项目概述

本项目旨在开发一个功能完整的命令行与图形化双模式计算器，涵盖基本四则运算、取模、幂运算及三角函数计算。通过模块化函数设计与tkinter界面集成，实现用户友好的交互体验。

核心功能实现

1. 命令行计算器逻辑

print("多功能科学计算器已启动")
running = True
while running:
    operation = input("选择操作 (+, -, *, /, %, **, sin, cos, tan): ").strip()
    if operation == '0':
        break
    try:
        num1 = float(input("输入第一个数值: "))
        if operation in ['+', '-', '*', '/', '%']:
            num2 = float(input("输入第二个数值: "))
            result = eval(f"{num1} {operation} {num2}")
            print(f"结果: {result}")
        elif operation == '**':
            power = int(input("输入指数: "))
            print(f"结果: {num1 ** power}")
        elif operation in ['sin', 'cos', 'tan']:
            import math
            angle_deg = num1
            angle_rad = math.radians(angle_deg)
            func_map = {'sin': math.sin, 'cos': math.cos, 'tan': math.tan}
            print(f"{operation.upper()}({angle_deg}°) = {func_map[operation](angle_rad)}")
        else:
            print("不支持的操作符")
    except Exception as e:
        print(f"计算错误: {e}")

2. 图形化界面（tkinter）

import tkinter as tk
from tkinter import messagebox

class ScientificCalculator:
    def __init__(self):
        self.window = tk.Tk()
        self.window.title("科学计算器 - 20211414")
        self.window.geometry("400x500")
        self.window.resizable(False, False)
        
        # 输入显示区域
        self.display = tk.Text(self.window, height=2, width=20, font=("Arial", 16), wrap="none")
        self.display.pack(pady=10)
        
        # 结果显示区域
        self.result_display = tk.Text(self.window, height=1, width=20, font=("Arial", 14), bg="lightgray")
        self.result_display.pack(pady=5)
        
        # 按钮布局
        buttons = [
            ('C', 0, 0), ('/', 0, 1), ('*', 0, 2), ('-', 0, 3),
            ('7', 1, 0), ('8', 1, 1), ('9', 1, 2), ('+', 1, 3),
            ('4', 2, 0), ('5', 2, 1), ('6', 2, 2), ('=', 2, 3),
            ('1', 3, 0), ('2', 3, 1), ('3', 3, 2), ('%', 3, 3),
            ('0', 4, 0), ('.', 4, 1), ('sin', 4, 2), ('cos', 4, 3),
            ('tan', 5, 0), ('**', 5, 1), ('(', 5, 2), (')', 5, 3)
        ]
        
        for text, row, col in buttons:
            btn = tk.Button(self.window, text=text, width=8, height=2,
                           command=lambda t=text: self.button_click(t))
            btn.grid(row=row+1, column=col, padx=2, pady=2)
            
        self.window.protocol("WM_DELETE_WINDOW", self.on_closing)
    
    def button_click(self, value):
        current = self.display.get("1.0", "end-1c")
        if value == '=':
            try:
                expression = current.replace('×', '*').replace('%', '/100')
                result = eval(expression)
                self.result_display.delete("1.0", "end")
                self.result_display.insert("end", f"{result}")
            except:
                self.result_display.delete("1.0", "end")
                self.result_display.insert("end", "错误")
        elif value == 'C':
            self.display.delete("1.0", "end")
            self.result_display.delete("1.0", "end")
        elif value in ['sin', 'cos', 'tan']:
            try:
                angle = float(current)
                import math
                rad = math.radians(angle)
                func_map = {'sin': math.sin, 'cos': math.cos, 'tan': math.tan}
                result = func_map[value](rad)
                self.result_display.delete("1.0", "end")
                self.result_display.insert("end", f"{result:.6f}")
            except:
                self.result_display.delete("1.0", "end")
                self.result_display.insert("end", "无效角度")
        else:
            self.display.insert("end", value)
    
    def on_closing(self):
        if messagebox.askokcancel("退出确认", "确定要关闭计算器吗？"):
            self.window.destroy()

if __name__ == "__main__":
    app = ScientificCalculator()
    app.window.mainloop()

关键技术点

• 使用 eval() 实现表达式求值，需对特殊符号进行预处理
• 通过 math.radians() 实现角度到弧度转换
• 采用面向对象封装提高代码可维护性
• 异常处理保障程序稳定性
• 事件驱动机制实现按钮响应

运行效果

程序提供清晰的界面布局，支持连续计算、表达式编辑和错误提示。所有数学函数均调用标准库函数确保精度。