코밍이의 하루
[JAVA] 계산기 프로그램 프로젝트_3일차(기능 구현II) 본문
3. 계산기 프로그램 기능 구현II
1) 계산기 프로그램 개발 환경
| 구분 | 내용 |
| 사용 프로그래밍 언어 | JAVA |
| 개발환경 | eclipse |
| GUI 관련 주요 클래스 | SWING,AWT |
| 기능 관련 주요 인터페이스 | ActionListener, KeyListener |
| 벤치마킹 프로그램 | Windows 계산기 |
2) 개발 소스
package calculator;
// GUI 구현을 위해 사용하는 클래스들(awt, swing)
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.Font;
import java.awt.GridLayout;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;
public class Calculator extends JFrame implements ActionListener, KeyListener{
private JPanel p_all, p_cal, p_cont; // 객체 선언
private JButton rem, ce, c, b_space, frac, squa, root, div, seven, eight, nine, mul, four, five,
six, minus, one, two, three, plus, sign, zero, point, equal;// 버튼 선언
private JLabel process, result; // 레이블 선언
final int MAX_INPUT_LENGTH = 20; //최대한 입력 가능한 길이를 제한
//각 모드별로 index를 부여
final int INPUT_MODE = 0;
final int RESULT_MODE = 1;
final int ERROR_MODE = 2;
int displayMode;
boolean clearOnNextDigit; //화면에 표시될 숫자를 지울지 말지 결정하는 변수
double lastNumber = 0; //마지막에 기억될 수
String lastOperator = "0"; // 마지막에 누른 연산자를 기억.
public Calculator(String title) {
// 기본 프로그램 설정(제목, 크기, 위치)
this.setTitle(title);
this.setSize(350, 450);
this.setLocation(800, 280);
//종료(EXIT_ON_CLOSE를 사용, 없으면 작업 프로세스에 남아서 메모리만 차지함.)
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
/* 1. 배치 관리자 종류
* 1) FlowLayout : 왼쪽에서 오른쪽으로 배치, 오른쪽 공간 없으면 아래로 자동 배치
* - 사용 예제 : FlowLatout(FlowLayout.LEFT, 10, 20); // 왼쪽 정렬, 좌우간격 10, 상하간격 20
* 2) BorderLayout : 상하좌우 + 중앙 5개의 영역으로 나눠 배치
* - 사용 예제 : BorderLayout(30,20); //좌우간격 30, 상하간격 20
* 3) GridLayout : 2차원 그리드로서 n x n 으로 설정, 왼->오, 위->아래 순 배치
* - 사용 예제 : GridLayout(4,3,5,50); // 4 x 3 그리드, 좌우간격 5, 상하간격 50
* 4) CardLayout : 컴포넌트를 포개어 배치
* 5) Null : 레이아웃을 쓰지 않고 각 컴포넌트마다 수동으로 위치 설정해줄 때 사용
*/
//Panel 객체 생성
p_all = new JPanel();
p_cal = new JPanel();
p_cont = new JPanel();
//폰트 생성
Font bold = new Font("맑은 고딕", Font.BOLD, 24);
Font cal_bold = new Font("맑은 고딕", Font.BOLD, 18);
//색깔 생성
Color gray = new Color(204,204,204);
Color white = new Color(255,255,255);
Color light_blue = new Color(153,153,255);
//p_all(전체적인 레이아웃) 설정
this.add(p_all);
p_all.setLayout(new FlowLayout());
//p_cal 레이아웃
p_cal.setLayout(new GridLayout(2,1));
p_cal.setPreferredSize(new Dimension(290,80)); // 레이아웃 크기 설정
process = new JLabel("",JLabel.RIGHT);
result = new JLabel("0",JLabel.RIGHT);
p_cal.add(process);
p_cal.add(result);
//p_cal 레이블 정렬
process.setAlignmentX(RIGHT_ALIGNMENT);
result.setAlignmentX(RIGHT_ALIGNMENT);
//p_cal 폰트 적용
result.setFont(bold);
//p_cal 색상 적용
process.setForeground(Color.gray);
//p_cont 레이아웃
p_cont.setLayout(new GridLayout(6,4));
p_cont.setPreferredSize(new Dimension(290,300));
//p_cont 1번줄
rem = new JButton("%");
rem.addActionListener(this); // 마우스 이벤트에 사용하기 위한 작업
rem.addKeyListener(this); // 키보드 이벤트에 사용하기 위한 작업
p_cont.add(rem);
ce = new JButton("CE");
ce.addActionListener(this);
ce.addKeyListener(this);
p_cont.add(ce);
c = new JButton("C");
c.addActionListener(this);
c.addKeyListener(this);
p_cont.add(c);
b_space = new JButton("←");
b_space.addActionListener(this);
b_space.addKeyListener(this);
p_cont.add(b_space);
//p_cont 2번줄
frac = new JButton("¹/x");
frac.addActionListener(this);
frac.addKeyListener(this);
p_cont.add(frac);
squa = new JButton("x²");
squa.addActionListener(this);
squa.addKeyListener(this);
p_cont.add(squa);
root = new JButton("²√x");
root.addActionListener(this);
root.addKeyListener(this);
p_cont.add(root);
div = new JButton("÷");
div.addActionListener(this);
div.addKeyListener(this);
p_cont.add(div);
//p_cont 3번줄
seven = new JButton("7");
seven.addActionListener(this);
seven.addKeyListener(this);
p_cont.add(seven);
eight = new JButton("8");
eight.addActionListener(this);
eight.addKeyListener(this);
p_cont.add(eight);
nine = new JButton("9");
nine.addActionListener(this);
nine.addKeyListener(this);
p_cont.add(nine);
mul = new JButton("×");
mul.addActionListener(this);
mul.addKeyListener(this);
p_cont.add(mul);
//p_cont 4번줄
four = new JButton("4");
four.addActionListener(this);
four.addKeyListener(this);
p_cont.add(four);
five = new JButton("5");
five.addActionListener(this);
five.addKeyListener(this);
p_cont.add(five);
six = new JButton("6");
six.addActionListener(this);
six.addKeyListener(this);
p_cont.add(six);
minus = new JButton("-");
minus.addActionListener(this);
minus.addKeyListener(this);
p_cont.add(minus);
//p_cont 5번줄
one = new JButton("1");
one.addActionListener(this);
one.addKeyListener(this);
p_cont.add(one);
two = new JButton("2");
two.addActionListener(this);
two.addKeyListener(this);
p_cont.add(two);
three = new JButton("3");
three.addActionListener(this);
three.addKeyListener(this);
p_cont.add(three);
plus = new JButton("+");
plus.addActionListener(this);
plus.addKeyListener(this);
p_cont.add(plus);
//p_cont 6번줄
sign = new JButton("±");
sign.addActionListener(this);
sign.addKeyListener(this);
p_cont.add(sign);
zero = new JButton("0");
zero.addActionListener(this);
zero.addKeyListener(this);
p_cont.add(zero);
point = new JButton(".");
point.addActionListener(this);
point.addKeyListener(this);
p_cont.add(point);
equal = new JButton("=");
equal.addActionListener(this);
equal.addKeyListener(this);
p_cont.add(equal);
//p_cont 폰트 사이즈 설정
zero.setFont(bold);
one.setFont(bold);
two.setFont(bold);
three.setFont(bold);
four.setFont(bold);
five.setFont(bold);
six.setFont(bold);
seven.setFont(bold);
eight.setFont(bold);
nine.setFont(bold);
rem.setFont(cal_bold);
ce.setFont(cal_bold);
c.setFont(cal_bold);
b_space.setFont(cal_bold);
frac.setFont(cal_bold);
squa.setFont(cal_bold);
root.setFont(cal_bold);
div.setFont(cal_bold);
mul.setFont(cal_bold);
minus.setFont(cal_bold);
plus.setFont(cal_bold);
sign.setFont(cal_bold);
point.setFont(cal_bold);
equal.setFont(cal_bold);
//p_cont 버튼 배경색 설정
rem.setBackground(gray);
ce.setBackground(gray);
c.setBackground(gray);
b_space.setBackground(gray);
frac.setBackground(gray);
squa.setBackground(gray);
root.setBackground(gray);
div.setBackground(gray);
mul.setBackground(gray);
minus.setBackground(gray);
plus.setBackground(gray);
sign.setBackground(gray);
point.setBackground(gray);
equal.setBackground(light_blue);
zero.setBackground(white);
one.setBackground(white);
two.setBackground(white);
three.setBackground(white);
four.setBackground(white);
five.setBackground(white);
six.setBackground(white);
seven.setBackground(white);
eight.setBackground(white);
nine.setBackground(white);
//내부 레이아웃(계산 레이블, 키 버튼) -> 전체 레이아웃에 추가
p_all.add(p_cal);
p_all.add(p_cont);
//창 보이기 설정(true : 보임 , false 안보임)
setVisible(true);
}
public static void main(String[] args) {
// Corine의 계산기 실행
new Calculator("계산기");
}
// 마우스 입력에 의한 동작
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
double result = 0;
// 숫자 1 클릭
if(e.getSource() == one)
addToDisplay(1);
// 숫자 2 클릭
else if(e.getSource() == two)
addToDisplay(2);
// 숫자 3 클릭
else if(e.getSource() == three)
addToDisplay(3);
// 숫자 4 클릭
else if(e.getSource() == four)
addToDisplay(4);
// 숫자 5 클릭
else if(e.getSource() == five)
addToDisplay(5);
// 숫자 6 클릭
else if(e.getSource() == six)
addToDisplay(6);
// 숫자 7 클릭
else if(e.getSource() == seven)
addToDisplay(7);
// 숫자 8 클릭
else if(e.getSource() == eight)
addToDisplay(8);
// 숫자 9 클릭
else if(e.getSource() == nine)
addToDisplay(9);
// 숫자 0 클릭
else if(e.getSource() == zero)
addToDisplay(0);
// ± 클릭
else if(e.getSource() == sign)
processSingChange();
// . 클릭
else if(e.getSource() == point)
addPoint();
// = 클릭
else if(e.getSource() == equal)
processEquals();
// ÷ 클릭
else if(e.getSource() == div)
processOperator("/");
// × 클릭
else if(e.getSource() == mul)
processOperator("*");
// - 클릭
else if(e.getSource() == minus)
processOperator("-");
// + 클릭
else if(e.getSource() == plus)
processOperator("+");
// % 클릭
else if(e.getSource() == rem)
processOperator("%");
// √ 클릭
else if(e.getSource() == root) {
// 출력 모드 : 에러가 아닌 경우
if (displayMode != ERROR_MODE) {
try{
// result 레이블 첫 글자가 -인 경우
if (getDisplayString().indexOf("-") == 0)
displayError("함수에 대한 잘못된 입력!");
// result 레이블에서 반환한 값 제곱근하여 결과값 저장
result = Math.sqrt(getNumberInDisplay());
displayResult(result); // 제곱근한 결과값 출력
}
catch(Exception ex) // 에러 처리
{
displayError("함수에 대한 잘못된 입력!");
displayMode = ERROR_MODE; // 출력모드 : 에러 저장
}
}
// ¹/x 클릭
} else if(e.getSource() == frac) {
// 출력 모드 : 에러가 아닌 경우
if (displayMode != ERROR_MODE){
try{
// result 레이블에 있는 수가 0인 경우
if (getNumberInDisplay() == 0)
displayError("영으로 나눌 수 없습니다.");
result = 1 / getNumberInDisplay(); // 1/x 계산후 계산 값 저장
displayResult(result); // 1/x 계산값 출력
} catch(Exception ex) { // 에러 처리
displayError("영으로 나눌 수 없습니다.");
displayMode = ERROR_MODE; // 출력모드 : 에러 저장
}
}
// ← 클릭
} else if(e.getSource() == b_space)
backspace();
// CE 클릭
else if(e.getSource() == ce) {
setDisplayString("0"); // result 레이블 0 초기화
clearOnNextDigit = true; // 숫자 지우기 ON
displayMode = INPUT_MODE; // 출력 모드 : 입력 저장
// C 클릭
} else if(e.getSource() == c)
clearAll();
}
//키보드 입력에 대한 동작
public void keyPressed(KeyEvent e){
int keycode = e.getKeyChar();
//System.out.println(e.getKeyCode()+ " "+ keycode );
switch(keycode){
case KeyEvent.VK_0:
addToDisplay(0);
break;
case KeyEvent.VK_1:
addToDisplay(1);
break;
case KeyEvent.VK_2:
addToDisplay(2);
break;
case KeyEvent.VK_3:
addToDisplay(3);
break;
case KeyEvent.VK_4:
addToDisplay(4);
break;
case KeyEvent.VK_5:
addToDisplay(5);
break;
case KeyEvent.VK_6:
addToDisplay(6);
break;
case KeyEvent.VK_7:
addToDisplay(7);
break;
case KeyEvent.VK_8:
addToDisplay(8);
break;
case KeyEvent.VK_9:
addToDisplay(9);
break;
case 46: // .
addPoint();
break;
case 10: // =
processEquals();
break;
case 47: // /
processOperator("/");
break;
case 42: // *
processOperator("*");
break;
case 43: // +
processOperator("+");
break;
case 45: // -
processOperator("-");
break;
case 8: //backspace
backspace();
break;
case 27: //ESC
clearAll();
break;
}
}
public void keyReleased(KeyEvent arg0) {}
public void keyTyped(KeyEvent arg0) {}
// C 처리
private void clearAll() {
setDisplayString("0"); // result 문자열 0으로 초기화
lastOperator = "0"; // 마지막 연산 초기화
lastNumber = 0; // 마지막 숫자 0 초기화
displayMode = INPUT_MODE; // 출력 모드 : 입력 저장
clearOnNextDigit = true; // 숫자 지우기 ON
}
// ← 처리
private void backspace(){
// 출력 모드 : 에러가 아닌 경우
if (displayMode != ERROR_MODE){
// result 문자열 마지막 글자 빼고 출력
setDisplayString(getDisplayString().substring(0,getDisplayString().length() - 1));
// result 문자열 길이가 1 미만인 경우 무조건 0 출력
if (getDisplayString().length() < 1)
setDisplayString("0");
}
}
// 연산 처리(+,-,×,÷,%)
private void processOperator(String string) {
// 출력 모드 : 에러가 아닌 경우
if (displayMode != ERROR_MODE){
double numberInDisplay = getNumberInDisplay(); // result 출력된 숫자 저장
// 마지막 연산자가 0이 아닌 경우
if (!lastOperator.equals("0")){
try {
double result = processLastOperator(); // 연산 후 반환한 최종 계산값 저장
displayResult(result); // result 레이블에 최종 계산값 출력
lastNumber = result; // 최종 계산값을 마지막 수로 저장
}catch(Exception e){
e.getStackTrace(); // 예외 발생 시 처리
}
// 마지막 연산자가 0인 경우
}else{
// result 출력된 숫자를 마지막 기억된 수에 저장
lastNumber = numberInDisplay;
}
clearOnNextDigit = true; // 숫자 지우기 ON
lastOperator = string; // 연산자를 마지막 연산자로 저장
}
}
// 마지막 연산 처리(에러 발생 시 이 메소드를 사용한 메소드에서 처리)
private double processLastOperator() throws Exception{
double result = 0; // 최종 계산 값을 담을 변수
double numberInDisplay = getNumberInDisplay(); // result 출력된 숫자 저장(두번째 피연산자)
// 마지막 연산자가 ÷인 경우
if (lastOperator.equals("/")){
// result 출력된 숫자가 0인 경우 예외 처리
if (numberInDisplay == 0)
throw (new Exception());
result = lastNumber / numberInDisplay; // 나눗셈한 결과 값 저장
}
// 마지막 연산자가 ×인 경우
if (lastOperator.equals("*")){
result = lastNumber * numberInDisplay; // 곱셈 후 몫 결과 값 저장
}
// 마지막 연산자가 -인 경우
if (lastOperator.equals("-")){
result = lastNumber - numberInDisplay; // 뺄셈한 결과 값 저장
}
// 마지막 연산자가 +인 경우
if (lastOperator.equals("+")){
result = lastNumber + numberInDisplay; // 덧셈한 결과 값 저장
}
// 마지막 연산자가 %인 경우
if (lastOperator.equals("%")){
result = lastNumber % numberInDisplay; // 곱셈 후 나머지 결과 값 저장
}
return result; // 결과 값 반환
}
// = 처리
private void processEquals() {
double result = 0;
// 출력 모드 : 에러가 아닌 경우
if (displayMode != ERROR_MODE){
try{
result = processLastOperator(); // 연산 후 반환한 최종 계산값 저장
displayResult(result); // result 레이블에 최종 계산값 출력
}catch (Exception e){
displayError("영으로 나눌 수 없습니다."); // 에러 처리
}
lastOperator = "0"; // 계산 처리 후 마지막 연산자 초기화
}
}
// 소수점 처리
private void addPoint() {
displayMode = INPUT_MODE; // 출력모드 : 입력 저장
// 지워야 하는 숫자인 경우
if (clearOnNextDigit)
setDisplayString(""); // result 레이블 문자열 초기화
// 기존 화면에 있는 문자열 저장
String inputString = getDisplayString();
// 이미 점이 찍힌 경우 반복해서 찍지 않음.
if (inputString.indexOf(".") < 0)
setDisplayString(new String(inputString + "."));
}
// ± 처리
private void processSingChange() {
// 출력모드 : 입력인 경우
if (displayMode == INPUT_MODE){
String input = getDisplayString(); // 기존 화면에 있는 문자열 저장
// 기존 화면에 있는 문자열의 길이가 0보다 크고 0이 아닌 경우
if (input.length() > 0 && !input.equals("0")){
if (input.indexOf("-") == 0) // 기존 화면에 있는 문자열 첫번째 문자가 -인 경우
setDisplayString(input.substring(1)); // 첫번째 문자 - 빼고 출력
else // 기존 화면에 있는 문자열 첫번째 문자가 +인 경우
setDisplayString("-" + input); // 문자열 첫번째 문자에 - 추가
}
// 출력모드 : 결과인 경우(계산이 끝난 상태)
}else if (displayMode == RESULT_MODE){
double numberInDisplay = getNumberInDisplay(); // result 출력된 숫자 저장
// result 출력된 문자열이 0이 아닌경우
if (numberInDisplay != 0)
displayResult(-numberInDisplay); // 기존 값 부호 변경
}
}
// result 부호 변경 메소드
private void displayResult(double result) {
setDisplayString(Double.toString(result)); // result 숫자 -> 문자열 형으로 변환하여 result 레이블 위에 출력
lastNumber = result; // result를 마지막 숫자로 저장
displayMode = RESULT_MODE; // 출력모드 : 결과
clearOnNextDigit = true; // 숫자 지우기 ON
}
// 에러 출력 메소드
private void displayError(String error) {
setDisplayString(error); // result 에러 출력
lastNumber = 0; // 마지막 수 0 초기화
displayMode = ERROR_MODE; // 출력모드 : 오류
clearOnNextDigit = true; // 숫자 지우기 ON
}
// result 레이블에 출력된 숫자 형변환하여 가져오기
private double getNumberInDisplay() {
String input = result.getText(); // result의 문자열 저장
return Double.parseDouble(input); // result의 문자열을 Double형으로 형변환 후 반환
}
// 화면에 추가하는 메소드
private void addToDisplay(int i) {
// 지워야 하는 숫자인 경우
if (clearOnNextDigit)
// result 레이블 문자열 초기화
setDisplayString("");
// 기존 화면에 있는 문자열 저장
String inputString = getDisplayString();
// result 레이블에 있는 문자열 첫 글자가 0인 경우 0삭제
if(inputString.indexOf("0") == 0){
inputString = inputString.substring(1);
}
// result 레이블에 있는 문자열이 0이 아니거나 입력받은 숫자가 0보다 크고
// result 문자열 길이가 최대길이(20) 미만인 경우
if((!inputString.equals("0") || i>0 ) && inputString.length() < MAX_INPUT_LENGTH){
// result 레이블 + 입력받은 숫자
setDisplayString(inputString + i);
}
displayMode = INPUT_MODE; // 출력모드 : 입력
clearOnNextDigit = false; // 숫자 지우기 OFF
}
//result 레이블에 문자열 넣어주는 메소드
private void setDisplayString(String string) {
result.setText(string);
}
//result 레이블에 있는 문자열 가져오는 메소드
private String getDisplayString() {
return result.getText();
}
}3) 계산기 UI
4) 수정 및 개선 사항
- 기호 폰트 크기 확대(18pt)
- 로직 대폭 수정
( 7)의 자료를 참고)
- 연산 처리 과정 출력 삭제
5) 추가 보완 예정
[기능 부분]
- 숫자 하나만 넣고 = 누를 시 0으로 초기화 되는 버그 수정
- 소수점 연산 시 첫번째 숫자가 0인 경우 0이 사라지는 버그 수정
- 연산 처리 과정 출력 추가
- 연산자 키보드 대응 키 생성 및 단축키 표시
(현재 사칙연산, 전체삭제, ← 만 가능)
- 제작 정보 탭으로 만들어 보기
- 패드 클릭 시 소리 나오게 하기
- 실행 파일 만들기
[UI 부분]
- 키패드 벌려놓기(여백칸 없애기)
- 키패드 모양 다른 모양으로 해보기(ex. 원, 삼각형 등)
- 키패드 폰트 넣어보기
- 키패드 배경색 그라데이션으로 하기
6) Review
- 아직 조금 기능적으로 부실한 부분이 있지만 확실히 어제보다는 많이 깔끔해졌다. 좋은 예제를 사용하여 쓰면 쓸수록 프로그램 질이 좋아진다는 것을 느꼈다. 정말 아래 참고했던 자료가 없었으면 아직도 해매고 있을 것 같다. 자료를 참고하면서 생각치도 못한 키보드 부분도 함께 사용하게 되었다. 참고 자료와 비교하면 90% 똑같다. 다른 부분은 참고 자료에 없는 기능들(x², %)이나 내 소스에 적용하기 위해 바꾼 변수들 뿐이다. 아직 혼자서 계산기 프로그램을 만들기에는 역부족인 것을 인정하고 그 만큼 소스 분석에 노력을 기울였다. 오늘은 COPY 작업 및 분석만 했고 다음에는 작은 버그들을 고치는 것을 최우선으로 두고 이후에 기능을 조금 추가하고 계산기 프로그램을 끝마쳐야 겠다.
7) 기능 구현 참고 자료
- https://kkoseul.tistory.com/149
자바(Java)로 만든 사칙연산 계산기.
자바로 만든 사칙연산 계산기 입니다. 인턴 출근하고 첫 번째 과제.. 인터넷에서 가져온 녀석에 키보드 이벤트가 없어서 이벤트 추가해주고 키보드에 특수기호들 이름을 몰라서 걍 테스트로 Syst
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