MFC 簡單計算器實作教學：Switch 邏輯與介面設計

使用 MFC (Microsoft Foundation Classes) 開發簡單計算器，需求：四則運算、小數點、Switch 語句邏輯、暫存運算元與結果。本文提供完整架構設計、核心代碼與常見坑指南。

專案建立步驟

1. Visual Studio → MFC Application → Dialog based → 專案名 SimpleCalc。
2. 資源視圖編輯對話框 IDD_SIMPLECALC_DIALOG：
   • 編輯框 IDC_EDIT_DISPLAY (顯示輸入/結果，Right Align、Read Only)。
   • 按鈕：0-9、+ - * /、.、=、C (清除)、CE (清除輸入)。
   • 按鈕 ID 命名：IDC_BTN_0...IDC_BTN_9, IDC_BTN_ADD, IDC_BTN_SUB, IDC_BTN_MUL, IDC_BTN_DIV, IDC_BTN_DOT, IDC_BTN_EQ, IDC_BTN_CLR, IDC_BTN_CE。
3. 類向導為所有按鈕添加 BN_CLICKED 處理器。

核心資料成員 (Dialog 類別)

// SimpleCalcDlg.h
double m_firstOperand;   // 前一個運算元
double m_secondOperand;  // 當前輸入運算元
int    m_operator;       // 運算子代碼：0=無, 1=+, 2=-, 3=*, 4=/
bool   m_waitingForSecond; // 是否等待輸入第二運算元
CString m_displayStr;    // 顯示字串 (DDX 綁定 IDC_EDIT_DISPLAY)

統一按鈕處理架構

數字鍵 0-9

void CSimpleCalcDlg::OnBtnDigit(UINT nID) {
    int digit = nID - IDC_BTN_0; // 假設 ID 連續
    if (m_waitingForSecond) {
        m_displayStr = _T("");
        m_waitingForSecond = false;
    }
    if (m_displayStr == _T("0") || m_displayStr.IsEmpty())
        m_displayStr = std::to_wstring(digit).c_str();
    else
        m_displayStr += std::to_wstring(digit).c_str();
    UpdateData(FALSE); // 更新 UI
}

在類向導為 10 個數字鍵分別綁定，或手動在 ON_COMMAND_RANGE(IDC_BTN_0, IDC_BTN_9, OnBtnDigit)。

小數點

void CSimpleCalcDlg::OnBtnDot() {
    if (m_waitingForSecond) { m_displayStr = _T("0"); m_waitingForSecond = false; }
    if (m_displayStr.Find(_T('.')) == -1) m_displayStr += _T(".");
    UpdateData(FALSE);
}

運算子 + - * / (核心 Switch 邏輯)

void CSimpleCalcDlg::OnBtnOperator(UINT nID) {
    // 1. 取得當前顯示值作為運算元
    double currentValue = _ttof(m_displayStr);
    
    // 2. 若有前一運算子且非等待第二運算元，先執行前一運算 (連續運算支援)
    if (m_operator != 0 && !m_waitingForSecond) {
        Calculate(); // 執行 m_firstOperand (op) m_secondOperand
        m_firstOperand = m_secondOperand; // 結果作為下一運算的左運算元
    } else {
        m_firstOperand = currentValue;
    }
    
    // 3. 記錄新運算子
    switch (nID) {
        case IDC_BTN_ADD: m_operator = 1; break;
        case IDC_BTN_SUB: m_operator = 2; break;
        case IDC_BTN_MUL: m_operator = 3; break;
        case IDC_BTN_DIV: m_operator = 4; break;
    }
    m_waitingForSecond = true; // 下一個輸入為右運算元
    UpdateData(FALSE);
}

等號 = (執行計算)

void CSimpleCalcDlg::OnBtnEq() {
    if (m_operator == 0) return; // 無運算子
    m_secondOperand = _ttof(m_displayStr);
    Calculate();
    m_operator = 0; // 重置運算子
    m_waitingForSecond = true; // 下一輸入重新開始
    UpdateData(FALSE);
}

void CSimpleCalcDlg::Calculate() {
    double result = 0;
    switch (m_operator) {
        case 1: result = m_firstOperand + m_secondOperand; break;
        case 2: result = m_firstOperand - m_secondOperand; break;
        case 3: result = m_firstOperand * m_secondOperand; break;
        case 4: 
            if (m_secondOperand == 0) {
                AfxMessageBox(_T("除數不能為零"));
                result = m_firstOperand; // 保持原值
            } else {
                result = m_firstOperand / m_secondOperand;
            }
            break;
    }
    m_secondOperand = result;
    m_displayStr.Format(_T("%.10g"), result); // 科學計數法自動切換，去除尾隨 0
}

清除鍵 C / CE

void CSimpleCalcDlg::OnBtnClr() { // C: 全清
    m_firstOperand = m_secondOperand = 0;
    m_operator = 0;
    m_waitingForSecond = false;
    m_displayStr = _T("0");
    UpdateData(FALSE);
}

void CSimpleCalcDlg::OnBtnCe() { // CE: 清除當前輸入
    m_displayStr = _T("0");
    m_waitingForSecond = false;
    UpdateData(FALSE);
}

進階強化建議

• 鍵盤支援：PreTranslateMessage 攔截 VK_NUMPAD0-9, VK_ADD 等觸發對應按鈕。
• 運算優先級：若需支援 1+2*3=7，需實作運算式解析 (Shunting-yard 算法或遞歸下降)，而非簡單左結合。
• 歷史記錄：CListBox 記錄每次運算式與結果。
• 單元測試：將 Calculate() 邏輯抽離為獨立類/函數，配合 Google Test 驗證邊界值。

常見坑避雷

MFC 計算器是理解「事件驅動、狀態機、UI/邏輯分離」的絕佳練習。掌握 Switch 狀態機模式，後續擴充科學計算機、程式設計師計算機皆同理可循。