Калькулятор на C#

НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ

Калькулятор на C#

Калькулятор на C# — это учебное консольное приложение, демонстрирующее базовые принципы обработки пользовательского ввода, выполнения арифметических операций и управления потоком программы. Такой пример полезен для начинающих разработчиков, изучающих синтаксис языка, работу с типами данных и структурами управления.

---

Простая реализация

Простейший калькулятор запрашивает у пользователя два числа и операцию, после чего выводит результат:

using Система;

class SimpleCalculator
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("=== Простой калькулятор ===");
        Console.Write("Введите первое число: ");
        double num1 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());

        Console.Write("Введите операцию (+, -, *, /): ");
        string operation = Console.ReadLine();

        Console.Write("Введите второе число: ");
        double num2 = Convert.ToDouble(Console.ReadLine());

        double result = 0;
        bool validOperation = true;

        switch (operation)
        {
            case "+":
                result = num1 + num2;
                break;
            case "-":
                result = num1 - num2;
                break;
            case "*":
                result = num1 * num2;
                break;
            case "/":
                if (num2 != 0)
                    result = num1 / num2;
                else
                {
                    Console.WriteLine("Ошибка: деление на ноль.");
                    return;
                }
                break;
            default:
                validOperation = false;
                Console.WriteLine("Неизвестная операция.");
                break;
        }

        if (validOperation)
            Console.WriteLine($"Результат: {num1} {operation} {num2} = {result}");
    }
}

Эта версия:

• Поддерживает четыре основные арифметические операции.
• Проверяет деление на ноль.
• Использует double для работы с дробными числами.
• Завершает выполнение при ошибке.

---

Расширенная реализация с циклом и повторным использованием

Более удобный вариант позволяет выполнять несколько вычислений подряд без перезапуска программы:

using Система;

class AdvancedCalculator
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("=== Расширенный калькулятор ===");
        Console.WriteLine("Поддерживаемые операции: +, -, *, /");
        Console.WriteLine("Введите 'exit', чтобы завершить работу.\n");

        while (true)
        {
            Console.Write("Первое число: ");
            string input1 = Console.ReadLine();
            if (input1?.ToLower() == "exit") break;

            if (!double.TryParse(input1, out double num1))
            {
                Console.WriteLine("Некорректное число. Попробуйте снова.\n");
                continue;
            }

            Console.Write("Операция (+, -, *, /): ");
            string op = Console.ReadLine();
            if (op?.ToLower() == "exit") break;

            Console.Write("Второе число: ");
            string input2 = Console.ReadLine();
            if (input2?.ToLower() == "exit") break;

            if (!double.TryParse(input2, out double num2))
            {
                Console.WriteLine("Некорректное число. Попробуйте снова.\n");
                continue;
            }

            double? result = PerformCalculation(num1, op, num2);
            if (result.HasValue)
            {
                Console.WriteLine($"Результат: {num1} {op} {num2} = {result.Value}\n");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("Ошибка: неверная операция или деление на ноль.\n");
            }
        }

        Console.WriteLine("Работа калькулятора завершена.");
    }

    static double? PerformCalculation(double a, string operation, double b)
    {
        return operation switch
        {
            "+" => a + b,
            "-" => a - b,
            "*" => a * b,
            "/" when b != 0 => a / b,
            _ => null
        };
    }
}

Особенности этой реализации:

• Использует double.TryParse для безопасного преобразования строк в числа.
• Позволяет выйти из программы, введя exit на любом этапе.
• Выделяет логику вычислений в отдельный метод PerformCalculation.
• Применяет pattern matching через switch выражение (C# 8+).
• Возвращает null, если операция недопустима или произошло деление на ноль.

---

Объектно-ориентированная версия

Для демонстрации принципов ООП можно инкапсулировать функциональность калькулятора в класс:

using Система;

public class Calculator
{
    public double Add(double a, double b) => a + b;
    public double Subtract(double a, double b) => a - b;
    public double Multiply(double a, double b) => a * b;
    public double Divide(double a, double b)
    {
        if (b == 0) throw new DivideByZeroException("Деление на ноль невозможно.");
        return a / b;
    }

    public double? Calculate(double a, string operation, double b)
    {
        return operation switch
        {
            "+" => Add(a, b),
            "-" => Subtract(a, b),
            "*" => Multiply(a, b),
            "/" => Divide(a, b),
            _ => null
        };
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var calc = new Calculator();
        Console.WriteLine("=== ООП-калькулятор ===");

        while (true)
        {
            try
            {
                Console.Write("Число 1 (или 'q' для выхода): ");
                string s1 = Console.ReadLine();
                if (s1 == "q") break;

                double x = double.Parse(s1);
                Console.Write("Операция (+, -, *, /): ");
                string op = Console.ReadLine();
                Console.Write("Число 2: ");
                double y = double.Parse(Console.ReadLine());

                double? res = calc.Calculate(x, op, y);
                if (res.HasValue)
                    Console.WriteLine($"= {res.Value}");
                else
                    Console.WriteLine("Неизвестная операция.");
            }
            catch (DivideByZeroException ex)
            {
                Console.WriteLine($"Ошибка: {ex.Message}");
            }
            catch (FormatException)
            {
                Console.WriteLine("Ошибка: введите корректное число.");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine($"Неожиданная ошибка: {ex.Message}");
            }

            Console.WriteLine();
        }
    }
}

Преимущества ООП-подхода:

• Чёткое разделение ответственности.
• Возможность расширения (например, добавление новых операций как методов).
• Лёгкость тестирования отдельных методов.
• Обработка исключений на уровне вызова.

---

Возможные улучшения

• Поддержка скобок и приоритетов операций — реализация парсера выражений (например, через алгоритм Дейкстры или рекурсивный спуск).
• История вычислений — сохранение последних N операций в списке.
• Графический интерфейс — создание оконного приложения с помощью Windows Forms, WPF или MAUI.
• Локализация — поддержка разных языков и форматов чисел.
• Настройка точности — ограничение количества знаков после запятой.

---