1、功能需求描述

（1）实现带单个运算符表达式的计算；

（2）用户可以重复输入表达式进行计算；

（3）输入quit退出程序；

（4）显示程序帮助内容。

2、角色划分与用例描述

【描述程序所涉及的角色及其职能，并对角色进行编号，采用字母R开头加序号的编号规则，例如R001,R002等。描述本程序所涉及的用例，并对用例进行编号，采用字母U开头加序号的编号规则，例如U001,U002等，画出用例图。】

角色是与程序相关的人和物，是指程序以外的，在使用程序或与程序交互中所扮演的角色。例如：使用程序的人、程序运行所依赖的环境等，本节主要讨论程序与人相关的角色。

本程序涉及的角色只有一个，就是程序的使用者，使用者输入算式，程序给出算式结果；使用者输入quit命令，程序退出；当使用者不熟悉该程序如何使用时，使用者可以查看程序给出的帮助说明。

本程序采用用例图对角色功能进行描述，通过用例图对功能需求进行分析和整理，绘制用例图的过程就是程序建模过程，建立的模型就是用例模型。

通过角色分析可知，程序使用者有三个用例模型，分别是输入算式、退出程序、查看帮助。

3、用例图

在一个用例图中通常有三种元素：参与者（Actor）、用例（Use Case）与程序边界（Boundary）。用例描述的是程序为用户提供的功能，也就是程序能为用户做什么，图例符号为一个椭圆；参与者是表10-1中划分的角色，也就是程序的使用者，图例符号为一个小人儿；最后是程序边界，程序边界描述了程序本身实现的功能与外部交互的边界，例如：参与者在程序边界之外，用例在程序边界之内，图例符号为一个方框。

（1）算式计算用例图（U001）

图 2?1 算式计算用例图U001

算式计算用例包含5个子用例，其中<输入算式>用例、<算式求解>用例、<查看答案>用例和使用者有交互行为，<计算算式>用例和<扫描算式>用例为内部用例，由<算式求解>用例调用并使用，<扫描算式>用例扫描算式，如果发现算式错误，由算式求解返回错误给使用者。

（2）退出程序用例图（U002）

图 2?2 退出程序用例图U002

 该用例包含两个子用例，用例<输入判断>用于判断用户输入的字符串，如果字符串等于“quit”，调用<退出程序>用例退出程序。

（3）查看帮助用例图（U003）

图 2?3 查看帮助用例U003

该用例包含两个子用例，用例<输入判断>用于判断用户输入的字符串，如果字符串等于“help”，调用<输出帮助内容>用例显示帮助内容。