用C++实现用户输入表达式，使用堆栈对表达式进行求解并且输出结果

在C++中，我们可以使用堆栈来解析和计算数学表达式，特别是那些使用了运算符优先级的表达式。这里是一个简单的实现，我们将使用递归下降解析器来处理用户输入的算术表达式。请注意，这种方法仅适用于基本的算术运算和没有括号的情况。

#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
#include <cctype>

bool isOperator(char op) {
    return op == '+' || op == '-' || op == '*' || op == '/';
}

double applyOperator(std::stack<double>& values, char op) {
    double right = values.top(); values.pop();
    double left = values.top(); values.pop();

    switch (op) {
        case '+': return left + right;
        case '-': return left - right;
        case '*': return left * right;
        case '/':
            if (right == 0) throw std::runtime_error("Division by zero!");
            return left / right;
    }
}

double evaluateExpression(const std::string& expression) {
    std::stack<double> values;
    for (char c : expression) {
        if (isdigit(c)) {
            double num = 0;
            while (isdigit(c)) {
                num = num * 10 + c - '0';
                c = getchar();
            }
            values.push(num);
        } else if (c == '(') {
            // Do nothing for now, we'll handle parentheses later
        } else if (c == ')') {
            while (!values.empty() && values.top() != '(') {
                double result = applyOperator(values, values.top());
                values.pop();
                values.pop();
                values.push(result);
            }
            if (!values.empty()) values.pop(); // Pop the '('
        } else if (isOperator(c)) {
            while (!values.empty() && isOperator(values.top()) && precedence(c) <= precedence(values.top())) {
                double result = applyOperator(values, values.top());
                values.pop();
            }
            values.push(c);
        } else {
            throw std::runtime_error("Invalid character in expression");
        }
    }

    while (!values.empty()) {
        double result = applyOperator(values, values.top());
        values.pop();
        values.pop();
        values.push(result);
    }

    return values.top();
}

int main() {
    try {
        std::string expression;
        std::cout << "Enter an arithmetic expression: ";
        getline(std::cin, expression);
        double result = evaluateExpression(expression);
        std::cout << "Result: " << result << std::endl;
    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
    }
    return 0;
}

此代码首先判断字符是否为数字，如果是则转换为数字并推入堆栈。遇到左括号时不做处理，遇到右括号会将之前的操作依次还原到堆栈直到遇到左括号。对于运算符，会优先处理优先级较高的运算符。如果遇到无效字符，则抛出异常。