tempResult)); result /= tempResult; } } return result; } public int factor(){ int factor; if (Character.isDigit(head)){ factor = head - 48; //字符变量－48可以转换成对应的字面数字 head = scanner.getNext(); } else { match('('); factor = expr(); match(')'); } return factor; }

//match 方法用来断言 head 是什么字符，如果为真，将读取下一个字符赋值给 head public boolean match(char symbol){ if (symbol == head){ head = scanner.getNext(); return true; } throw new RuntimeException("syntax error at "+head); }

public static void main(String... args){ Scanner scanner = new Scanner("1+1+(3+4)-2*3+8/2"); Parser parser = new Parser(scanner); parser.parse();}

}

在这些过程中，递归的方法起到了非常重要的作用，有一句话说明了编译器的本质，编译器就是让你的源程序变成可执行程序的另一个程序。你会发现这个定义本身就是递归的。透过这些编译原理，可以让我们更加深入的理解编程语言，甚至发明一种编程语言。