#include <iostream>
#include <stdexcept>  // 标准异常类头文件
#include <string>
#include <cstring>    // 用于 strcpy/strlen（处理C风格字符串）

// 自定义异常类：非法操作符异常（直接继承自 std::exception 基类）
class InvalidOperatorException : public std::exception {
private:
    // 存储异常信息（用C风格字符串，符合 what() 返回 const char* 的要求）
    char error_msg[100];
public:
    // 构造函数：拼接异常信息并存储到 error_msg
    explicit InvalidOperatorException(const std::string& op) {
        std::string msg = "非法操作符：" + op + "，仅支持 +、-、*、/、%";
        // 复制字符串到成员变量（避免临时对象析构导致野指针）
        strncpy(error_msg, msg.c_str(), sizeof(error_msg) - 1);
        error_msg[sizeof(error_msg) - 1] = '\0'; // 确保字符串结束符
    }

    // 重写基类的 what() 虚函数（必须实现）
    // noexcept 表示该函数不会抛出异常（C++11 推荐）
    const char* what() const noexcept override {
        return error_msg; // 返回异常描述信息
    }
};

// 自定义异常类：除0异常（直接继承自 std::exception 基类）
class DivideByZeroException : public std::exception {
private:
    char error_msg[100];
public:
    // 构造函数：区分除法/取模的除0场景
    explicit DivideByZeroException(const std::string& op) {
        std::string msg = "运算错误：" + op + " 操作中除数/模数不能为 0";
        strncpy(error_msg, msg.c_str(), sizeof(error_msg) - 1);
        error_msg[sizeof(error_msg) - 1] = '\0';
    }

    // 重写基类的 what() 虚函数
    const char* what() const noexcept override {
        return error_msg;
    }
};

// 计算器核心函数：逻辑完全不变
double calculate(double num1, double num2, const std::string& op) {
    if (op == "+") {
        return num1 + num2;
    } else if (op == "-") {
        return num1 - num2;
    } else if (op == "*") {
        return num1 * num2;
    } else if (op == "/") {
        if (num2 == 0) {
            throw DivideByZeroException("/");
        }
        return num1 / num2;
    } else if (op == "%") {
        if (num2 == 0) {
            throw DivideByZeroException("%");
        }
        return static_cast<int>(num1) % static_cast<int>(num2);
    } else {
        throw InvalidOperatorException(op);
    }
}

int main() {
    double num1, num2;
    std::string op;

    std::cout << "===== C++ 简易计算器 =====" << std::endl;
    std::cout << "支持运算：+、-、*、/、%" << std::endl;
    std::cout << "输入格式：数字1 操作符 数字2（示例：10 + 5）" << std::endl;
    std::cout << "输入 'q' 退出程序" << std::endl;

    while (true) {
        std::cout << "\n请输入计算式：";
        if (!(std::cin >> num1)) {
            std::cin.clear();
            std::string quit;
            std::cin >> quit;
            if (quit == "q" || quit == "Q") {
                std::cout << "程序退出！" << std::endl;
                break;
            } else {
                std::cerr << "输入错误：第一个值不是有效数字！" << std::endl;
                continue;
            }
        }

        std::cin >> op >> num2;

        try {
            double result = calculate(num1, num2, op);
            std::cout << "计算结果：" << num1 << " " << op << " " << num2 << " = " << result << std::endl;
        }
        // 捕获自定义异常（继承自 std::exception，多态生效）
        catch (const DivideByZeroException& e) {
            std::cerr << "错误：" << e.what() << std::endl;
        }
        catch (const InvalidOperatorException& e) {
            std::cerr << "错误：" << e.what() << std::endl;
        }
        // 捕获所有 std::exception 子类（兜底）
        catch (const std::exception& e) {
            std::cerr << "未知错误：" << e.what() << std::endl;
        }
        catch (...) {
            std::cerr << "严重错误：发生未预期的异常！" << std::endl;
        }
    }

    return 0;
}

—— 本文来自火龙信奥（义乌睿码科技）：义乌青少年信息学奥赛与编程教育平台，专注 CSP-J/S、NOIP、GESP 竞赛培训，线上线下融合教学，助力编程升学。网址：hlcoding.com