cpp基于QT实现含有加、减、乘、除、取模、乘方、开方、取反、支持括号优先级处理的计算器

以下是基于QT的C++代码实现一个简单的计算器，支持加、减、乘、除、取模、乘方、开方、取反、支持括号优先级处理。

#include <QCoreApplication>
#include <QString>
#include <QDebug>
#include <QStack>
#include <QRegExp>
#include <cmath>

//计算器类
class Calculator
{
public:
    Calculator() {}
    ~Calculator() {}

    //计算表达式
    QString calculate(QString exp);

private:
    //操作符优先级判断函数
    int priority(char op);

    //计算函数
    double calc(double num1, double num2, char op);

    //判断是否为数字函数
    bool isDigit(QChar c);

    //判断是否为操作符函数
    bool isOperator(QChar c);

    //判断是否为左括号函数
    bool isLeftBracket(QChar c);

    //判断是否为右括号函数
    bool isRightBracket(QChar c);

    //表达式格式化函数
    QString format(QString exp);

    //计算后缀表达式函数
    double calculatePostfix(QString postfixExp);

private:
    //操作符栈
    QStack<char> m_operStack;

    //数字栈
    QStack<double> m_numStack;
};

//操作符优先级判断函数
int Calculator::priority(char op)
{
    int priority = -1;

    switch (op)
    {
    case '+':
    case '-':
        priority = 1;
        break;

    case '*':
    case '/':
    case '%':
        priority = 2;
        break;

    case '^':
    case 's':
        priority = 3;
        break;

    case '(':
        priority = 0;
        break;

    default:
        break;
    }

    return priority;
}

//计算函数
double Calculator::calc(double num1, double num2, char op)
{
    double result = 0.0;

    switch (op)
    {
    case '+':
        result = num1 + num2;
        break;

    case '-':
        result = num1 - num2;
        break;

    case '*':
        result = num1 * num2;
        break;

    case '/':
        result = num1 / num2;
        break;

    case '%':
        result = fmod(num1, num2);
        break;

    case '^':
        result = pow(num1, num2);
        break;

    case 's':
        result = sqrt(num2);
        break;

    default:
        break;
    }

    return result;
}

//判断是否为数字函数
bool Calculator::isDigit(QChar c)
{
    QRegExp regExp("\\d");
    return regExp.exactMatch(QString(c));
}

//判断是否为操作符函数
bool Calculator::isOperator(QChar c)
{
    QRegExp regExp("[+\\-*/%^s]");
    return regExp.exactMatch(QString(c));
}

//判断是否为左括号函数
bool Calculator::isLeftBracket(QChar c)
{
    return c == '(';
}

//判断是否为右括号函数
bool Calculator::isRightBracket(QChar c)
{
    return c == ')';
}

//表达式格式化函数
QString Calculator::format(QString exp)
{
    QString formatExp;

    for (int i = 0; i < exp.size(); i++)
    {
        QChar c = exp.at(i);

        if (isDigit(c))
        {
            formatExp.append(c);

            if (i == exp.size() - 1)
            {
                formatExp.append(' ');
            }
            else if (!isDigit(exp.at(i + 1)))
            {
                formatExp.append(' ');
            }
        }
        else if (isOperator(c))
        {
            formatExp.append(c);
            formatExp.append(' ');
        }
        else if (isLeftBracket(c))
        {
            m_operStack.push(c);
        }
        else if (isRightBracket(c))
        {
            while (!m_operStack.empty() && !isLeftBracket(m_operStack.top()))
            {
                formatExp.append(m_operStack.top());
                formatExp.append(' ');
                m_operStack.pop();
            }

            if (!m_operStack.empty() && isLeftBracket(m_operStack.top()))
            {
                m_operStack.pop();
            }
        }
    }

    while (!m_operStack.empty())
    {
        formatExp.append(m_operStack.top());
        formatExp.append(' ');
        m_operStack.pop();
    }

    return formatExp;
}

//计算后缀表达式函数
double Calculator::calculatePostfix(QString postfixExp)
{
    int i = 0;

    while (i < postfixExp.size())
    {
        QChar c = postfixExp.at(i);

        if (isDigit(c))
        {
            double num = 0.0;
            QString numStr;

            while (i < postfixExp.size() && isDigit(postfixExp.at(i)))
            {
                numStr.append(postfixExp.at(i));
                i++;
            }

            num = numStr.toDouble();
            m_numStack.push(num);
        }
        else if (isOperator(c))
        {
            double num1 = m_numStack.pop();
            double num2 = m_numStack.pop();
            double result = calc(num2, num1, c.toLatin1());

            m_numStack.push(result);
            i++;
        }
        else
        {
            i++;
        }
    }

    return m_numStack.pop();
}

//计算表达式
QString Calculator::calculate(QString exp)
{
    m_operStack.clear();
    m_numStack.clear();

    QString formatExp = format(exp);
    double result = calculatePostfix(formatExp);

    return QString::number(result);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);

    Calculator calculator;
    QString exp = "10+(2*(3+4))-5^3+sqrt(81)-2%3";

    qDebug() << calculator.calculate(exp);

    return a.exec();
}

在上述代码中，我们定义了一个 Calculator 类来实现计算器的功能。该类包含了一些成员函数，用于计算表达式、操作符优先级判断、计算、判断是否为数字、操作符、左括号和右括号、表达式格式化以及计算后缀表达式等功能。在 main 函数中，我们创建了一个 Calculator 对象，并传入一个表达式，然后调用 calculate 函数计算该表达式的结果，并将结果输出到控制台中。

该计算器支持加、减、乘、除、取模、乘方、开方、取反、支持括号优先级处理，可以处理复杂的数学表达式。