原生javascript开发计算器实例

计算器的主要作用是进行数字运算，开发一个计算器功能的web实例，有助于更好的掌握js基础的数字运算能力。

本实例详细分析一个js计算器的开发步骤，学习本教程时最好先具备一些基础的js知识。

计算器包括显示数字区域和按键区域两大部分，先把计算器的这两个区域的html元素编写出来，如下所示：

<div class="calculator_wrap" id="calculator"><!--计算器外包元素-->
  <div class="show_num"><!--显示数字区域-->
    <div class="num_save" id="numSave"></div><!--计算公式-->
    <div class="num_cur" id="numCur">0</div><!--计算结果-->
    <div class="show_m" id="showM">M</div><!--记忆存储标志-->
  </div>
  <div class="btn_wrap" id="btnWrap"><!--按钮区域-->
    <div class="btn" data-key="MC">MC</div><!--记忆清零-->
    <div class="btn" data-key="MR">MR</div><!--记忆读取-->
    <div class="btn" data-key="MS">MS</div><!--存储记忆-->
    <div class="btn" data-key="MA">M+</div><!--记忆加-->
    <div class="btn" data-key="ML">M-</div><!--记忆减-->
    <div class="btn" data-key="BACK">←</div><!--退格-->
    <div class="btn" data-key="CE">CE</div><!--清除当前-->
    <div class="btn" data-key="Clear">C</div><!--清除-->
    <div class="btn" data-key="Negate">±</div><!--正负转换-->
    <div class="btn" data-key="Square">√￣</div><!--平方根-->
    <div class="btn" data-key="Num" data-value="7">7</div><!--7-->
    <div class="btn" data-key="Num" data-value="8">8</div><!--8-->
    <div class="btn" data-key="Num" data-value="9">9</div><!--9-->
    <div class="btn" data-key="Base" data-value="/">/</div><!--除-->
    <div class="btn" data-key="Percentage">%</div><!--百分号-->
    <div class="btn" data-key="Num" data-value="4">4</div><!--4-->
    <div class="btn" data-key="Num" data-value="5">5</div><!--5-->
    <div class="btn" data-key="Num" data-value="6">6</div><!--6-->
    <div class="btn" data-key="Base" data-value="*">*</div><!--乘-->
    <div class="btn" data-key="Reciprocal">1/x</div>  <!--倒数-->
    <div class="btn" data-key="Num" data-value="1">1</div><!--1-->
    <div class="btn" data-key="Num" data-value="2">2</div><!--2-->
    <div class="btn" data-key="Num" data-value="3">3</div><!--3-->
    <div class="btn" data-key="Base" data-value="-">-</div><!--减-->
    <div class="btn equal" data-key="Equal">=</div><!--等于-->
    <div class="btn zero" data-key="Num" data-value="0">0</div><!--0-->
    <div class="btn" data-key="Point">.</div><!--小数点-->
    <div class="btn" data-key="Base" data-value="+">+</div><!--加-->
  </div>
</div>

读者可以自己编写一些样式，设计一个自己喜欢的计算器效果。本实例的计算器效果如下图所示：

样式代码：

  .calculator_wrap{width:240px;height:360px;padding:10px;margin:30px auto;border:1px solid #8acceb;background:#d1f1ff;}
  .calculator_wrap .show_num{position:relative;padding:0 8px;height:60px;background:#fff;text-align:right;}
  .calculator_wrap .show_m{position: absolute;left:10px;bottom:3px;display:none;}
  .calculator_wrap .num_save{height:26px;line-height:26px;font-size:12px;white-space:nowrap;}
  .calculator_wrap .num_cur{font-size:28px;height:34px;line-height:34px;}
  .calculator_wrap .btn_wrap{font-size:0px;}
  .calculator_wrap .btn{display:inline-block;width:38px;height:38px;line-height:38px;text-align:center;border:1px solid #ccc;background:#666;color:#fff;font-size:14px;margin:10px 10px 0 0;cursor:pointer;}
  .calculator_wrap .btn:hover{background:#333;}
  .calculator_wrap .btn:nth-child(5n){margin-right:0px;}
  .calculator_wrap .equal{position:absolute;height:90px;line-height:90px;}
  .calculator_wrap .zero{width:90px;}

对于新手来说，计算器功能看起来好像很复杂，那么多按钮、多种计算方式，不知如何开始。其实任何一个功能，只需要理清楚思路，一步一步编写代码，会发现实现起来都不难。

1 获取各个html元素

web前端不论要在页面上做什么，都要先获取页面上的各个DOM元素。看起来整个计算器的按钮较多，实际开发中可以使用事件代理来操作按钮，所以只获取所有按钮的容器元素即可。代码如下：

//获取外包元素
var eCalculator = document.getElementById('calculator');
//保存运算数据(公式)容器
var eNumSave = document.getElementById('numSave');
//当前数字容器
var eNumCur = document.getElementById('numCur');
//按钮外部容器，用于事件代理
var eBtnWrap = document.getElementById('btnWrap');
//记忆存储标志元素
var eShowM = document.getElementById('showM');

2 声明相关变量

在运算过程中，需要一些变量来进行辅助计算、存储结果和判断等，如下所示：

//运算公式
var sStep = '';
//当前数字
var sCurValue = '0';
//运算结果
var nResult = null;
//运算符
var sMark = '';
//MR记忆存储数据
var nMvalue = 0;
//输入状态。false:输入数字替换原数字;true:输入数字加到原数字后面;
var bLogStatus = false;

3 按键上添加点击事件

因为整个计算器按键较多，每一个按钮都单独绑定一个事件会显得太多，很繁琐，还会影响性能，且容易出错。所以刚才只获取了按键的外部容器 eCalculator。

再使用事件代理，就只需要在容器上添加点击事件，判断当前点击的按键是哪一个，再执行对应的计算即可。用鼠标点击按键的时候，可能会因为点得太快而选择了按键上的文字，因此还需要在外包容器上添加一个阻止默认行为的操作，代码如下所示：

//外包容器添加鼠标按下事件，用于防止选中文字
eCalculator.addEventListener('mousedown',function(event){
  //阻止鼠标按下时的默认行为，防止点击按钮过快时选中文字
  event.preventDefault();
});

//按键容器添加点击事件，用于代理所有按键的操作
eBtnWrap.addEventListener('click',function(event){

});

3.1 获取点击的按键和值

通过事件函数传入的event参数，可以获取到鼠标点击的元素。再通过元素上的data-key和data-value属性判断鼠标点击的是哪一个按键以及它的值，如下所示：

eBtnWrap.addEventListener('click',function(event){
  //获取点击的元素
  var eTarget = event.target;
  //判断按下的键
  var key = eTarget.dataset.key;
  //获取按下的值
  var value = eTarget.dataset.value;
});

3.2 判断按键及值，数字键和小数点执行输入操作

如果按键属性data-key是'Num'表示按下的是数字，'Point'表示小数点。

这些按键都是执行输入，因为数字有多个，所以把数字输入封装到fnInputNum函数中。再封装fnShowResult函数把数据显示到显示数字区域。如下所示：

eBtnWrap.addEventListener('click',function(event){
  /* … */

  //判断点击的是否是按键
  if(key){
    //用switch语句判断不同的按键执行对应的操作
    switch(key){
      //数字键执行操作
      case 'Num':
        fnInputNum(value);
        break;
      //小数点操作
      case 'Point':
        //判断是否有已小数点，用于限制只能输入一个小数点
        if(sCurValue.indexOf('.')==-1){
          sCurValue = sCurValue + '.';
          bLogStatus = true;
        }
        break;
    }
    //显示数据到显示数字区域
    fnShowResult();
  }
});
//输入数字
function fnInputNum(num){
  //根据输入状态判断是替换当前数字还是添加到当前数字后面
  if(bLogStatus){
    sCurValue = sCurValue + num;
  }else{
    //限制第一个数字不能是0
    if(num!=0){
      bLogStatus = true;
    }
    sCurValue = num;
  }
}
//显示计算结果
function fnShowResult(){
  //显示计算公式
  eNumSave.innerHTML = sStep;
  //限制数字总长度
  if(sCurValue.length>14){
    sCurValue = sCurValue.slice(0,14);
  }
  //显示当前数字
  eNumCur.innerHTML = sCurValue;
}

这时候已经可以点击数字和小数点，输入到计算器显示屏上，如图所示：

  

3.3 加减乘除运算

计算器最基本的就是加减乘除运算。为了实现对数字进行加减乘除并计算结果功能，封装fnCountResult、fnBaseCount和fnEqual三个函数。

fnCountResult用于根据运算符计算结果；

fnBaseCount修改计算公式或计算结果；

fnEqual用于按下=号时计算结果，并重置数据。如下所示：

eBtnWrap.addEventListener('click',function(event){
  /* … */

  //判断点击的是否是按键
  if(key){
    //用switch语句判断不同的按键执行对应的操作
    switch(key){
      /* … */
      //加减乘除基本运算
      case 'Base':
        fnBaseCount(value);
        break;
      //等于
      case 'Equal':
        fnEqual();
        break;
    }
    //显示数据到显示数字区域
    fnShowResult();
  }
});
//计算结果
function fnCountResult(){
  //判断当前运算符并执行运算
  switch(sMark){
    case '+':
      nResult = nResult===null?+sCurValue:nResult + (+sCurValue);
      break;
    case '-':
      nResult = nResult===null?+sCurValue:nResult - sCurValue;
      break;
    case '*':
      nResult = nResult===null?+sCurValue:nResult * sCurValue;
      break;
    case '/':
      nResult = nResult===null?+sCurValue:nResult / sCurValue;
      break;
    default:
      nResult = +sCurValue;
  }
}
//加减乘除基础运算
function fnBaseCount(key){
  //如果是输入状态,进行运算
  if(bLogStatus){ 
    //修改输入状态
    bLogStatus = false;
    //计算公式
    sStep = sStep + ' ' + sCurValue + ' ' + key;
    //计算结果
    fnCountResult();
    sCurValue = ''+nResult;
  }else{
    //如果公式为空,先加上原始数字
    if(sStep==''){  
      sStep = sCurValue + ' ' + key;
    }else{  //如果已有公式,更改最后的运算符
      sStep = sStep.slice(0,sStep.length-1) + ' ' + key;
    }
  }
  //更改运算符,用于计算
  sMark = key;
}
//等于
function fnEqual(){
  //如果没有运算符，阻止后续操作
  if(sMark=='')return;
  //计算结果
  fnCountResult();
  sCurValue = ''+nResult;
  //重置数据
  sStep = '';
  sMark = '';
  bLogStatus = false;
}

现在已经可以在计算器上做加减乘除的计算了，如图所示：

3.4 再给其他按键添加操作，代码如下所示：

eBtnWrap.addEventListener('click',function(event){
  /* … */

  //判断点击的是否是按键
  if(key){
    //用switch语句判断不同的按键执行对应的操作
    switch(key){
      /* … */

      //清除
      case 'Clear':
        fnClear()
        break;
      //退格
      case 'BACK':
        fnBack();
        break;
      //CE
      case 'CE':
        //清空当前显示数值
        sCurValue = '0';
        bLogStatus = false;
        break;
      //取反
      case 'Negate':
        //当前数值取反
        sCurValue = ''+(-sCurValue);
        break;
      //取平方根
      case 'Square':
        //当前数值取平方根
        nResult = Math.sqrt(+sCurValue);
        //其他数据初始化
        sCurValue = ''+nResult;
        sStep = '';
        sMark = '';
        bLogStatus = false;
        break;
      //倒数
      case 'Reciprocal':
        //当前数值取倒数
        //其他数据初始化
        nResult = 1/sCurValue;
        sCurValue = ''+nResult;
        sStep = '';
        sMark = '';
        bLogStatus = false;
      break;
      //M系列
      case 'MC':
        //记忆数值清零
        nMvalue = 0;
        fnShowM()
        break;
      case 'MR':
        //显示记忆数值
        sCurValue = '' + nMvalue;
        fnShowM()
        break;
      case 'MS':
        //记忆数值改为当前数值
        nMvalue = +sCurValue;
        fnShowM()
        break;
      case 'MA':
        //当前数值加到记忆数值中
        nMvalue += +sCurValue;
        fnShowM()
        break;
      case 'ML':
        //从记忆数值中减去当前数值
        nMvalue -= +sCurValue;
        fnShowM()
        break;
    }
    //显示数据到显示数字区域
    fnShowResult();
  }
});
//清除
function fnClear(){
  //初始化所有数据
  sStep = '';
  sCurValue = '0';
  nResult = null;
  sMark = '';
  bLogStatus = false;
}
//退格
function fnBack(){
  //必须是输入状态才可以退格
  if(bLogStatus){
    //减去数值最后一位数
    sCurValue = sCurValue.slice(0,sCurValue.length-1);
    //如果最后数值为空或负号(-)，改为0，重置输入状态为false，不可再退格
    if(sCurValue==''||sCurValue=='-'){
      sCurValue = '0';
      bLogStatus = false;
    }
  }
}
//判断是否有M记忆存储
function fnShowM(){
  bLogStatus = false;
  //判断是否显示记忆存储标志
  eShowM.style.display = nMvalue==0?'none':'block';
}

4 绑定键盘事件
写到这里，计算器已经可以正常使用了。不过只能用鼠标点击按键操作效率不高，为了可以更快的使用计算器，还需要加上键盘事件，当按下对应按键时，执行操作，如下所示：

//键盘事件
document.addEventListener('keyup',function(event){
  //获取当前键盘按键
  var key = event.key;
  //获取按键code
  var code = event.keyCode;
  //限制正确的按键才修改显示的数据
  var comply = false;
  //输入数字
  if((code>=48&&code<=57)||(code>=96&&code<=105)){
    fnInputNum(key);
    comply = true;
  }
  //加减乘除
  if( key=='*'||key=='+'||key=='/'||key=='-'){
    fnBaseCount(key);
    comply = true;
  }
  //esc键
  if(code==27){
    fnClear();
    comply = true;
  }
  //回车键
  if(code==13){
    fnEqual();
    comply = true;
  }
  //退格键
  if(code==8){
    fnBack();
    comply = true;
  }
  if(comply){
    //显示数据到计算器屏幕
    fnShowResult();
  }
});

一个简单的计算器就完成了，如果以学习为目的话，建议不要直接复制代码，最好直接手动输入代码及注释，加深印象和提高学习效果。