Напишите программу, реализующую простой калькулятор

При помощи первого модуля — "Расчет формул" — можно производить любые математические подсчеты. Это фактически почти стандартный инженерный калькулятор, с помощью которого можно производить любые алгебраические, геометрические и даже статистические расчеты. Вычисляются и сложные уравнения со степенями и скобками. Причем поддерживается ввод знаков как из окна программы, так и с клавиатуры.

"Перевод физических величин". Перейдя в этот раздел, Вы можете легко перевести незнакомую Вам величину в привычную.

Рис.1.3.2.Окно перевод физических величин

Раздел "Работа с датой" помогает нам произвести перерасчет любой даты между Григорианским, Юлианским, Мусульманским и Еврейским календарем. А также определить день недели. Допустим, сегодня 9-е августа 2009 года. Вводим эту дату и нажимаем кнопку "День" — рядом отобразится, что это — Воскресенье. Дата у нас в Григорианском стиле, но ее легко можно перевести в другой, стоит только выбрать в какой. Выберем Юлианский (он же старый стиль) и сразу же получим результат.

Рис.1.3.3. Окно работа с датой

Школьники по достоинству оценят модуль "Решение уравнений". С его помощью легко решаются любые квадратные уравнения с одним неизвестным. Просто вводим левую часть уравнения (до знака равенства, после которого обычно стоит ноль) и получаем его корни.

Минусом данной программы можно отнести только невозможность масштабировать окно и отображение поверх всех окон.

В данной программе достаточно много полезных функции, которые пригодятся разнообразной аудитории.

2 Реализация проекта

2.1. Выбор средств реализации

    Delphi  — среда разработки, использует язык программирования Delphi (начиная с 7 версии язык в среде именуется Delphi, ранее - Object Pascal), разработанный фирмой Borland и изначально реализованный в её пакете Borland Delphi, от которого и получил в 2003 году своё нынешнее название. Object Pascal - по сути является наследником языка Pascal с объектно-ориентированными расширениями.

Изначально среда разработки была предназначена исключительно для разработки приложений Microsoft Windows, затем был реализован также для платформ GNU/Linux (как Kylix), однако после выпуска в 2002 году Kylix 3 его разработка была прекращена, и, вскоре после этого, было объявлено о поддержке Microsoft .NET. При этом высказывались предположения, что эти два факта взаимосвязаны.

Реализация среды разработки проектом Lazarus (Free Pascal, компиляция в режиме совместимости с Delphi) позволяет использовать его для создания приложений на Delphi для таких платформ, как GNU/Linux, Mac OS X и Windows CE.

Также предпринимались попытки использования языка в проектах GNU и написания компилятора для GCC.

Delphi — результат развития языка Турбо Паскаль, который, в свою очередь, развился из языка Паскаль. Паскаль был полностью процедурным языком, Турбо Паскаль, начиная с версии 5.5, добавил в Паскаль объектно-ориентированные свойства, а в Object Pascal — динамическую идентификацию типа данных с возможностью доступа к метаданным классов (то есть к описанию классов и их членов) в компилируемом коде, также называемом интроспекцией — данная технология получила обозначение RTTI. Так как все классы наследуют функции базового класса TObject, то любой указатель на объект можно преобразовать к нему, после чего воспользоваться методом ClassType и функцией TypeInfo, которые и обеспечат интроспекцию.

Также отличительным свойством Object Pascal от С++ является то, что объекты по умолчанию располагаются в динамической памяти. Однако можно переопределить виртуальные методы NewInstance и FreeInstance класса TObject. Таким образом, абсолютно любой класс может осуществить «желание» «где хочу — там и буду лежать». Соответственно организуется и «многокучность».

Object Pascal (Delphi) являются результатом функционального расширения Turbo Pascal.

Delphi оказал огромное влияние на создание концепции языка C# для платформы .NET. Многие его элементы и концептуальные решения вошли в состав С#. Одной из причин называют переход Андерса Хейлсберга, одного из ведущих разработчиков Дельфи, из компании Borland Ltd. в Microsoft Corp.

                       Версия 1 была предназначена для разработки под 16-разрядную платформу Win16;

                       Версии со второй компилируют программы под 32-разрядную платформу Win32;

                       Вместе с 6-й версией Delphi вышла совместимая с ним по языку и библиотекам среда Kylix, предназначенная для компиляции программ под операционную систему GNU/Linux;

                       Версия 8 способна генерировать байт-код исключительно для платформы .NET. Это первая среда, ориентированная на разработку мультиязычных приложений (лишь для платформы .NET);

Последующие версии (обозначаемые годами выхода, а не порядковыми номерами, как это было ранее) могут создавать как приложения Win32, так и байт-код для платформы .NET.

2.2. Описание экранной формы

Данная программа предназначена для выполнения тех же действий, что и обычный калькулятор. Она выполняет основные арифметические действия: сложение, вычитание, умножение и деление. Выполнение операций с процентами также предусмотрено. Кроме того, программа выполняет возведение числа в степень и вычисляет некоторые функции одного аргумента, такие как возведение в квадрат, извлечение квадратного корня, нахождение факториала. Программой предусматривается возможность временного хранения результатов вычислений в памяти.

Рис.3.2.1. Главное окно калькулятора

Внешне программа выглядит как плоская панель с размещенными на ней блоками калькулятора. Блоки калькулятора – это дисплей, стилизованный под жидкокристаллический дисплей реальных калькуляторов, и клавиши. Дисплей располагается в верхней части панели калькулятора. Дисплей состоит из 28 полей для отображения цифр, одного поля для отображения знака числа и специального поля для отображения десятичной точки. Под дисплеем находятся клавиши калькулятора. Общее число клавиш – 31. Клавиши делятся на группы по своему функциональному назначению. Визуальное отображение деления клавиш на группы  выполнено с помощью соответствующего расположения клавиш на панели, а также с использованием различных способов отображения самих клавиш . Выделяются следующие группы клавиш:

-         числовые («0», «1», «2», …, «9», «.», «+/–») – служат для ввода аргументов вычислений;

-         клавиши операций («+», «–», «*», «/», «^», «=») – служат для выполнения операций с двумя аргументами;

-         клавиши функций («x^2», «x^3», «sqr», «x^n») – служат для вычисления функций одного аргумента;

-         клавиши работы с тригометрическими операциями («cos», «sin», «tan»,«ctg»,);

-         клавиши вычислении («ln», «Rnd», «N!», «Pi»);

-         специальные клавиши («С»).

Рис.3.2.2. Схема алгоритма к клавише ввода чисел

Для выполнения вычислений выражений пользователю предлагается следующая последовательность действий:

1)     ввести первое число;

2)     нажать кнопку требуемой операции: «+» (сложение), «–» (вычитание), «*» (умножение), «/» (деление), или «^» (возведение в степень);

3)     ввести следующее число;

4)     ввести следующие операторы и числа;

нажать кнопку «=».

Рис.3.2.3.Вид  калькулятора после выполнения некоторых вычислений

Примечания:

1)     Перечисленные действия могут совмещаться с вычислением функций. В этом случае результат таких вычислений подменяет собой ранее введенный, или вычисленный, аргумент операции.

2)     Также допускается осуществление операций с памятью во время выполнения вычислений выражений. Если применяется операция извлечения из памяти, хранящееся в памяти число подменяет собой аргумент операции.

3)     При выполнении операций калькулятор может перейти в состояние ошибки, связанной с переполнением дисплея при выполнении операций над большими числами или попытке деления на 0. При этом выдается ошибка.

Рис.3.2.3. Вывод ошибки

Для вычисления значений функций одного аргумента требуется выполнить следующее:

1)     ввести число;

2)     нажать кнопку требуемой функции: «x^2», если требуется вычислить квадрат введенного числа, «sqr», если необходимо извлечь корень из числа, и «!», если требуется вычислить факториал числа;

3)     результат вычисления отобразится на дисплее.

Примечания:

1)     Вместо ввода аргумента функции можно использовать результат ранее проведенных вычислений, или же извлечение числа из памяти;

2)     Важно помнить, что часть реализованные функции имеют ограниченную область определения. Извлечение квадратного корня возможно только из неотрицательного числа, вычисление факториала может быть применено лишь к целому неотрицательному числу. Попытка вычислить упомянутые функции для недопустимых значений аргумента переведет калькулятор в состояние ошибки.

3)      Состояние ошибки также может возникнуть в результате переполнения разрядной сетки калькулятора, вызванного, например, возведением в квадрат большого числа.

Рис.3.2.4. Схема вычисления факториала

Специальная клавиша «C» служит для общего сброса калькулятора. После нажатия на нее калькулятор переходит в состояние, в котором он находился сразу после запуска.

2.3. Тестирование и отладка

После разработки программного продукта следует систему протестировать, чтобы в будущем при работе с программой трудностей не возникало.

Данная программа прошла проверку работоспособности программы при вводе, и вычисление основными операции над числами.

Система тестировалась на различных операционных система, испытания прошла успешно, поэтому полностью реализуется  пока на моем компьютере и компьютерах моих друзей.

Заключение

Delphi обладает широким набором возможностей, начиная от проектировщика форм и кончая поддержкой всех форматов популярных баз данных. Среда устраняет необходимость программировать такие компоненты Windows общего назначения, как метки, пиктограммы и даже диалоговые панели. Работая в Windows , вы неоднократно видели одинаковые «объекты» во многих разнообразных приложениях. Диалоговые панели (например Choose File и Save File) являются примерами многократно используемых компонентов, встроенных непосредственно в Delphi, который позволяет приспособить эти компоненты к имеющийся задаче, чтобы они работали именно так, как требуется создаваемому приложению. Также здесь имеются предварительно определенные визуальные и не визуальные объекты, включая кнопки, объекты с данными, меню и уже построенные диалоговые панели.     С помощью этих объектов можно, например, обеспечить ввод данных просто несколькими нажатиями кнопок мыши, не прибегая к программированию. Это наглядная реализация применений CASE-технологий в современном программировании приложений. Та часть, которая непосредственно связана с программированием интерфейса пользователя системой, получила название визуальное программирование.

При выполнении курсового проекта были пройдены все этапы разработки специализированного прикладного программного обеспечения:

- постановка задачи;

- формализация задачи, определение входной и выходной информации;

- сбор необходимых исходных данных, используемых в программе;

- определение необходимых требований к техническим и программным средствам для функционирования приложения;

- составление логической структуры решения задачи и программы;

Данная программа является типичным примером реализации простейших программ созданных для Windows с помощью Delphi.

Достоинством данной программы является ее простота в использовании в наиболее распространенной, на данный момент, операционной системе Windows  и то, что при необходимости можно добавить нужные кнопки-функции.

Недостаток программы в том, что при наборе очень сложных функций одновременно программа выдает ошибку набора. Поэтому чтобы избежать этой ошибки необходимо соблюдать последовательность и правильность набора команд. К примеру: такое простое правило вычисления как, любое число на  0 делить нельзя.

Я считаю, что цель курсового проекта достигнута. Созданное программное приложение полностью соответствуют поставленным задачам, определенным в задании на курсовое проектирование.

Сравнивать разработанную систему с аналогичными системами не совсем корректно, потому, что проект создан начинающим разработчиком в рамках курсового проекта.

Тем не менее, разработанный проект в целом соответствует тем целям и задачам, которые были определены в начале работы.

Глоссарий