20254221 实验二《Python程序设计》实验报告

20254221 2025-2026-2 《Python程序设计》实验2报告
课程：《Python程序设计》
班级： 2542
姓名： 张祖贤
学号：20254221
实验教师：王志强
实验日期：2026年4月7日
必修/选修： 公选课
一、实验内容
（1)编写计算器程序

设计并完成一个完整的应用程序，完成加减乘除模等运算，功能多多益善。

考核基本语法、判定语句、循环语句、逻辑运算等知识点。
（2）用LLM生成一个计算器程序

介绍相关功能，并分析生成的程序代码含义。

对比分析自写程序与生成程序的区别（好与坏）。

（二）实验要求

创建工程项目，使用Python语言实现具体的操作运算，并完成程序调试和运行，代码托管到码云。

（三）实验报告

在规定时间前发表博客，标题“学号 实验二《Python程序设计》实验报告”

（1)编写计算器程序
手搓版如下

运行结果如下：
1.加法运算

2.减法运算

3.乘法运算

4.除法运算

5.取模运算

6.取整除法运算

2.用LLM生成一个计算器程序
我通过豆包生成了计算器程序，代码如下：




核心优势
a. 导入模块：引入math数学库，提供底层计算支持
b. 定义主函数:calculator()是程序的入口，包含所有逻辑
c. 循环运行:通过while True构建无限循环，实现持续计算，直到主动退出
d. 异常处理:用 try-except捕获所有可能的错误，保证程序稳定不崩溃
3.对比分析自写程序与生成程序的区别（AI生成）
一、传统函数代码
优势
a. 教学性极强：完美对应课程要求。代码把加减乘除、取模、取整除法分别用 def 封装成独立函数， if-elif 清晰分支，完整考察 def 定义、流程控制、输入输出，是老师眼里的“标准作业”，适合实验报告提交。
b. 逻辑简单、易维护：交互流程固定（先输a→输b→选运算符），代码结构直白，新手能看懂每一行；后续修改某功能（比如改除法逻辑），只需要调整对应分支，调试、维护都很容易，无冗余逻辑。
c. 输入约束明确：严格限定输入格式，用户必须按流程操作，避免了非法输入带来的混乱，对新手非常友好，仅针对除法做了“除数为0”的基础防错，符合入门程序的设计标准。
劣势
a. 扩展性极差：想加新功能（比如次方、三角函数、开方），必须新建 def 函数，还要在 if-elif 里加一大段对应代码，每加一个功能就多写一堆行，维护成本随功能增加急剧上升。
b. 交互体验死板：只能做“两个数的二元运算”，不能一次性输入 (sin(30)+cos(60))*2**5 这类复杂表达式，使用效率低，不符合日常计算器的使用习惯。
c. 健壮性不足：只防了“除数为0”这一种错误，用户输入字母、非法符号时， int() 转换会直接报错导致程序崩溃，容错能力差，体验很不稳定。
二、AI代码
优势
a. 功能全开、扩展性拉满：无需改核心代码，直接支持次方（ ** ）、三角函数（ sin/cos/tan ）、括号嵌套等复杂运算，用户可自由输入任意合法表达式，功能远超传统版本，实用性大幅提升。
b. 交互自由、效率高：摆脱固定输入流程，支持一次性输入整段算式，计算效率高，还增加了弧度/角度制切换、清屏、退出等功能，更贴近真实计算器的使用逻辑。
c. 健壮性极强、不崩溃：内置完整 try-except 异常处理，能捕获除零、语法错误、非法输入等所有异常，输入错误仅提示不崩溃，程序稳定、体验好。
d. 代码简洁、复用性高：用 eval 解析表达式，省去大量冗余的 if-elif ，少代码实现多功能；同时通过沙箱限制 eval 权限，兼顾功能与安全性。
劣势
a. 教学性偏弱：核心依赖 eval 解析表达式，没有大量展示 def 、 if-elif 等基础语法，无法体现课程要求的“模块化编程”思路，不适合作为实验报告作业。
b. 安全性有隐患： eval 能执行任意代码，若输入恶意表达式存在安全风险（虽做了沙箱限制，但仍不如纯函数式安全）。
c. 对新手门槛稍高：自由输入表达式的逻辑，新手可能难以理解 eval 的工作原理，不利于基础语法的学习。