C语言实现简易计算器：算术表达式计算及合法性校验

这是一个简易的计算器程序，使用 C 语言实现，可以进行算术表达式的计算。程序运行后会显示一个封面，上面列出了可选择的操作。用户可以输入序号选择进行的操作，包括算术表达式计算和退出程序。

算术表达式计算： a. 输入 1 选择进行算术表达式计算操作； b. 程序会要求用户输入要计算的表达式； c. 用户输入表达式后，程序会判断表达式是否合法：
- 表达式中只能包含数字、运算符和括号；
- 连续的乘号或除号是不合法的；
- 连续的加号或减号是不合法的； d. 如果表达式合法，程序会计算表达式的结果并输出； e. 如果表达式不合法，程序会提示用户输入正确的表达式； f. 用户可以反复进行表达式计算，直到选择退出程序。
退出程序： a. 输入 0 选择退出程序； b. 程序会清屏并结束运行。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define max 100 
void Name() //封面 
{
	printf('---------------------------------
');
	printf('     这是一个简易的计算器
');
	printf(' 请输入序号选择你要进行的操作:
');
	printf(' 算术表达计算
');
	printf('0.退出程序
');
	printf('---------------------------------
');
}

typedef struct {
	int data[max];
	int top;
} SqStack;

SqStack* InitStack() //初始化栈 
{
	SqStack *s = (SqStack*)malloc(sizeof(SqStack));
	s->top = -1; //初始化栈顶指针 
	return s;
}

int StackEmpty(SqStack s) //判断栈是否为空 
{
	if (s.top == -1) return 1; //为空
	else return 0; //不为空 
}

int PushStack(SqStack *s, int x) //压栈操作 
{
	if (s->top == max - 1) return 0;
		s->top++;
	s->data[s->top] = x;
	return 1;
}

int PopStack(SqStack *s) //出栈操作 
{
	if (s->top == -1) return 0;
	return s->data[s->top--];
}

int Priority(char u) //判断运算符的优先级
{
	switch (u) {
		case '+':
		case '-': return 1;
		case '*':
		case '/': return 2;
		default: return -1;
	}
}

void PopPush(SqStack *OPTR, SqStack *OPND)
{
	//两操作数、操作符出栈，计算结果，结果入栈 
	char u;
	int x1, x2, sum;
	u = PopStack(OPTR); //将操作符出栈 
	x1 = PopStack(OPND); //将两个操作数出栈 
	x2 = PopStack(OPND);
	switch (u) { //根据出栈操作符选择计算方式 
		case '+': sum = x2 + x1; break;
		case '-': sum = x2 - x1; break;
		case '*': sum = x2 * x1; break;
		case '/': sum = x2 / x1; break;
	}
	PushStack(OPND, sum); //将计算得到的数 重新入操作数栈 
}

int Count(char *s) //扫描表达式并计算
{
	SqStack *OPTR, *OPND; //建立两个栈
	OPTR = InitStack(); //分别初始化 
	OPND = InitStack();
	while (*s != '�') { //扫描表达式直到扫描结束为止 
		if (*s >= '0' && *s <= '9') { //扫描到数字 
			int y = *s - '0'; //将字符转为数字
			s++; //扫描的指针往下移 
			while (*s >= '0' && *s <= '9') { //处理多位数 
				y = y * 10 + *s - '0'; //最开始得到的元素往前移 
				s++; //扫描指针往后移 
			}
			PushStack(OPND, y); //入操作数栈 
		}
		else if (OPTR->top == -1 || *s == '(' || Priority(*s) > Priority(OPTR->data[OPTR->top])) { //扫描到运算符 
		//如果扫描的栈为空、左括号、运算符优先级>运算符栈顶优先级 
			PushStack(OPTR, *s); //则运算符压入运算符栈 
			s++; //扫描的指针继续往下移 
			if (*s == '-') { //添加负号的情况 
				PushStack(OPND, 0); //将 0 入操作数栈
			}
		}
		else if (*s == ')' && OPTR->data[OPTR->top] == '(') {
			//如果扫描到右括号且栈顶为左括号 
			PopStack(OPTR); //将左括号出栈 
			s++; //扫描的指针继续往下移 
		}
		else //扫描到的运算符优先级<=运算符栈顶优先级
			PopPush(OPTR, OPND); //将进行计算操作 
	}
	while (OPTR->top >= 0) //表达式扫描完成，将所有运算符出栈 
		PopPush(OPTR, OPND); //并计算放入操作数栈 
		int n = OPND->data[OPND->top]; //将最后操作数进行出栈 
		free(OPTR); //释放两栈 
		free(OPND);
	return n; //返回结果 
}

int test(char *s) //判断输入表达式是否合法 
{
	while (*s != '�') {
		if (*s >= '0' && *s <= '9' || *s == '(' || *s == ')') {
				s++;
			}
		else if (*s == '*' || *s == '/') { //当连续*/时 
				s++;
				if (*s == '*' || *s == '/')
					return 0;
			}
		else if (*s == '-' || *s == '+') { //当连续+-时 
				s++;
				if (*s == '-' || *s == '+')
					return 0;
			}
		else //当非数字、运算符等 
				return 0;
	}
	return 1;
}

int main()
{
	Name(); //引用封面函数 
	char c[50];
	int x, flgh = 1;
	while (flgh) {
		printf("请输入你的选择 :
");
		scanf("%d", &x);
		switch (x) {
		case 0: flgh = 0; system("cls"); break;
		case 1: printf("请输入你要计算的表达式:(如果是负数请加括号) 
");
			getchar(); //便于接下来表达式的输出
			gets(c); //输入计算表达值 
			if (test(c) == 0) { //判断表达式是否合法 
				printf("请输入正确的表达式！
");
			}
			else
				printf("计算都得到的:%s=%d
", c, Count(c));
			break;
		default: printf("请输入正确的序号！
"); break;
		}
	}
	system("pause"); 
	return 0;
}