Octave Bilimsel Hesap Makinesi GUI – Detaylı Açıklama

Bu dokümanda, src/bilimsel_hesap_makinesi_gui.m dosyasındaki kodun satır satır ne işe yaradığını açıklıyoruz. Bu açıklamalar, MATLAB/Octave ortamında GUI ile çalışan bir bilimsel hesap makinesinin nasıl yazıldığını anlamanıza yardımcı olur.

Projeye Giriş

Bu proje, Octave’de grafik kullanıcı arayüzü (GUI) kullanarak basit ama işlevsel bir bilimsel hesap makinesi oluşturmayı gösterir. Hesap makinesi şu özelliklere sahiptir:

Temel aritmetik işlemler (+, -, *, /)
Bilimsel fonksiyonlar (sin, cos, tan, log, sqrt)
Matematiksel sabitler (pi, e)
Faktöriyel hesaplama (!)
Üs alma işlemi (x^y)
Parantez kullanımı
Klavye ve fare desteği

Kod Açıklamaları

Ana Fonksiyon

function bilimsel_hesap_makinesi_gui()

Hesap makinesi GUI’sini başlatan ana fonksiyonun tanımıdır.
Bu fonksiyon çağrıldığında hesap makinesi penceresi açılır.

Pencere Oluşturma

f = figure('Name', 'Bilimsel Hesap Makinesi', 'NumberTitle', 'off', ...
           'Position', [500 300 360 400], 'MenuBar', 'none', 'Resize', 'off');

figure: Yeni bir pencere (figure) oluşturur.
'Name': Pencere başlığını “Bilimsel Hesap Makinesi” olarak ayarlar.
'NumberTitle', 'off': Otomatik numara başlığını kapatır.
'Position', [500 300 360 400]: Pencereyi x=500, y=300 konumunda 360x400 piksel boyutunda açar.
'MenuBar', 'none': Menü çubuğunu gizler.
'Resize', 'off': Pencere boyutunun değiştirilmesini engeller.

Giriş Kutusu

exprBox = uicontrol('Style', 'edit', 'Parent', f, ...
    'Position', [20 350 320 35], 'FontSize', 14, ...
    'HorizontalAlignment','right', 'String', '', ...
    'KeyPressFcn', @exprBoxKeyPress);

uicontrol: Kullanıcı arayüz kontrolü oluşturur.
'Style', 'edit': Metin girişi kutusu tipi.
'Parent', f: Ana pencereye bağlar.
'Position', [20 350 320 35]: Kutunun konumu ve boyutu.
'FontSize', 14: Yazı tipi boyutu.
'HorizontalAlignment','right': Metni sağa hizalar (hesap makinesi tarzı).
'String', '': Başlangıç değeri boş.
'KeyPressFcn', @exprBoxKeyPress: Klavye tuşlarına basıldığında çağrılacak fonksiyon.

Tuş Takımı Tanımı

buttons = { ...
  '7', '8', '9', '/', 'sin', 'cos'; ...
  '4', '5', '6', '*', 'tan', 'log'; ...
  '1', '2', '3', '-', 'sqrt', 'x^y'; ...
  '0', '.', '=', '+', '(', ')'; ...
  'pi', 'e', '!', 'C', '', '' ...
};

Hesap makinesi tuş takımında kullanılacak tuşların etiketleri 5x6 matris olarak tanımlanıyor.
Her satır tuş takımının bir sırasını temsil eder.
Boş string (‘’) olan hücreler tuş oluşturulmaz.

Tuş Boyutları ve Konumlandırma

btn_w = 50; btn_h = 40; gap = 10;
start_x = 20; start_y = 290;

btn_w = 50: Tuş genişliği 50 piksel.
btn_h = 40: Tuş yüksekliği 40 piksel.
gap = 10: Tuşlar arası boşluk 10 piksel.
start_x = 20, start_y = 290: İlk tuşun başlangıç koordinatları.

Tuşları Oluşturma

for i = 1:size(buttons,1)
    for j = 1:size(buttons,2)
        label = buttons{i,j};
        if isempty(label), continue; end
        xpos = start_x + (j-1)*(btn_w+gap);
        ypos = start_y - (i-1)*(btn_h+gap);
        uicontrol('Style', 'pushbutton', 'String', label, ...
            'Position', [xpos ypos btn_w btn_h], 'FontSize', 12, ...
            'Callback', @(src,~)button_callback(exprBox, get(src, 'String')));
    end
end

İç içe döngüler: Matristeki her tuş için işlem yapar.
if isempty(label), continue; end: Boş hücreler için tuş oluşturmaz.
Konum hesaplama: Her tuşun x,y koordinatını hesaplar.
uicontrol: Buton tipinde kontrol oluşturur.
'Callback': Butona basıldığında çağrılacak fonksiyon.

Fonksiyon Açıklamaları

Klavye Girişi Fonksiyonu

function exprBoxKeyPress(src, event)
    % Enter veya Return tuşuna basılırsa hesapla
    if strcmp(event.Key, 'return') || strcmp(event.Key, 'enter')
        expr = get(src, 'String');
        try
            str = expr;
            str = strrep(str, 'pi', 'pi');
            str = strrep(str, 'e', 'exp(1)');
            str = regexprep(str, '(\d+)!', 'fakt($1)');
            str = strrep(str, 'sqrt', 'sqrt');
            str = strrep(str, 'x^y', '^');
            str = strrep(str, 'sin', 'sin');
            str = strrep(str, 'cos', 'cos');
            str = strrep(str, 'tan', 'tan');
            str = strrep(str, 'log', 'log10');
            value = eval(str);
            set(src, 'String', num2str(value));
        catch
            set(src, 'String', 'Hata!');
        end
    end
end

Çalışma Mantığı:

Tuş kontrolü: Enter/Return tuşuna basıldığını kontrol eder.
İfade alma: Metin kutusundan girilen ifadeyi alır.
Dönüşümler: Matematiksel ifadeleri Octave’nin anlayacağı forma çevirir:
- pi → pi (pi sabiti)
- e → exp(1) (e sabiti)
- 5! → fakt(5) (faktöriyel)
- x^y → ^ (üs alma)
- log → log10 (10 tabanında logaritma)
Hesaplama: eval() fonksiyonu ile ifadeyi değerlendirir.
Sonuç: Hesaplanan değeri metin kutusuna yazar.
Hata yakalama: Hatalı ifadelerde “Hata!” mesajı gösterir.

Tuş Takımı Callback Fonksiyonu

function button_callback(exprBox, label)
    persistent expr
    if isempty(expr)
        expr = '';
    end

    switch label
        case {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','+','-','*','/','(',')','.'}
            expr = [expr label];
            set(exprBox, 'String', expr);
        case '='
            try
                str = expr;
                % Dönüşümler (yukarıdaki gibi)
                value = eval(str);
                set(exprBox, 'String', num2str(value));
                expr = num2str(value);
            catch
                set(exprBox, 'String', 'Hata!');
                expr = '';
            end
        case 'C'
            expr = '';
            set(exprBox, 'String', '');
        case 'sin'
            expr = [expr 'sin('];
            set(exprBox, 'String', expr);
        case 'cos'
            expr = [expr 'cos('];
            set(exprBox, 'String', expr);
        case 'tan'
            expr = [expr 'tan('];
            set(exprBox, 'String', expr);
        case 'log'
            expr = [expr 'log('];
            set(exprBox, 'String', expr);
        case 'sqrt'
            expr = [expr 'sqrt('];
            set(exprBox, 'String', expr);
        case 'x^y'
            expr = [expr '^'];
            set(exprBox, 'String', expr);
        case '!'
            expr = [expr '!'];
            set(exprBox, 'String', expr);
        case 'pi'
            expr = [expr 'pi'];
            set(exprBox, 'String', expr);
        case 'e'
            expr = [expr 'e'];
            set(exprBox, 'String', expr);
    end
end

Önemli Özellikler:

persistent expr: Değişken fonksiyon çağrıları arasında korunur.
Switch-case yapısı: Farklı tuş türleri için farklı işlemler.
Sayı/operatör tuşları: Direkt olarak ifadeye eklenir.
’=’ tuşu: Hesaplama yapar ve sonucu gösterir.
‘C’ tuşu: Temizleme işlemi yapar.
Fonksiyon tuşları: Parantez açarak fonksiyon çağrısı başlatır.

Faktöriyel Fonksiyonu

function y = fakt(n)
    y = prod(1:n);
end

prod(1:n): 1’den n’ye kadar tüm sayıların çarpımını hesaplar.
Örnek: fakt(5) = 1×2×3×4×5 = 120

Kullanım Örnekleri

Temel İşlemler

% Hesap makinesini başlat
bilimsel_hesap_makinesi_gui()

% Örnekler:
% 2 + 3 * 4 = 14
% sin(pi/2) = 1
% sqrt(16) = 4
% 5! = 120
% log(100) = 2

Karmaşık İfadeler

% sin(pi/4) + cos(pi/4) = 1.4142
% sqrt(2^2 + 3^2) = 3.6056
% (5!)/(3!*2!) = 10

Geliştirme Önerileri

Ek Fonksiyonlar: asin, acos, atan, ln (doğal logaritma)
Hafıza Fonksiyonları: M+, M-, MR, MC
Bilimsel Notasyon: Büyük/küçük sayılar için
Geçmiş: Son işlemlerin listesi
Klavye Kısayolları: Daha fazla tuş desteği

Hata Ayıklama İpuçları

“Hata!” mesajı: Geçersiz matematiksel ifade
Pencere açılmıyor: Octave GUI desteğini kontrol edin
Tuşlar çalışmıyor: Callback fonksiyonlarını kontrol edin
Yanlış sonuçlar: Dönüşüm kurallarını gözden geçirin

Genel Özet

Bu hesap makinesi projesi şunları öğretir:

GUI Oluşturma: figure, uicontrol kullanımı
Event Handling: Callback fonksiyonları ve klavye olayları
String Manipülasyonu: strrep, regexprep kullanımı
Hata Yönetimi: try-catch blokları
Persistent Değişkenler: Durum koruma
Eval Kullanımı: Dinamik kod çalıştırma

Bu proje, Octave’de daha karmaşık GUI uygulamaları geliştirmek için sağlam bir temel oluşturur.

Ana Sayfaya Dön