C 語言實戰：利用 main 函數參數實現命令列整數計算機

C 語言實戰：利用 main 函數參數實現命令列整數計算機

C 語言 main 函數完整簽名為 int main(int argc, char *argv[])，可接收命令列參數。本文演示如何解析 argv 實現一個支援加減乘除的整數計算機，並對比兩種參數處理策略。

一、 核心邏輯：運算分發函數

int calculator(int num1, char *op, int num2) {
    if (strcmp(op, "-a") == 0) return num1 + num2;   // 加
    if (strcmp(op, "-s") == 0) return num1 - num2;   // 減
    if (strcmp(op, "-m") == 0) return num1 * num2;   // 乘
    if (strcmp(op, "-d") == 0) return num1 / num2;   // 除
    return -1; // 未知操作
}

關鍵點：字符串比較必用 strcmp，不可直接 op == "-a"（比較指針位址而非內容）。

二、 策略一：互動式輸入（掃描運算式）

程式啟動後提示輸入 5+3 格式，內部將運算符映射為選項字串：

int main() {
    int num1, num2; char op;
    scanf("%d%c%d", &num1, &op, &num2); // 讀 5+3
    char *opt;
    switch(op) {
        case '+': opt = "-a"; break;
        case '-': opt = "-s"; break;
        case '*': opt = "-m"; break;
        case '/': opt = "-d"; break;
        default:  opt = ""; break;
    }
    int ret = calculator(num1, opt, num2);
    printf("%d%c%d=%d\n", num1, op, num2, ret);
    return 0;
}

三、 策略二：真正的命令列參數模式

執行 ./calc -a 5 3，直接解析 argv：

int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc != 4) { printf("Usage: %s -a|-s|-m|-d num1 num2\n", argv[0]); return 1; }
    int num1 = atoi(argv[2]);
    int num2 = atoi(argv[3]);
    int ret = calculator(num1, argv[1], num2);
    if (ret == -1) printf("Invalid operator\n");
    else printf("%d %s %d = %d\n", num1, argv[1], num2, ret);
    return 0;
}

此法更符合 Unix 哲學，便於腳本調用與管道組合。

四、 常見錯誤與修正

1. 指針比較字符串：if (p == "-a") 永假，必用 strcmp(p, "-a") == 0。
2. 除零未檢查：num2 == 0 時 / 觸發未定義行為，需加判斷。
3. atoi 錯誤處理：atoi 非數字傳回 0，無法區分「輸入 0」與「輸入錯誤」，建議用 strtol。

五、 擴展思路

• 支援浮點數：double + strtod + %f。
• 支援多運算式：解析 argv 中的運算符優先級（遞歸下降或 Shunting-yard）。
• 加入模數（%）、冪次（^）等運算子。

掌握 argc/argv，是編寫專業命令列工具的第一步。