设计一个模块化的计算器程序需要将程序划分为独立的部分，每个部分负责处理特定的任务。在C语言中，模块通常由头文件（.h）和源文件（.c）组成。头文件包含模块的接口（函数原型、类型定义等），而源文件包含接口的实现。

下面是一个简单的模块化计算器程序的设计：

1. 设计模块接口

首先，我们需要定义计算器的功能。假设我们的计算器需要支持加法、减法、乘法和除法。我们可以为每个操作创建一个模块。每个模块都有一个头文件和一个源文件。

add.h#ifndef ADD_H#define ADD_H// 函数原型声明加法操作double add(double a, double b);#endif // ADD_Hsub.h#ifndef SUB_H#define SUB_H// 函数原型声明减法操作double sub(double a, double b);#endif // SUB_Hmul.h#ifndef MUL_H#define MUL_H// 函数原型声明乘法操作double mul(double a, double b);#endif // MUL_Hdiv.h#ifndef DIV_H#define DIV_H// 函数原型声明除法操作double div(double a, double b);#endif // DIV_H2. 实现模块

每个模块的源文件包含其对应头文件中声明的函数的实现。

add.c#include "add.h"double add(double a, double b) { return a + b;}sub.c#include "sub.h"double sub(double a, double b) { return a - b;}mul.c#include "mul.h"double mul(double a, double b) { return a * b;}div.c#include "div.h"double div(double a, double b) { if (b == 0) { // 错误处理：除数不能为零 return 0; // 返回0或其他错误代码 } return a / b;}3. 创建主程序

主程序将使用这些模块来执行计算。

main.c#include <stdio.h>#include "add.h"#include "sub.h"#include "mul.h"#include "div.h"int main() { double x = 10.0; double y = 5.0; printf("加法结果: %f\n", add(x, y)); printf("减法结果: %f\n", sub(x, y)); printf("乘法结果: %f\n", mul(x, y)); printf("除法结果: %f\n", div(x, y)); return 0;}4. 编译和链接

每个.c文件都需要被编译成目标文件（.o），然后所有的目标文件被链接成最终的可执行文件。

gcc -c add.c -o add.ogcc -c sub.c -o sub.ogcc -c mul.c -o mul.ogcc -c div.c -o div.ogcc -c main.c -o main.ogcc add.o sub.o mul.o div.o main.o -o calculator

现在，我们有了一个名为calculator的可执行文件，它使用了我们设计的模块化计算器程序。

5. 扩展性和可维护性

由于采用了模块化设计，如果我们需要添加新的功能（例如，求幂、开方等），我们只需要添加新的模块，而不需要修改现有的代码。这样做提高了代码的可维护性和扩展性。

例如，添加一个求幂的模块：

pow.h#ifndef POW_H#define POW_H// 函数原型声明求幂操作double pow(double base, double exponent);#endif // POW_Hpow.c#include "pow.h"#include <math.h>double pow(double base, double exponent) { return pow(base, exponent);}

然后，更新main.c来调用新的求幂函数，并重新编译链接程序。

这个例子展示了如何设计一个简单的模块化计算器程序。通过分离关注点和封装功能，模块化设计使得程序更加清晰、易于管理和扩展。