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张宗平 05a685c952 Day3 教学示例：增强版计算器接入 + QMainWindow/QSS 两版参考实现

- calculator_designer_ext（Day2 增强版：表达式求值 + 括号，递归下降解析器）接入 cmake
- calculator_mainwindow（Day3 上午）：增强版计算器装进 QMainWindow，
  菜单/状态栏/历史停靠窗，纯代码 + 显式 connect，与 mainwindow_showcase 形成坑卡对照
- calculator_mainwindow_qss（Day3 下午）：上午版 + QSS 双主题美化（按键分色/伪状态/深浅切换）
- 验证 mainwindow_showcase（QMainWindow 六大组件综合演示，.ui + .qrc）
- OUTLINE_4DAY.md / ASSIGNMENTS.md Day3 衔接增强版起点 + 参考实现指引
- 补提交 Day2 calculator/ 与 calculator_designer/ 参考实现（CMakeLists 已引用）
- 全量构建 28/28，4 目标离屏自测退出码 0

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 (1M context) <noreply@anthropic.com>

2026-07-07 22:59:05 +08:00

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Day2–4 课堂练习 + 课后作业（分层设计）

配套 OUTLINE_4DAY.md 的任务卡、slides/day2.html…day4.html 里的「练/作业」小节。本文给出可直接打印/投屏的作业单：每项作业拆成 基础版（必做，验收线） + 挑战版（选做，见能力发挥） 两层，时间预算按「基础版 1 小时内可完成、挑战版累计不超过 2 小时」控制，照顾基础不理想的学员——先保基础版全员过关，挑战版不做不扣分。

分层设计原则

基础版是及格线，不是引导线：题面本身已经是当天知识点的最小闭环，做完基础版=当天目标达成；工程师答疑优先保基础版全员通过。
挑战版是同一个程序的自然延伸，不引入新知识点，只要求「更完整/更健壮/ 更贴近真实使用」——强度落在「把已学的东西用得更彻底」，不是提前预习明天内容。
验收用现场提问代替翻源码：给几组输入让学生当场演示结果（下表「验收用例」），比对照代码更能测出是真理解还是照抄。
每天的作业首尾相接（计算器 → 计算器 QMainWindow 化 + 美化 → 数据存储工具），挑战版做不完不影响第二天用基础版继续。

Day2 下午 · 简易计算器

对应任务卡 2（OUTLINE_4DAY.md Day2 下午作业）。教师参考实现： examples/calculator/（代码布局版）、 examples/calculator_designer/（Qt Designer 对照版）。

	要求	时间预算
基础版（必做）	数字键 0–9 + 至少一种运算符（+/-/×/÷ 任选其一）+ 等号，能正确显示两个数的运算结果；界面不重叠、按钮可点击；`connect` 全部用新语法且写在构造函数里	≈1h
挑战版（选做）	补全四则运算全部支持；小数点；清空键 `C`；退格键 `⌫`；除零不崩溃、显示 `Error` 且下一次输入自动清空；连续按运算符实现链式计算（如 `2+3+4=` 得 `9`）	累计 ≤2h

验收用例（现场让学生当场演示，不看代码）：

基础版：7 + 3 = → 10；9 - 4 = → 5（任选一种运算符即可）
挑战版：6 ÷ 0 = → Error；4.5 + 0.5 = → 5；连续输入 12 后按退格 → 1； 2 + 3 + 4 = → 9

给基础不理想同学的提示：卡在"点击没反应"先查 connect 有没有漏写、按钮有没有真的加到布局里；卡在"数字显示不对"先只处理个位数，两位数以上的拼接逻辑（display->text() + 新数字）留到基础版跑通个位数运算之后再加。

Day3 上午 · 计算器 QMainWindow 化

对应 OUTLINE_4DAY.md Day3 上午课堂练习（11:00–12:00）。

参考实现：examples/calculator_mainwindow/ （以 Day2 增强版 calculator_designer_ext/ 为起点；CalculatorDesigner 是独立 QWidget，setCentralWidget 装进 QMainWindow，核心求值逻辑不动，仅加 evaluated 信号供历史停靠窗订阅）。

	要求	时间预算
基础版（必做）	把 Day2 计算器的键盘 `setCentralWidget` 装进 `QMainWindow`；加菜单栏「帮助→关于」，点击弹出 `QMessageBox::about` 显示一句自我介绍	≈40min
挑战版（选做）	加一个「历史」停靠窗（`QDockWidget` + `QListWidget`）：每次按等号，把这次的算式和结果（如 `7+3=10`）追加成一条历史记录；停靠窗可拖动/浮动/关闭（`QDockWidget` 默认行为，不用额外写代码）	≤1h

验收用例：点菜单「帮助→关于」能弹框；挑战版——连续算 3 次不同的算式，历史停靠窗里能看到 3 条记录且内容正确。

给基础不理想同学的提示：QMainWindow 不是 QWidget 的替代品，是新建一个 QMainWindow 子类，把原来计算器的键盘部分（QWidget 或其内容）通过 setCentralWidget() 塞进去；菜单点了没反应先检查 QAction 是不是忘了 connect （Day3 上午刚讲的坑卡）。挑战版做不完，历史停靠窗留空 QLabel 占位即可，不影响 Day3 下午继续。

Day3 下午 · 计算器美化（QSS）

对应任务卡（OUTLINE_4DAY.md Day3 下午作业）。

参考实现：examples/calculator_mainwindow_qss/ （Day3 上午版 + QSS 双主题；与上午版仅 mainwindow.{h,cpp} 差异，演示「美化与逻辑正交」）。

	要求	时间预算
基础版（必做）	数字键 / 运算键 / 等号键至少用 3 种不同颜色区分（`setObjectName` + QSS ID 选择器 `#objectName{...}`）；整体布局随窗口缩放不重叠、不错位	≈1h
挑战版（选做）	至少 1 个按钮有 `:hover` 或 `:pressed` 视觉反馈；给结果显示框也套样式（圆角边框/字号）；额外做一个"深色主题"QSS 字符串，加一个按钮或菜单项用 `setStyleSheet()` 在两套样式间切换	≤1h

验收用例：缩放窗口到很小和很大两种尺寸，按钮不重叠不错位；挑战版——点切换主题按钮，界面颜色整体改变。

给基础不理想同学的提示：QSS 选择器认的是 objectName（setObjectName("btnEquals") 之后才能用 #btnEquals{...}），忘设置 objectName 是"样式写了但没生效"的头号原因；先做好 1 种颜色区分再扩展到 3 种，不要一次性套一大段 QSS 上去调不出问题在哪。

Day4 上午 · 事件过滤器 / 自定义绘图

对应 OUTLINE_4DAY.md Day4 上午课堂练习（11:00–12:00）。

	要求	时间预算
基础版（必做，二选一）	① 给某个控件装 `installEventFilter()`，鼠标按下时在控制台打印坐标；或 ② 重写 `paintEvent`，用 `QPainter` 画一个组合图形（棋盘格、简单进度条、或几条交叉线均可）	≈40min
挑战版（选做，两项整合）	在一个自定义 `QWidget` 上：鼠标点击时记录点击坐标（`mousePressEvent` 或事件过滤器都行）到一个 `QVector<QPoint>`，每次点击后 `update()` 触发重绘，`paintEvent` 里把历史上所有点击过的坐标都画出来（比如画小圆点）——点越点越多，图案累积不丢失	≤1h

验收用例：基础版①——点击窗口能在控制台看到坐标打印；基础版②——窗口能看到一个图形；挑战版——连续点击 5 个不同位置，5 个点都保留在画面上（不是只显示最后一个）。

给基础不理想同学的提示：基础版明确「二选一」，不要求两项都做——事件拦截和自定义绘图是两条独立线索，先吃透一条。忘调用 update() 是"画了但界面没刷新" 的头号原因（paintEvent 只在 Qt 认为需要重绘时才会被调用，手动改了数据必须自己触发 update()）。

Day4 下午 · 本地数据存储小工具

对应任务卡（OUTLINE_4DAY.md Day4 下午作业）。这是 Day5 综合案例 examples/student_manager/ 的直接前身，教师验收时可参考其数据层设计（不要求学生做到那个完整度）。

	要求	时间预算
基础版（必做）	「学员信息」表单（姓名/成绩/标签，3 个 `QLineEdit` + 「添加」按钮）把记录追加到列表控件（`QListWidget`/`QTableWidget` 均可）；「保存」按钮把全部记录写成 JSON 文件；重启程序后「读取」按钮能把之前保存的记录读回、字段不丢、顺序不乱（至少 2 条）	≈1.5h
挑战版（选做）	① 加「删除选中行」；② 数据文件路径用 `QCoreApplication::applicationDirPath()` 拼接，不用裸相对路径（当天★坑卡的实操版）；③ 读取时文件不存在/JSON 格式损坏要给出友好提示而不是崩溃或静默清空（检查 `open()` 返回值和 `QJsonParseError`）	≤1h

验收用例：添加 2 条记录 → 保存 → 关闭程序 → 重新打开 → 点「读取」→ 2 条记录都在、字段值正确；挑战版——把 JSON 文件手动改坏一个字符再读取，程序不崩溃。

给基础不理想同学的提示：先固定用一个写死的文件名（比如 data.json）把「写入→读回」跑通，再考虑路径是否规范（挑战版①）；QJsonDocument::toJson()/ fromJson() 是配对的两端，写的时候用什么结构（数组套对象），读的时候就按同样结构解析回来，两边字段名要完全一致（区分大小写）。

给工程师/助教的验收操作提示

11:00–12:00、16:00–17:00 两个答疑窗口，优先确认基础版验收用例，挑战版时间不够可以留到当晚或第二天早上补交，不阻塞后续课程进度。
每天验收合格线 = 基础版全部用例通过；挑战版按完成比例加分，不设满分门槛。
若某学员基础版都吃力，参照各节「给基础不理想同学的提示」拆解成更小步骤，必要时可对照教师参考实现（examples/calculator/、examples/calculator_designer/）逐段讲解，但不要直接给学生抄源码——抄一次治标不治本，下一天同类问题会重复出现。

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