Android开发——实现一个计算器

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代码讲解

activity_calculator.xmld代码讲解

[1. 根布局（LinearLayout）](#1. 根布局（LinearLayout）)

[2. 显示区域（TextView）](#2. 显示区域（TextView）)

[3. 按钮区域（GridLayout）](#3. 按钮区域（GridLayout）)

[4. 清除和删除按钮](#4. 清除和删除按钮)

[5. 数字和操作符按钮](#5. 数字和操作符按钮)

[6. 其他行的按钮](#6. 其他行的按钮)

[7. 最后一行](#7. 最后一行)

CalculatorActivity.java代码讲解

[1. 类和变量声明](#1. 类和变量声明)

[2. onCreate 方法](#2. onCreate 方法)

[3. 数字按钮处理](#3. 数字按钮处理)

[4. 操作符按钮处理](#4. 操作符按钮处理)

[5. 执行计算](#5. 执行计算)

[6. 清除所有内容](#6. 清除所有内容)

[7. 删除最后一个字符](#7. 删除最后一个字符)

[8. 更新显示](#8. 更新显示)

[9. 显示错误提示](#9. 显示错误提示)

​编辑

完整代码

activity_calculator.xml

CalculatorActivity.java

运行效果

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代码讲解

activity_calculator.xmld代码讲解

1. 根布局（LinearLayout）

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:id="@+id/main"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context="myapp.CalculatorActivity"
    android:orientation="vertical"
    android:padding="8dp">

• LinearLayout :
  • 根布局是一个垂直方向的线性布局 (android:orientation="vertical")，所有子控件会从上到下依次排列。
• xmlns:android 和 xmlns:tools :
  • 命名空间声明，支持 Android 的属性和工具属性。
• android:layout_width 和 android:layout_height :
  • 设置布局的宽度和高度为 match_parent，表示充满整个父容器。
• tools:context :
  • 指定该布局与哪个 Activity 关联（这里是 CalculatorActivity）。
• android:padding="8dp" :
  • 设置内边距为 8dp，使内容与屏幕边缘保持一定距离。

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2. 显示区域（TextView）

<TextView
    android:id="@+id/tv_display"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="100dp"
    android:gravity="end|center_vertical"
    android:textSize="32sp"
    android:background="#EEEEEE"
    android:padding="16dp"
    android:text="0"/>

• TextView :
  • 显示计算器的输入和结果。
• android:id="@+id/tv_display" :
  • 给控件一个唯一标识符，方便在代码中引用。
• android:layout_width="match_parent" 和 android:layout_height="100dp" :
  • 宽度充满父容器，高度固定为 100dp。
• android:gravity="end|center_vertical" :
  • 文本靠右对齐，并在垂直方向居中。
• android:textSize="32sp" :
  • 设置字体大小为 32sp。
• android:background="#EEEEEE" :
  • 设置背景颜色为浅灰色。
• android:padding="16dp" :
  • 设置内边距为 16dp，避免文本紧贴边界。
• android:text="0" :
  • 初始显示内容为"0"。

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3. 按钮区域（GridLayout）

<GridLayout
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:columnCount="4"
    android:rowCount="5">

• GridLayout :
  • 用于放置计算器的按钮，按网格形式排列。
• android:columnCount="4" :
  • 网格有 4 列。
• android:rowCount="5" :
  • 网格有 5 行。

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4. 清除和删除按钮

<Button
    android:id="@+id/btn_clear"
    android:layout_columnSpan="2"
    android:text="C"
    android:textSize="24sp"
    android:backgroundTint="#FF5722"/>

<Button
    android:id="@+id/btn_delete"
    android:text="DEL"
    android:textSize="24sp"
    android:backgroundTint="#FF5722"/>

• btn_clear :
  • 清除按钮，占据两列（android:layout_columnSpan="2"），用于清空输入。
  • 背景色为橙红色（#FF5722）。
• btn_delete :
  • 删除按钮，用于删除最后一个字符。
  • 背景色同样为橙红色。

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5. 数字和操作符按钮

<Button android:id="@+id/btn_7" android:text="7"/>
<Button android:id="@+id/btn_8" android:text="8"/>
<Button android:id="@+id/btn_9" android:text="9"/>
<Button
    android:id="@+id/btn_multiply"
    android:text="×"
    android:textSize="24sp"
    android:backgroundTint="#2196F3"/>

• 数字按钮 :
  • 数字按钮（如 btn_7, btn_8, btn_9）用于输入数字。
• 操作符按钮 :
  • 操作符按钮（如 btn_multiply）用于输入运算符（乘法符号 ×）。
  • 背景色为蓝色（#2196F3）。

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6. 其他行的按钮

<Button android:id="@+id/btn_4" android:text="4"/>
<Button android:id="@+id/btn_5" android:text="5"/>
<Button android:id="@+id/btn_6" android:text="6"/>
<Button
    android:id="@+id/btn_subtract"
    android:text="-"
    android:textSize="24sp"
    android:backgroundTint="#2196F3"/>

• 类似于上一行，每行包含三个数字按钮和一个操作符按钮（减号 -）。

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7. 最后一行

<Button
    android:id="@+id/btn_0"
    android:layout_columnSpan="2"
    android:text="0"/>

<Button
    android:id="@+id/btn_dot"
    android:text="."/>

<Button
    android:id="@+id/btn_equal"
    android:text="="
    android:textSize="24sp"
    android:backgroundTint="#4CAF50"/>

• btn_0 :
  • 数字 0 按钮，占据两列（android:layout_columnSpan="2"）。
• btn_dot :
  • 小数点按钮，用于输入小数。
• btn_equal :
  • 等号按钮，用于计算结果。
  • 背景色为绿色（#4CAF50）。

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CalculatorActivity.java代码讲解

1. 类和变量声明

public class CalculatorActivity extends AppCompatActivity {

    private TextView tvDisplay;
    private StringBuilder currentInput = new StringBuilder();
    private double operand1 = Double.NaN;
    private String currentOperator = "";

• CalculatorActivity :
  • 继承自 AppCompatActivity，表示这是一个 Activity。
• tvDisplay :
  • 用于显示用户输入和计算结果的 TextView。
• currentInput :
  • 使用 StringBuilder 存储当前用户的输入内容。
• operand1 :
  • 存储第一个操作数，默认值为 Double.NaN（表示未初始化）。
• currentOperator :
  • 存储当前的操作符（如 "+"、"-" 等），默认为空字符串。

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2. onCreate 方法

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    EdgeToEdge.enable(this);
    setContentView(R.layout.activity_calculator);
    ViewCompat.setOnApplyWindowInsetsListener(findViewById(R.id.main), (v, insets) -> {
        Insets systemBars = insets.getInsets(WindowInsetsCompat.Type.systemBars());
        v.setPadding(systemBars.left, systemBars.top, systemBars.right, systemBars.bottom);
        return insets;
    });

    tvDisplay = findViewById(R.id.tv_display);

    // 数字按钮统一处理
    setNumberButton(R.id.btn_0, "0");
    setNumberButton(R.id.btn_1, "1");
    setNumberButton(R.id.btn_2, "2");
    setNumberButton(R.id.btn_3, "3");
    setNumberButton(R.id.btn_4, "4");
    setNumberButton(R.id.btn_5, "5");
    setNumberButton(R.id.btn_6, "6");
    setNumberButton(R.id.btn_7, "7");
    setNumberButton(R.id.btn_8, "8");
    setNumberButton(R.id.btn_9, "9");
    setNumberButton(R.id.btn_dot, ".");

    // 操作符按钮
    setOperatorButton(R.id.btn_add, "+");
    setOperatorButton(R.id.btn_subtract, "-");
    setOperatorButton(R.id.btn_multiply, "×");
    setOperatorButton(R.id.btn_divide, "/");

    // 功能按钮
    findViewById(R.id.btn_equal).setOnClickListener(v -> performCalculation());
    findViewById(R.id.btn_clear).setOnClickListener(v -> clearAll());
    findViewById(R.id.btn_delete).setOnClickListener(v -> deleteLastChar());
}

• EdgeToEdge.enable(this) :
  • 启用全面屏模式，使内容可以延伸到屏幕边缘。
• setContentView(R.layout.activity_calculator) :
  • 设置布局文件为 activity_calculator.xml。
• ViewCompat.setOnApplyWindowInsetsListener :
  • 处理系统栏（如状态栏和导航栏）的内边距，确保内容不会被遮挡。
• findViewById(R.id.tv_display) :
  • 将布局中的 TextView 控件与代码中的变量绑定。
• 数字按钮和操作符按钮 :
  • 使用 setNumberButton 和 setOperatorButton 方法统一设置按钮的点击事件。
• 功能按钮 :
  • 为等号、清除和删除按钮分别设置点击事件。

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3. 数字按钮处理

private void setNumberButton(int buttonId, String value) {
    findViewById(buttonId).setOnClickListener(v -> {
        if (currentInput.length() < 15) {
            // 防止重复小数点
            if (value.equals(".") && currentInput.toString().contains(".")) return;

            currentInput.append(value);
            updateDisplay();
        }
    });
}

• 限制输入长度 :
  • 最大允许输入 15 个字符。
• 防止重复小数点 :
  • 如果当前输入中已经包含小数点，则不允许再输入小数点。
• 更新显示 :
  • 调用 updateDisplay() 方法更新 TextView 的内容。

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4. 操作符按钮处理

private void setOperatorButton(int buttonId, String operator) {
    findViewById(buttonId).setOnClickListener(v -> {
        if (currentInput.length() > 0) {
            operand1 = Double.parseDouble(currentInput.toString());
            currentOperator = operator;
            currentInput.setLength(0);
        }
    });
}

• 保存第一个操作数 :
  • 当用户点击操作符按钮时，将当前输入的内容转换为数字并存储到 operand1 中。
• 保存操作符 :
  • 将当前操作符保存到 currentOperator 中。
• 清空输入 :
  • 清空 currentInput，以便用户输入第二个操作数。

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5. 执行计算

private void performCalculation() {
    if (!Double.isNaN(operand1) && currentInput.length() > 0) {
        double operand2 = Double.parseDouble(currentInput.toString());
        try {
            switch (currentOperator) {
                case "+":
                    operand1 += operand2;
                    break;
                case "-":
                    operand1 -= operand2;
                    break;
                case "×":
                    operand1 *= operand2;
                    break;
                case "/":
                    if (operand2 == 0) throw new ArithmeticException();
                    operand1 /= operand2;
                    break;
            }
            currentInput.setLength(0);
            currentInput.append(operand1 % 1 == 0 ? (int) operand1 : operand1);
            updateDisplay();
        } catch (ArithmeticException e) {
            showError("不能除以零");
        }
        currentOperator = "";
    }
}

• 检查条件 :
  • 确保 operand1 已初始化且当前有输入内容。
• 执行运算 :
  • 根据 currentOperator 的值执行相应的运算（加、减、乘、除）。
• 处理除以零的情况 :
  • 如果除数为零，抛出异常并显示错误提示。
• 格式化结果 :
  • 如果结果是整数（如 10.0），则去掉小数部分。
• 更新显示 :
  • 调用 updateDisplay() 方法更新 TextView 的内容。

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6. 清除所有内容

private void clearAll() {
    currentInput.setLength(0);
    operand1 = Double.NaN;
    currentOperator = "";
    tvDisplay.setText("0");
}

• 清空输入 :
  • 重置 currentInput。
• 重置操作数和操作符 :
  • 将 operand1 重置为 Double.NaN，currentOperator 重置为空字符串。
• 重置显示 :
  • 将 TextView 的内容重置为"0"。

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7. 删除最后一个字符

private void deleteLastChar() {
    if (currentInput.length() > 0) {
        currentInput.deleteCharAt(currentInput.length() - 1);
        updateDisplay();
    }
}

• 删除字符 :
  • 删除 currentInput 的最后一个字符。
• 更新显示 :
  • 调用 updateDisplay() 方法更新 TextView 的内容。

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8. 更新显示

private void updateDisplay() {
    String displayText = currentInput.length() > 0 ? currentInput.toString() : "0";
    tvDisplay.setText(displayText);
}

• 显示内容 :
  • 如果 currentInput 不为空，则显示其内容；否则显示"0"。

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9. 显示错误提示

private void showError(String message) {
    Toast.makeText(this, message, Toast.LENGTH_SHORT).show();
    clearAll();
}

• 弹出提示 :
  • 使用 Toast 显示错误信息。
• 清空内容 :
  • 调用 clearAll() 方法重置所有状态。

---

完整代码

activity_calculator.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:id="@+id/main"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context="myapp.CalculatorActivity"
    android:orientation="vertical"
    android:padding="8dp">

    <!-- 显示区域 -->
    <TextView
        android:id="@+id/tv_display"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="100dp"
        android:gravity="end|center_vertical"
        android:textSize="32sp"
        android:background="#EEEEEE"
        android:padding="16dp"
        android:text="0"/>

    <!-- 按钮区域 -->
    <GridLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:columnCount="4"
        android:rowCount="5">

        <!-- 第一行：清除按钮 -->
        <Button
            android:id="@+id/btn_clear"
            android:layout_columnSpan="2"
            android:text="C"
            android:textSize="24sp"
            android:backgroundTint="#FF5722"/>

        <Button
            android:id="@+id/btn_delete"
            android:text="DEL"
            android:textSize="24sp"
            android:backgroundTint="#FF5722"/>

        <Button
            android:id="@+id/btn_divide"
            android:text="/"
            android:textSize="24sp"
            android:backgroundTint="#2196F3"/>

        <!-- 数字按钮 -->
        <Button android:id="@+id/btn_7" android:text="7"/>
        <Button android:id="@+id/btn_8" android:text="8"/>
        <Button android:id="@+id/btn_9" android:text="9"/>
        <Button
            android:id="@+id/btn_multiply"
            android:text="×"
            android:textSize="24sp"
            android:backgroundTint="#2196F3"/>

        <Button android:id="@+id/btn_4" android:text="4"/>
        <Button android:id="@+id/btn_5" android:text="5"/>
        <Button android:id="@+id/btn_6" android:text="6"/>
        <Button
            android:id="@+id/btn_subtract"
            android:text="-"
            android:textSize="24sp"
            android:backgroundTint="#2196F3"/>

        <Button android:id="@+id/btn_1" android:text="1"/>
        <Button android:id="@+id/btn_2" android:text="2"/>
        <Button android:id="@+id/btn_3" android:text="3"/>
        <Button
            android:id="@+id/btn_add"
            android:text="+"
            android:textSize="24sp"
            android:backgroundTint="#2196F3"/>

        <!-- 最后一行 -->
        <Button
            android:id="@+id/btn_0"
            android:layout_columnSpan="2"
            android:text="0"
            />

        <Button
            android:id="@+id/btn_dot"
            android:text="."
            />

        <Button
            android:id="@+id/btn_equal"
            android:text="="
            android:textSize="24sp"
            android:backgroundTint="#4CAF50"/>
    </GridLayout>
</LinearLayout>

---

CalculatorActivity.java

package myapp;

import android.os.Bundle;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;

import androidx.activity.EdgeToEdge;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.core.graphics.Insets;
import androidx.core.view.ViewCompat;
import androidx.core.view.WindowInsetsCompat;

import com.example.usthandroidjava.R;

public class CalculatorActivity extends AppCompatActivity {

    private TextView tvDisplay;
    private StringBuilder currentInput = new StringBuilder();
    private double operand1 = Double.NaN;
    private String currentOperator = "";

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        EdgeToEdge.enable(this);
        setContentView(R.layout.activity_calculator);
        ViewCompat.setOnApplyWindowInsetsListener(findViewById(R.id.main), (v, insets) -> {
            Insets systemBars = insets.getInsets(WindowInsetsCompat.Type.systemBars());
            v.setPadding(systemBars.left, systemBars.top, systemBars.right, systemBars.bottom);
            return insets;
        });

        tvDisplay = findViewById(R.id.tv_display);

        // 数字按钮统一处理
        setNumberButton(R.id.btn_0, "0");
        setNumberButton(R.id.btn_1, "1");
        setNumberButton(R.id.btn_2, "2");
        setNumberButton(R.id.btn_3, "3");
        setNumberButton(R.id.btn_4, "4");
        setNumberButton(R.id.btn_5, "5");
        setNumberButton(R.id.btn_6, "6");
        setNumberButton(R.id.btn_7, "7");
        setNumberButton(R.id.btn_8, "8");
        setNumberButton(R.id.btn_9, "9");
        setNumberButton(R.id.btn_dot, ".");

        // 操作符按钮
        setOperatorButton(R.id.btn_add, "+");
        setOperatorButton(R.id.btn_subtract, "-");
        setOperatorButton(R.id.btn_multiply, "×");
        setOperatorButton(R.id.btn_divide, "/");

        // 功能按钮
        findViewById(R.id.btn_equal).setOnClickListener(v -> performCalculation());
        findViewById(R.id.btn_clear).setOnClickListener(v -> clearAll());
        findViewById(R.id.btn_delete).setOnClickListener(v -> deleteLastChar());
    }

    private void setNumberButton(int buttonId, String value) {
        findViewById(buttonId).setOnClickListener(v -> {
            if (currentInput.length() < 15) {
                // 防止重复小数点
                if (value.equals(".") && currentInput.toString().contains(".")) return;

                currentInput.append(value);
                updateDisplay();
            }
        });
    }

    private void setOperatorButton(int buttonId, String operator) {
        findViewById(buttonId).setOnClickListener(v -> {
            if (currentInput.length() > 0) {
                operand1 = Double.parseDouble(currentInput.toString());
                currentOperator = operator;
                currentInput.setLength(0);
            }
        });
    }

    private void performCalculation() {
        if (!Double.isNaN(operand1) && currentInput.length() > 0) {
            double operand2 = Double.parseDouble(currentInput.toString());
            try {
                switch (currentOperator) {
                    case "+":
                        operand1 += operand2;
                        break;
                    case "-":
                        operand1 -= operand2;
                        break;
                    case "×":
                        operand1 *= operand2;
                        break;
                    case "/":
                        if (operand2 == 0) throw new ArithmeticException();
                        operand1 /= operand2;
                        break;
                }
                currentInput.setLength(0);
                currentInput.append(operand1 % 1 == 0 ? (int) operand1 : operand1);
                updateDisplay();
            } catch (ArithmeticException e) {
                showError("不能除以零");
            }
            currentOperator = "";
        }
    }

    private void clearAll() {
        currentInput.setLength(0);
        operand1 = Double.NaN;
        currentOperator = "";
        tvDisplay.setText("0");
    }

    private void deleteLastChar() {
        if (currentInput.length() > 0) {
            currentInput.deleteCharAt(currentInput.length() - 1);
            updateDisplay();
        }
    }

    private void updateDisplay() {
        String displayText = currentInput.length() > 0 ? currentInput.toString() : "0";
        tvDisplay.setText(displayText);
    }

    private void showError(String message) {
        Toast.makeText(this, message, Toast.LENGTH_SHORT).show();
        clearAll();
    }
}

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运行效果