Калькулятор (Windows)

1. Звичайний режим [ правити | правити код ]
2. Тригонометрія [ правити | правити код ]
3. Недесяткових системи числення [ правити | правити код ]
4. Статистичний режим [ правити | правити код ]
5. Режим «Програміст» [ правити | правити код ]
6. Додаткові можливості [ правити | правити код ]

Калькулятор (calc.exe) - компонент Microsoft Windows , Що імітує роботу звичайного кишенькового калькулятора. Його «кнопки» можна натискати мишкою. Можливе введення з додатковою цифровий клавіатури. Також можна вставляти математичні вирази з буфера обміну і отримувати результат (наприклад, набрати в блокноті «2 * 2 =», скопіювати і вставити в Калькулятор, на «екрані» якого з'явиться відповідь «4»).

Калькулятор до версії, включеної до складу Windows 7 , Працював в двох режимах: «Звичайний» і «Інженерний» (перемикання через меню «Вид»). Стан зберігається у файлі win.ini , Секція [SciCalc]. При перемиканні режимів екран очищається.

У звичайному і інженерному режимах відрізняється порядок виконання операцій:

• в звичайному режимі натискання 1 + 1 * 2 = дасть відповідь 4
• в інженерному режимі 1 + 1 * 2 = дає в результаті 3

Звичайний режим [ правити | правити код ]

• У звичайному режимі представлені функції квадратного кореня, відсотків, зворотної величини (також і в розширеному режимі).
• Доступні маніпуляції з пам'яттю (одна осередок). Є індикатор.

Інженерний режим [ правити | правити код ]

На додаток до звичайного режиму доступні:

• тригонометричні і гіперболічні (Прапорець «Hyp») функції, зворотні їм функції, які доступні через прапорець «Inv» (скидається автоматично), натуральний і десятковий логарифми , Натуральна (теж доступна через «Inv») і десяткова експоненти, зведення в ступінь і добування кореня (окремо реалізовані друга, третя і довільна ступеня), а також число π {\ displaystyle \ pi} .
• переклад часток градуса в хвилини і секунди (назад через прапорець «Inv»), обчислення факторіала , А для нецілого аргументу - пі-функції, яка є узагальненням факторіала і визначається через гамма-функцію як Π (x) = Γ (x + 1) {\ displaystyle \ Pi (x) = \ Gamma (x + 1)} .
• угруповання операцій (кнопки зі дужками, є індикатор рівня вкладеності), перемикання режимів відображення (фіксована / плаваюча точка).
• обчислення залишку від ділення
• по бітові операції : AND, OR, NOT, XOR. Перед обчисленням дрібна частина відкидається.
• зсув вліво (зрушення вправо через прапорець «Inv»)

Тригонометрія [ правити | правити код ]

Розрахунки в градусах, радіанах, градах (Перемикач доступний тільки в режимі десяткової системи числення)

Недесяткових системи числення [ правити | правити код ]

Перемикач розрядності оброблюваних даних (8, 4, 2, 1 байт).

Функція логарифм (log) працює тільки в десятковому (Dec) і в шістнадцятковому (Hex) режимах. У двійковому режимі (Bin) і в вісімковому режимі (Oct) функція логарифм (log) не працює.

Порозрядні логічні операції і можливість роботи з системами числення, відмінними від десяткової починаючи з версії Windows 7 і Windows 8 перенесені в новий режим «Програміст».

Статистичний режим [ правити | правити код ]

Активізується по кнопці «Sta» (доступна в інженерному режимі), показується вікно «статистика», доступні кнопки маніпуляції даними і базові статистичні функції.

Режим «Програміст» [ правити | правити код ]

з'явився в Windows 7 за рахунок перенесення з інженерного режиму наступних функцій:

• логічні операції: NOT , AND , OR , XOR ;
• логічні Rsh, Lsh і циклічні RoR, RoL (останніх раніше не було) зрушення вправо і вліво

- зсув бітів двійкового числа вправо, n раз, старший біт (знаковий, 0 - число позитивне, 1 - негативне): наприклад в однобайтовим числах - b7, зберігає знак, а молодший b0 просто виштовхується; Lsh - зрушує біти двійкового числа вліво n раз, кожен раз заповнюючи молодший біт b0 нулем 0, а старший виштовхується (знак числа при цьому не зберігається); RoR - циклічний зсув вправо, зрушує все біти двійкового числа на один розряд, кожен раз виштовхує молодший біт, на прикладі однобайтном числа: з b0 переноситься в b7;

• можливість обробки даних в двійковій, вісімковій та шістнадцятковій системах числення.

При роботі з будь-якою системою числення в даному режимі під «дисплеєм» показується двійкове подання поточного результату, розділене на тетради . Оброблювані дані подаються в целочисленном форматі (дрібна частина результату завжди відкидається) розміром від 8 до 64 біт в додатковому коді .

Додаткові можливості [ правити | правити код ]

При вставці з буфера наступні послідовності символів сприймаються як команди: [1]

: c

Очищення пам'яті. : e Включення режиму введення десяткових чисел в експоненційною нотації. : m Занесення відображуваного числа в пам'ять. : p Додаток відображуваного числа до числа, що зберігається в пам'яті. : q Очищення калькулятора для нових обчислень. : r Відображення числа, що зберігається в пам'яті. \ Еквівалентно кнопці «Dat». Перед використанням цієї клавіші необхідно натиснути кнопку «Sta».

На поточний момент у всіх версіях Windows, включаючи 64-розрядні, калькулятор має обмеження при виконанні операції зведення числа в цілу ступінь. Дане обмеження, пов'язане з переповненням, виникає при зведенні в цілу ступінь, якщо показник ступеня не можна уявити 32-розрядних цілим числом. В цьому випадку видається повідомлення "Неприпустимий введення". У той же час використання приблизно такого ж, але дрібного показника ступеня не приводить до помилки. Нехай, наприклад, потрібно обчислити 0.999999999 - 3000000000 {\ displaystyle 0.999999999 ^ {- 3000000000}} . Безпосереднє обчислення виразу призводить до помилки, проте, наприклад, вираз 0.999999999 - 3000000000.5 {\ displaystyle 0.999999999 ^ {- 3000000000.5}} коректно обчислюється і дає результат 20.085536963358741652581860232205 {\ displaystyle 20.085536963358741652581860232205} . З нього можна отримати:

0.999999999 - 3000000000 = 0.999999999 - 3000000000.5 ⋅ 0.999999999 = 20.085536953315973168391797284239 {\ displaystyle 0.999999999 ^ {- 3000000000} = 0.999999999 ^ {- 3000000000.5} \ cdot {\ sqrt {0.999999999}} = 20.085536953315973168391797284239}

Зазначене вище обмеження при зведенні в ступінь призводить до появи бага (його вже навряд чи можна назвати обмеженням). Він полягає в тому, що при взятті протилежної величини від 32-розрядної цілого числа - 2 31 = - 2147483648 {\ displaystyle -2 ^ {31} = - 2147483648} відбувається переповнення, яке коректно не обробляється і призводить до аварійного завершення роботи програми. Наприклад, збій може відбуватися при обчисленні виразу

0.999999999 - 2147483648 {\ displaystyle 0.999999999 ^ {- 2147483648}} .

Правильний результат 8.5632830377708104878252734036038 {\ displaystyle 8.5632830377708104878252734036038} можна отримати, змінивши показник ступеня, наприклад таким чином:

0.999999999 - 2147483648 = (0.999999999 2) - 1073741824 {\ displaystyle 0.999999999 ^ {- 2147483648} = (0.999999999 ^ {2}) ^ {- 1073741824}}

або

0.999999999 - 2147483648 = 0.999999999 - 2147483647 / 0.999999999 {\ displaystyle 0.999999999 ^ {- 2147483648} = 0.999999999 ^ {- 2147483647} /0.999999999} .

Ще ряд обмежень пов'язаний з непродуманою реалізацією обчислювальних алгоритмів, в результаті чого для деяких значень відбувається втрата точності, що інколи приводить до суттєвих помилок. Так, стандартна формула обчислення ареа-синуса при великих за модулем негативних значеннях аргументу призводить до віднімання близьких чисел і, як наслідок, втрати значущих цифр результату. Обчислимо, наприклад, за допомогою калькулятора Windows ареа-синус (sinh - 1 {\ displaystyle \ operatorname {sinh} ^ {- 1}} ) Від числа - 3, 5 e + 100 {\ displaystyle -3,5e + 100} . Отримуємо результат 149, +01606898593917039273345339555 {\ displaystyle +149,01606898593917039273345339555} , Який не має нічого спільного з правильною відповіддю - 232, +20441944845988170690449821188 {\ displaystyle -232,20441944845988170690449821188} . В даному випадку правильна відповідь можна отримати, користуючись властивістю непарності функції: arsh ⁡ x = - arsh ⁡ (- x) {\ displaystyle \ operatorname {arsh} x = - \ operatorname {arsh} (-x)} .

Для гіперболічного тангенса (tanh {\ displaystyle \ operatorname {tanh}} ) Деякі значення аргументу визнаються недійсними, хоча насправді функція існує і не викликає переповнення для будь-яких значень аргументу. А саме, при x> 10000 {\ displaystyle x> 10000} або x <- 1000 {\ displaystyle x <-1000} видається повідомлення "Неприпустимий введення». Дане обмеження є необґрунтованим, оскільки значення функції для зазначених значень аргументу приблизно рівні 1 {\ displaystyle 1} і - 1 {\ displaystyle -1} відповідно.

В Windows 7 реалізований значно оновлений Калькулятор. На додаток до Звичайному і Інженерного, з'явилися режими для програмістів (Programmer) і статистичний (Statistics). У кожному режимі (крім статистичного) ведеться історія обчислень. Праворуч від основної панелі калькулятора можна відкрити панелі розрахунку різниці між датами, розрахунку витрати палива або платежів по кредиту, конвертації фізичних величин.

У режимі програміста можна виконувати операції тільки над цілими числами, а в інженерному режимі можна переводити числа з однієї системи числення в іншу. Це є істотним недоліком нової версії калькулятор матеріалів.

У Windows 8 отримав додатковий Metro-аналог, а в Windows 10 був повноцінно замінений на UWP-версію.

29 січня 2019 року Microsoft відкрила вихідний код калькулятора опублікувавши його на GitHub [2] , І випустивши дорожню карту його розвитку [3] .