《RPN计算器使用说明》
目录:
- 功能概述
- 安装和编译指南
- 基本使用示例
- 所有支持的操作说明
- 错误代码和异常说明
- 示例输入输出
- 使用技巧和注意事项
功能概述
RPN计算器是一个基于逆波兰表示法（Reverse Polish Notation）的命令行计算工具，具有以下核心功能：
主要特性
- 逆波兰表示法：采用后缀表达式，无需括号即可处理复杂运算优先级
- 丰富的数学运算：支持四则运算、幂运算、平方根、斐波那契数列、杨辉三角等
- 栈式操作：基于栈的数据结构，自动保存中间计算结果
- 完善的错误处理：提供清晰的错误提示和异常处理机制
- 跨平台支持：兼容Linux、macOS、Windows操作系统
- 批量处理功能：支持从文件读取表达式进行批量计算
技术特点
- 使用C++11标准编写，代码简洁高效
- 无外部依赖，纯标准库实现
- 支持整数和浮点数混合运算
- 提供栈查看、清空等管理功能
安装和编译指南
系统要求
操作系统：Ubuntu 20.04 及以上版本，或任何支持g++的Linux发行版
依赖工具：g++ 编译器
discard """
安装依赖
# 更新软件源
sudo apt update
# 安装g++编译器
sudo apt install -y g++
# 验证安装
g++ --version
"""
编译程序
将源代码保存为rpn_calc.cpp后，执行以下命令编译：
discard """
# 编译源码
g++ -std=c++11 -o rpn_calc rpn_calc.cpp
# 运行计算器
./rpn_calc
"""
基本使用示例
RPN计算器使用逆波兰表示法，不需要括号，运算顺序由输入顺序决定。
基本使用流程
- 输入数字，按空格分隔
- 输入运算符进行计算
- 计算器自动显示结果
- 使用特殊命令管理计算过程
简单示例
discard """
# 启动计算器
./rpn_calc
# 基本运算
RPN Calculator > 3 5 +
结果: 8
RPN Calculator > 10 4 -
结果: 6
RPN Calculator > 2 4 + 3 *
结果: 18
"""
所有支持的操作说明
基本四则运算
discard """
> 5 3 +
结果: 8
> 10 4 -
结果: 6
> 6 7 *
结果: 42
> 15 2 /
结果: 7.5
"""
高级数学运算
discard """
> 16 sqrt
结果: 4
> 2 5 ^
结果: 32
> 7 fib
结果: 13
> 5 2 pascal
结果: 10
"""
栈操作命令
discard """
> 5 3 7
> display
当前栈：5 3 7
> clear
栈已清空
> display
当前栈：空
"""
其他命令
help - 显示帮助信息q / quit - 退出程序
错误代码和异常说明
常见错误类型
栈为空错误
discard """
> +
错误: 栈为空
> 4 6 +
结果: 10
"""
除零错误
discard """
> 10 0 /
错误: 除零
> 10 2 /
结果: 5.0
"""
无效操作符错误
discard """
> 7 2 #
错误: 无效操作符
> 7 2 *
结果: 14
"""
栈不足错误
discard """
> 5 *
错误: 栈不足
> 5 3 *
结果: 15
"""
无效数字错误
discard """
> abc 3 +
错误: 无效数字
> 4.5 3 +
结果: 7.5
"""
示例输入输出
完整的使用示例：
discard """
# 启动程序
./rpn_calc
# 基本运算
RPN Calculator > 12 8 +
结果: 20
RPN Calculator > 5 *
结果: 100
# 高级函数
RPN Calculator > sqrt
结果: 10.0
# 栈管理
RPN Calculator > display
当前栈：10.0
# 错误处理
RPN Calculator > 0 /
错误: 除零
# 清空栈
RPN Calculator > clear
栈已清空
# 数学序列
RPN Calculator > 8 fib
结果: 21
RPN Calculator > 6 3 pascal
结果: 20
# 获取帮助
RPN Calculator > help
================= RPN 计算器帮助 =================
支持操作符：+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、sqrt（平方根）、^（幂运算）、fib（斐波那契）、pascal（杨辉三角）
特殊命令：clear（清空栈）、display（显示栈）、help（查看帮助）、q/quit（退出）
输入规则：操作数与运算符用空格分隔，按回车计算
================================================
# 退出程序
RPN Calculator > q
再见!
"""
使用技巧和注意事项
使用技巧
分步计算复杂表达式
对于复杂公式如 (3 + 4) * (6 - 2) / 2，可分步输入：
discard """
RPN Calculator > 3 4 +
结果: 7
RPN Calculator > 6 2 -
结果: 4
RPN Calculator > *
结果: 28
RPN Calculator > 2 /
结果: 14.0
"""
利用栈保存中间结果
栈会自动保留未参与后续运算的结果：
discard """
RPN Calculator > 10 5 +
结果: 15
RPN Calculator > 3 *
结果: 45
"""
注意事项
- 操作数与运算符必须用空格分隔
- 支持整数和浮点数混合运算，结果以浮点数形式显示
- 斐波那契数参数建议不超过40
- 杨辉三角行数建议不超过30
- 程序退出后不保存历史记录
import std/strutils
import nimib
var nbToc: NbBlock
template addToc =
newNbBlock("nbText", false, nb, nbToc, ""):
nbToc.output = "## 目录:\n\n"
template nbNewSection(name:string) =
let anchorName = name.toLower.replace(" ", "-")
nbText "<a name=\"" & anchorName & "\"></a>"
nbText "<br>"
nbText "### " & name & ""
nbText "<hr />"
nbToc.output.add "1. <a href=\"#" & anchorName & "\">" & name & "</a>\n"
template nbSubSection(name:string) =
let anchorName = name.toLower.replace(" ", "-")
nbText "<a name=\"" & anchorName & "\"></a>"
nbText "<br>"
nbText "#### " & name & ""
nbText "<hr />"
nbToc.output.add " * <a href=\"#" & anchorName & "\">" & name & "</a>\n"
nbInit
nbText: """
<h1>《RPN计算器使用说明》</h1>
<ul>
<li>作者：王凌</li>
<li>版本：2.1.1</li>
</ul>
"""
addToc
nbNewSection "功能概述"
nbText: """
<p>RPN计算器是一个基于逆波兰表示法（Reverse Polish Notation）的命令行计算工具，具有以下核心功能：</p>
<h4>主要特性</h4>
<ul>
<li><strong>逆波兰表示法</strong>：采用后缀表达式，无需括号即可处理复杂运算优先级</li>
<li><strong>丰富的数学运算</strong>：支持四则运算、幂运算、平方根、斐波那契数列、杨辉三角等</li>
<li><strong>栈式操作</strong>：基于栈的数据结构，自动保存中间计算结果</li>
<li><strong>完善的错误处理</strong>：提供清晰的错误提示和异常处理机制</li>
<li><strong>跨平台支持</strong>：兼容Linux、macOS、Windows操作系统</li>
<li><strong>批量处理功能</strong>：支持从文件读取表达式进行批量计算</li>
</ul>
<h4>技术特点</h4>
<ul>
<li>使用C++11标准编写，代码简洁高效</li>
<li>无外部依赖，纯标准库实现</li>
<li>支持整数和浮点数混合运算</li>
<li>提供栈查看、清空等管理功能</li>
</ul>
"""
nbNewSection "安装和编译指南"
nbText: """
<p>系统要求<br>
操作系统：Ubuntu 20.04 及以上版本，或任何支持g++的Linux发行版<br>
依赖工具：g++ 编译器</p>
"""
nbCode:
discard """
安装依赖
# 更新软件源
sudo apt update
# 安装g++编译器
sudo apt install -y g++
# 验证安装
g++ --version
"""
nbText: """
<p>编译程序<br>
将源代码保存为rpn_calc.cpp后，执行以下命令编译：</p>
"""
nbCode:
discard """
# 编译源码
g++ -std=c++11 -o rpn_calc rpn_calc.cpp
# 运行计算器
./rpn_calc
"""
nbNewSection "基本使用示例"
nbText: """
<p>RPN计算器使用逆波兰表示法，不需要括号，运算顺序由输入顺序决定。</p>
<h4>基本使用流程</h4>
<ul>
<li>输入数字，按空格分隔</li>
<li>输入运算符进行计算</li>
<li>计算器自动显示结果</li>
<li>使用特殊命令管理计算过程</li>
</ul>
<h4>简单示例</h4>
"""
nbCode:
discard """
# 启动计算器
./rpn_calc
# 基本运算
RPN Calculator > 3 5 +
结果: 8
RPN Calculator > 10 4 -
结果: 6
RPN Calculator > 2 4 + 3 *
结果: 18
"""
nbNewSection "所有支持的操作说明"
nbText: """
<h4>基本四则运算</h4>
"""
nbCode:
discard """
> 5 3 +
结果: 8
> 10 4 -
结果: 6
> 6 7 *
结果: 42
> 15 2 /
结果: 7.5
"""
nbText: """
<h4>高级数学运算</h4>
"""
nbCode:
discard """
> 16 sqrt
结果: 4
> 2 5 ^
结果: 32
> 7 fib
结果: 13
> 5 2 pascal
结果: 10
"""
nbText: """
<h4>栈操作命令</h4>
"""
nbCode:
discard """
> 5 3 7
> display
当前栈：5 3 7
> clear
栈已清空
> display
当前栈：空
"""
nbText: """
<h4>其他命令</h4>
<ul>
<li><code>help</code> - 显示帮助信息</li>
<li><code>q</code> / <code>quit</code> - 退出程序</li>
</ul>
"""
nbNewSection "错误代码和异常说明"
nbText: """
<h4>常见错误类型</h4>
"""
nbText: """
<p>栈为空错误</p>
"""
nbCode:
discard """
> +
错误: 栈为空
> 4 6 +
结果: 10
"""
nbText: """
<p>除零错误</p>
"""
nbCode:
discard """
> 10 0 /
错误: 除零
> 10 2 /
结果: 5.0
"""
nbText: """
<p>无效操作符错误</p>
"""
nbCode:
discard """
> 7 2 #
错误: 无效操作符
> 7 2 *
结果: 14
"""
nbText: """
<p>栈不足错误</p>
"""
nbCode:
discard """
> 5 *
错误: 栈不足
> 5 3 *
结果: 15
"""
nbText: """
<p>无效数字错误</p>
"""
nbCode:
discard """
> abc 3 +
错误: 无效数字
> 4.5 3 +
结果: 7.5
"""
nbNewSection "示例输入输出"
nbText: """
<p>完整的使用示例：</p>
"""
nbCode:
discard """
# 启动程序
./rpn_calc
# 基本运算
RPN Calculator > 12 8 +
结果: 20
RPN Calculator > 5 *
结果: 100
# 高级函数
RPN Calculator > sqrt
结果: 10.0
# 栈管理
RPN Calculator > display
当前栈：10.0
# 错误处理
RPN Calculator > 0 /
错误: 除零
# 清空栈
RPN Calculator > clear
栈已清空
# 数学序列
RPN Calculator > 8 fib
结果: 21
RPN Calculator > 6 3 pascal
结果: 20
# 获取帮助
RPN Calculator > help
================= RPN 计算器帮助 =================
支持操作符：+（加）、-（减）、*（乘）、/（除）、sqrt（平方根）、^（幂运算）、fib（斐波那契）、pascal（杨辉三角）
特殊命令：clear（清空栈）、display（显示栈）、help（查看帮助）、q/quit（退出）
输入规则：操作数与运算符用空格分隔，按回车计算
================================================
# 退出程序
RPN Calculator > q
再见!
"""
nbNewSection "使用技巧和注意事项"
nbText: """
<h4>使用技巧</h4>
<p><strong>分步计算复杂表达式</strong><br>
对于复杂公式如 <code>(3 + 4) * (6 - 2) / 2</code>，可分步输入：</p>
"""
nbCode:
discard """
RPN Calculator > 3 4 +
结果: 7
RPN Calculator > 6 2 -
结果: 4
RPN Calculator > *
结果: 28
RPN Calculator > 2 /
结果: 14.0
"""
nbText: """
<p><strong>利用栈保存中间结果</strong><br>
栈会自动保留未参与后续运算的结果：</p>
"""
nbCode:
discard """
RPN Calculator > 10 5 +
结果: 15
RPN Calculator > 3 *
结果: 45
"""
nbText: """
<h4>注意事项</h4>
<ul>
<li>操作数与运算符必须用<strong>空格分隔</strong></li>
<li>支持整数和浮点数混合运算，结果以浮点数形式显示</li>
<li>斐波那契数参数建议不超过40</li>
<li>杨辉三角行数建议不超过30</li>
<li>程序退出后不保存历史记录</li>
</ul>
"""
nbSave