要實現一個命令行下的簡易數學計算器，核心在于讀取用戶輸入、解析表達式、執行計算并輸出結果。1. 使用 bufio.newreader 讀取用戶輸入；2. 利用 Strings.fields 將輸入按空格分割為三部分（數字 運算符 數字）；3. 通過 strconv.parsefloat 解析數字并校驗有效性；4. 根據運算符執行對應計算，并處理除零等異常情況；5. 最后格式化輸出結果。go語言在構建此類工具時具備優勢：生成獨立二進制文件便于部署、性能高效、標準庫完善。錯誤處理包括輸入格式校驗、數據轉換錯誤檢查、業務邏輯異常捕獲（如除數為零），以及不支持的運算符識別。擴展功能可引入復雜表達式解析算法（如調度場算法）、支持數學函數、變量存儲、交互式會話、歷史記錄等功能，從而提升計算器的實用性與靈活性。
要用go語言實現一個命令行下的簡易數學計算器，核心在于讀取用戶的輸入，然后解析這個輸入，識別出數字和運算符，最后執行相應的數學運算并把結果打印出來。這其實是很多命令行工具的起點，它能讓你體會到Go在處理輸入輸出和基本邏輯上的簡潔與高效。
解決方案
構建一個簡單的命令行計算器，我們通常會從接收用戶輸入、解析表達式、執行計算和輸出結果這幾個步驟入手。下面是一個基本的實現，它能處理形如 “數字 運算符 數字” 的簡單表達式，例如 “10 + 5” 或 “20 / 4″。
package main import ( "bufio" "fmt" "os" "strconv" "strings" ) func main() { fmt.Println("簡易Go計算器 (輸入 'exit' 退出)") fmt.Println("支持操作: + - * /") fmt.Println("示例: 10 + 5") reader := bufio.NewReader(os.Stdin) for { fmt.Print("> ") // 提示用戶輸入 input, _ := reader.ReadString('n') input = strings.TrimSpace(input) // 去除首尾空白，包括換行符 if strings.ToLower(input) == "exit" { fmt.Println("再見！") break } parts := strings.Fields(input) // 將輸入字符串按空格分割成切片 // 簡單的輸入校驗：期望有三個部分：數字 運算符 數字 if len(parts) != 3 { fmt.Println("輸入格式錯誤。請按照 '數字 運算符 數字' 的格式輸入，例如: 10 + 5") continue } num1Str, operator, num2Str := parts[0], parts[1], parts[2] num1, err1 := strconv.ParseFloat(num1Str, 64) num2, err2 := strconv.ParseFloat(num2Str, 64) if err1 != nil || err2 != nil { fmt.Println("數字解析錯誤。請確保輸入的是有效數字。") continue } var result float64 var calculationError bool switch operator { case "+": result = num1 + num2 case "-": result = num1 - num2 case "*": result = num1 * num2 case "/": if num2 == 0 { fmt.Println("錯誤：除數不能為零！") calculationError = true } else { result = num1 / num2 } default: fmt.Println("不支持的運算符。目前只支持 + - * /") calculationError = true } if !calculationError { fmt.Printf("結果: %.2fn", result) // 格式化輸出，保留兩位小數 } } }
這個程序啟動后會進入一個循環，持續接收用戶輸入，直到用戶輸入 “exit”。它會嘗試解析輸入的三個部分：第一個數字、運算符、第二個數字，然后根據運算符執行計算。
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golang實現命令行工具的優勢是什么？
說實話，用Go來做命令行工具，那簡直是天作之合。我個人很喜歡Go在這方面的表現。你寫完代碼，go build 一下，直接就生成一個獨立的二進制文件，小巧玲瓏，不依賴什么運行時環境。這意味著你可以在任何目標機器上直接運行，不用擔心對方有沒有安裝python、Java虛擬機之類的。這對于分發和部署來說，簡直是極大的便利。
再者，Go的并發模型——Goroutines和Channels，雖然在這樣一個簡單的計算器里可能體現不出來，但對于更復雜的命令行工具，比如需要同時處理多個網絡請求、文件操作的場景，Go的并發能力會讓你寫出既高效又易于維護的代碼。它不是那種讓你感覺“哇，好酷炫”的并發，而是讓你覺得“嗯，這事兒就該這么干”的自然。性能方面，Go是編譯型語言，執行效率自然不在話下，對于需要快速響應或處理大量數據的命令行任務來說，這很重要。標準庫也極其豐富，像文件操作、網絡通信、字符串處理這些基礎功能，Go都提供了非常完善且易用的API，讓你能專注于業務邏輯，而不是重復造輪子。
如何處理用戶輸入中的錯誤和異常？
處理用戶輸入中的錯誤和異常，這是任何交互式程序都繞不開的話題，也是一個程序健壯性的體現。在上面那個簡易計算器里，其實已經做了一些基礎的錯誤處理了。
首先，最直接的就是輸入格式的校驗。用戶可能不按套路出牌，比如只輸入一個數字，或者輸入一串亂碼。我的代碼里會檢查 parts 切片的長度是不是3，如果不是，就直接提示用戶格式不對。這種“提前告知”的方式，比程序崩潰要友好得多。
接著是數據類型轉換的錯誤。用戶輸入的 “數字” 實際上可能是 “hello” 這種非數字字符串。strconv.ParseFloat 函數在這種情況下會返回一個錯誤，我們必須檢查這個錯誤。我用的 if err1 != nil || err2 != nil 就是在干這事兒。一旦發現轉換失敗，就告訴用戶“你輸入的不是有效數字”。
還有業務邏輯上的錯誤，最典型的就是“除數為零”的問題。數學上，除以零是無意義的。所以在執行除法操作前，我們得特意檢查一下 num2 是不是 0。如果是，就拋出一個特定的錯誤信息，避免程序因為數學上的非法操作而產生不可預期的行為。
最后，就是不支持的運算符。用戶可能會輸入一個 ^ 或者 %。對于這些我們當前程序不支持的操作符，switch 語句的 default 分支就能捕獲到，然后告知用戶我們目前只支持哪些操作。
其實，更完善的錯誤處理還會包括：循環要求用戶重新輸入直到輸入正確（而不是直接跳過），更精細的錯誤日志記錄（方便調試），以及針對不同錯誤類型返回不同的錯誤碼或信息，讓程序更智能地響應。但對于一個簡易計算器，當前這些處理已經足夠讓它顯得比較“皮實”了。
如何擴展這個簡易計算器以支持更復雜的運算或功能？
要讓這個簡易計算器變得更強大，可玩性就高了。最直接也最常見的需求，就是支持更復雜的數學表達式，比如 “2 + 3 * 4” 或者 “(5 + 2) / 7″。這可就不是簡單地按空格分割能搞定的了，因為它涉及到運算符優先級（乘除優先于加減）和括號。解決這個問題，通常需要引入更復雜的解析算法，比如著名的“調度場算法”（Shunting-yard algorithm），它可以把中綴表達式（我們平時習慣的 2 + 3 這種）轉換成后綴表達式（逆波蘭表示法），然后通過一個棧來計算后綴表達式。這會是整個計算器功能升級的一個大坎，但也是最核心的挑戰。
除了表達式解析，你還可以考慮：
- 支持更多數學函數：比如 sin(30)、sqrt(16)、log(10) 等等。這就需要在解析階段識別函數名，然后在計算階段調用Go標準庫 math 包中的對應函數。
- 變量支持：讓用戶可以定義變量，例如 x = 10，然后 x + 5。這需要你在程序內部維護一個 map[string]float64 來存儲變量名和對應的值。
- 交互式會話：當前的計算器是“一次性”的，每次計算完就回到輸入提示符。你可以讓它記住上一次的計算結果，或者支持多行輸入。
- 歷史記錄：保存用戶輸入的歷史命令，并允許用戶通過上下箭頭來回顧和重復執行。
- 配置文件/預設值：允許用戶在啟動時加載一些預設的常量或函數。
每一個擴展點都可能涉及到對輸入解析、內部數據結構和計算邏輯的重新設計。從一個簡易計算器到功能完備的科學計算器，這中間的每一步，都是對編程思維和架構能力的鍛煉。
