Python进阶知识（2）—— 什么是GUI编程？一起来学习用Python，Tkinter“做画”吧

文章目录

• 01 | 📕$什么是GUI？$📕
• 02 | 📙$什么是Tkinter？为什么是Tkinter？$📙
• 03 | 📒$了解Tkinter基础知识$📒
• 04 | 📗$Tkinter示例学习$📗
• 05 | 📘$经典练习：实现一个简单的计算器$📘
• 06 | 🎫$归纳总结：代码重构$🎫
• 07 | 💷$写在最后$💷

All things are difficult before they are easy.
凡事必先难后易。

GUI是Graphical User Interface（图形用户界面）的缩写。它是指通过图形化的方式，为人们提供更加友好、直观的用户界面，使得用户可以通过鼠标和键盘等外设更加轻松、快捷地操作计算机。在GUI界面中，计算机会呈现出各种窗口、按钮、菜单、对话框等控件，用户可以通过这些控件与计算机进行交互。常见的GUI框架有Tkinter、Qt、wxPython等。

Python提供了多种库和框架来创建图形用户界面(GUI)。其中，最常用的是Python自带的Tkinter库、PyQt和wxPython等第三方库。先从最简单的Tkinter库开始学习

• 什么是Tkinter？

  Tkinter是Python中的一个标准图形用户界面(GUI)库，它是Python的内置库，可以方便地创建窗口应用程序并为其添加用户界面。

  Tkinter提供了各种控件（如按钮、文本框、标签等）和布局选项，可以轻松地创建各种复杂的GUI界面。同时，Tkinter库还提供了绘图功能、文件对话框等实用工具，使得可以在应用中添加更多的功能和交互性，让应用更加出色。

  使用Tkinter库，可以创建漂亮而功能强大的桌面应用程序，包括游戏、工具、图像编辑器等。它是Python开发中非常重要的一部分，应用广泛。

• 为什么学习Tkinter？
  由于 Tkinter 是内置到 python 的安装包中、只要安装好 Python 之后就能 import Tkinter 库进行使用，不用多余的环境配置步骤，讲究的就是一个便捷

• 怎么安装Tkinter?

  pip install tkinter

想要学习tkinter，我们首先需要了解它的基础知识，包括如何创建窗口、如何添加组件、如何设置布局等，常用的基本步骤如下

1. 导入模块：要使用tkinter库，需要先导入它，import tkinter表示导入tkinter库。

   import tkinter as tk

2. 创建主窗口：在tkinter中，所有图形用户界面组件都必须是某个容器的子组件。通常，最顶层的容器是主窗口，可以用如下代码创建：

   root = tkinter.Tk()

   这条语句创建了一个名为root的窗口。

3. 设置窗口：通过调用title()方法，可以设置主窗口的，例如:

   root.title("窗口")

   这将显示一个为“窗口”的窗口。

4. 设置窗口尺寸：可以调用geometry()方法来设置主窗口的大小，例如：

   root.geometry("400x300")

   这将创建一个宽度为400像素，高度为300像素的窗口。

5. 添加组件：在tkinter中，可以通过创建各种组件来构建GUI界面。例如按钮、标签、文本框等。可以使用如下代码创建一个按钮：

   btn = tkinter.Button(root, text="按钮文本")

   这将创建一个名为btn的按钮，并将其作为主窗口的子组件展示出来。

6. 组件布局：要将组件放置在GUI窗口中，可以使用pack()、place()或grid()等方法。例如：

   btn.pack()

   这将使按钮出现在主窗口的默认位置。

7. 显示窗口：要显示GUI窗口，需要调用mainloop()方法，例如：

   root.mainloop()

   这将在屏幕上显示主窗口并监听事件，直到主窗口被关闭。

8. 处理事件：在tkinter中，事件是用户输入或系统触发的动作，例如键盘输入或鼠标点击。可以使用bind()方法将事件函数绑定到指定组件的特定事件上，例如：

   btn.bind('', handle_btn_click)

   这表示将handle_btn_click()函数与按钮的左键单击事件绑定起来。

除此之外，tkinter还提供了很多常用组件，例如菜单、对话框、画布等，之后再进一步学习。

1. 以下是一个简单的示例，演示了如何使用tkinter创建一个基本的窗口：

   import tkinter as tk# 创建窗口window = tk.Tk()window.title("My Window")window.geometry("300x200")# 添加标签label = tk.Label(window, text="Hello World!")label.pack()# 进入消息循环window.mainloop()

   通过上述代码，我们可以创建一个300x200的窗口，添加一个标签，并在窗口中显示出来。接下来，我们需要深入学习tkinter的各种组件和布局。

2. 掌握常用组件和布局方式
   tkinter提供了各种GUI组件，例如按钮、文本框、选择框、滚动条等。在实际开发中，我们需要灵活运用这些组件，以满足不同的需求。以下是一个示例代码，展示了如何使用Frame和Button组件：

   import tkinter as tkwindow = tk.Tk()window.title("My Window")window.geometry("300x200")# 创建Frameframe = tk.Frame(window)frame.pack()# 添加按钮btn1 = tk.Button(frame, text="Button 1")btn1.pack(side=tk.LEFT)btn2 = tk.Button(frame, text="Button 2")btn2.pack(side=tk.LEFT)btn3 = tk.Button(frame, text="Button 3")btn3.pack(side=tk.LEFT)window.mainloop()

   上述代码创建了一个300x200的窗口，包含一个Frame和三个按钮。按钮被添加到Frame中，并通过设置side参数来实现水平排列。掌握常用组件和布局方式是学习tkinter的关键所在。

3. 学习事件处理机制
   在GUI程序中，常常需要响应用户的交互操作。例如点击按钮、输入文本等都会触发相应的事件。我们需要了解tkinter的事件处理机制，并学会如何编写事件处理函数。以下是一个示例代码，演示了如何响应按钮的点击事件：

   import tkinter as tkwindow = tk.Tk()window.title("My Window")window.geometry("300x200")def on_btn_click():label.config(text="Button Clicked!")# 添加标签label = tk.Label(window, text="Hello World!")label.pack()# 添加按钮btn = tk.Button(window, text="Click Me", command=on_btn_click)btn.pack()window.mainloop()

   在上述代码中，我们定义了一个名为on_btn_click的函数，该函数会在按钮被点击时触发。通过设置按钮的command参数，我们将按钮和该函数关联。当按钮被点击时，就会调用该函数，并在标签中显示相应的文本。

通过示例，学习了如何使用tkinter创建窗口、添加组件、设置布局，以及如何编写事件处理函数，下面来简单的练习一下吧

下面是实现计算器的详细步骤：

1. 导入Tkinter库

   from tkinter import *

2. 创建主窗口对象

   window = Tk()window.title("计算器")

3. 定义布局

   result = Entry(window, width=33, borderwidth=5)result.grid(row=0, column=0, columnspan=4, padx=10, pady=10)button_1 = Button(window, text="1", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(1))button_2 = Button(window, text="2", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(2))button_3 = Button(window, text="3", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(3))button_4 = Button(window, text="4", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(4))button_5 = Button(window, text="5", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(5))button_6 = Button(window, text="6", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(6))button_7 = Button(window, text="7", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(7))button_8 = Button(window, text="8", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(8))button_9 = Button(window, text="9", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(9))button_0 = Button(window, text="0", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(0))button_add = Button(window, text="+", padx=39, pady=20, command=button_add)button_subtract = Button(window, text="-", padx=41, pady=20, command=button_subtract)button_multiply = Button(window, text="*", padx=40, pady=20, command=button_multiply)button_divide = Button(window, text="/", padx=41, pady=20, command=button_divide)button_clear = Button(window, text="清空", padx=79, pady=20, command=button_clear)button_equals = Button(window, text="=", padx=91, pady=20, command=button_equals)

4. 创建按钮操作函数

   def button_click(number):current = result.get()result.delete(0, END)result.insert(0, str(current) + str(number))def button_clear():result.delete(0, END)      def button_add():first_number = result.get()global f_numglobal mathmath = "addition"f_num = int(first_number)result.delete(0, END)def button_subtract():first_number = result.get()global f_numglobal mathmath = "subtraction"f_num = int(first_number)result.delete(0, END)def button_multiply():first_number = result.get()global f_numglobal mathmath = "multiplication"f_num = int(first_number)result.delete(0, END)def button_divide():first_number = result.get()global f_numglobal mathmath = "division"f_num = int(first_number)result.delete(0, END)def button_equals():second_number = result.get()result.delete(0, END)if math == "addition":    result.insert(0, f_num + int(second_number))    if math == "subtraction":    result.insert(0, f_num - int(second_number))    if math == "multiplication":    result.insert(0, f_num * int(second_number))    if math == "division":    result.insert(0, f_num / int(second_number))

5. 定义按钮位置和样式

   button_1.grid(row=3, column=0)button_2.grid(row=3, column=1)button_3.grid(row=3, column=2)button_4.grid(row=2, column=0)button_5.grid(row=2, column=1)button_6.grid(row=2, column=2)button_7.grid(row=1, column=0)button_8.grid(row=1, column=1)button_9.grid(row=1, column=2)button_0.grid(row=4, column=0)button_clear.grid(row=4, column=1, columnspan=2)button_add.grid(row=5, column=0)button_subtract.grid(row=6, column=0)button_multiply.grid(row=6, column=1)button_divide.grid(row=6, column=2)button_equals.grid(row=5, column=1, columnspan=2)

6. 运行主循环

   window.mainloop()

下面是完整代码：

from tkinter import *window = Tk()window.title("计算器")result = Entry(window, width=33, borderwidth=5)result.grid(row=0, column=0, columnspan=4, padx=10, pady=10)def button_click(number):    current = result.get()    result.delete(0, END)    result.insert(0, str(current) + str(number))    def button_clear():    result.delete(0, END)          def button_add():    first_number = result.get()    global f_num    global math    math = "addition"    f_num = int(first_number)    result.delete(0, END)    def button_subtract():    first_number = result.get()    global f_num    global math    math = "subtraction"    f_num = int(first_number)    result.delete(0, END)    def button_multiply():    first_number = result.get()    global f_num    global math    math = "multiplication"    f_num = int(first_number)    result.delete(0, END)    def button_divide():    first_number = result.get()    global f_num    global math    math = "division"    f_num = int(first_number)    result.delete(0, END)    def button_equals():    second_number = result.get()    result.delete(0, END)        if math == "addition":        result.insert(0, f_num + int(second_number))            if math == "subtraction":        result.insert(0, f_num - int(second_number))            if math == "multiplication":        result.insert(0, f_num * int(second_number))            if math == "division":        result.insert(0, f_num / int(second_number))button_1 = Button(window, text="1", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(1))button_2 = Button(window, text="2", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(2))button_3 = Button(window, text="3", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(3))button_4 = Button(window, text="4", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(4))button_5 = Button(window, text="5", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(5))button_6 = Button(window, text="6", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(6))button_7 = Button(window, text="7", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(7))button_8 = Button(window, text="8", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(8))button_9 = Button(window, text="9", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(9))button_0 = Button(window, text="0", padx=40, pady=20, command=lambda: button_click(0))button_add = Button(window, text="+", padx=39, pady=20, command=button_add)button_subtract = Button(window, text="-", padx=41, pady=20, command=button_subtract)button_multiply = Button(window, text="*", padx=40, pady=20, command=button_multiply)button_divide = Button(window, text="/", padx=41, pady=20, command=button_divide)button_clear = Button(window, text="清空", padx=79, pady=20, command=button_clear)button_equals = Button(window, text="=", padx=91, pady=20, command=button_equals)button_1.grid(row=3, column=0)button_2.grid(row=3, column=1)button_3.grid(row=3, column=2)button_4.grid(row=2, column=0)button_5.grid(row=2, column=1)button_6.grid(row=2, column=2)button_7.grid(row=1, column=0)button_8.grid(row=1, column=1)button_9.grid(row=1, column=2)button_0.grid(row=4, column=0)button_clear.grid(row=4, column=1, columnspan=2)button_add.grid(row=5, column=0)button_subtract.grid(row=6, column=0)button_multiply.grid(row=6, column=1)button_divide.grid(row=6, column=2)button_equals.grid(row=5, column=1, columnspan=2)window.mainloop()

通过前面所学的函数、类和对象的知识，把上面的草稿版计算器重构一下，顺便换一下这个丑陋的界面了🎃🎃🎃

import tkinter as tkclass Calculator:    def __init__(self, master):        self.master = master        master.title('Calculator')        self.create_widgets()    def create_widgets(self):        self.display = tk.Entry(self.master, width=30, justify='right', font=('Arial', 16))        self.display.grid(row=0, column=0, columnspan=4, padx=10, pady=10)        # Add Buttons        self.button_1 = tk.Button(self.master, text='1', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('1'))        self.button_2 = tk.Button(self.master, text='2', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('2'))        self.button_3 = tk.Button(self.master, text='3', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('3'))        self.button_4 = tk.Button(self.master, text='4', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('4'))        self.button_5 = tk.Button(self.master, text='5', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('5'))        self.button_6 = tk.Button(self.master, text='6', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('6'))        self.button_7 = tk.Button(self.master, text='7', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('7'))        self.button_8 = tk.Button(self.master, text='8', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('8'))        self.button_9 = tk.Button(self.master, text='9', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('9'))        self.button_0 = tk.Button(self.master, text='0', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('0'))        # Layout Buttons        self.button_1.grid(row=1, column=0, padx=10, pady=10)        self.button_2.grid(row=1, column=1, padx=10, pady=10)        self.button_3.grid(row=1, column=2, padx=10, pady=10)        self.button_4.grid(row=2, column=0, padx=10, pady=10)        self.button_5.grid(row=2, column=1, padx=10, pady=10)        self.button_6.grid(row=2, column=2, padx=10, pady=10)        self.button_7.grid(row=3, column=0, padx=10, pady=10)        self.button_8.grid(row=3, column=1, padx=10, pady=10)        self.button_9.grid(row=3, column=2, padx=10, pady=10)        self.button_0.grid(row=4, column=1, padx=10, pady=10)        # Operator Buttons        self.button_add = tk.Button(self.master, text='+', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('+'))        self.button_subtract = tk.Button(self.master, text='-', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('-'))        self.button_multiply = tk.Button(self.master, text='*', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('*'))        self.button_divide = tk.Button(self.master, text='/', width=7, height=2, command=lambda: self.button_click('/'))        self.button_equal = tk.Button(self.master, text='=', width=7, height=2, command=self.calculate)        self.button_clear = tk.Button(self.master, text='Clear', width=7, height=2, command=self.clear)        # Layout Operator Buttons        self.button_add.grid(row=1, column=3, padx=10, pady=10)        self.button_subtract.grid(row=2, column=3, padx=10, pady=10)        self.button_multiply.grid(row=3, column=3, padx=10, pady=10)        self.button_divide.grid(row=4, column=3, padx=10, pady=10)        self.button_equal.grid(row=4, column=2, padx=10, pady=10)        self.button_clear.grid(row=4, column=0, padx=10, pady=10)    def button_click(self, number):        current = self.display.get()        self.display.delete(0, tk.END)        self.display.insert(0, str(current) + str(number))    def clear(self):        self.display.delete(0, tk.END)    def calculate(self):        try:            value = eval(self.display.get())            self.clear()            self.display.insert(0, value)        except:            self.clear()            self.display.insert(0, 'Error')root = tk.Tk()app = Calculator(root)root.mainloop()

学习Python GUI编程可以掌握基本的图形界面设计技能，能够开发出各种有趣的应用程序，比如桌面应用程序、游戏、工具等等，以下是今天学习GUI编程的一些总结：

1. 学习Python的GUI编程，需要先掌握Python的基础语法和函数库的使用。

2. Tkinter是Python的标准GUI库，有很多教程和文档可以学习。如果希望做一些复杂的交互，可以使用第三方库PyQt或wxPython。

3. 学习GUI编程的核心技能在于掌握各种组件的使用和布局方式的选择。常见的组件包括按钮、标签、文本框、列表框、下拉框等等。

4. 学习GUI编程需要多写代码多实践，可以参考各种开源项目，也可以自己动手实现一些小型应用。

5. GUI编程中需要非常注重用户体验和界面设计，需要考虑不同分辨率、不同操作系统、不同用户的使用习惯等等因素。

总之，学习Python的GUI编程可以帮助我们掌握很多有用的开发技能，也可以让应用程序拥有更好的界面和交互体验。
最后希望大家能一起学习，加油进步，也希望大佬们能看下我的代码还有哪里可以继续改进的地方。
如果本篇文章对你有所帮助的话，请给我一个三连支持哦，谢谢各位大佬的观看，下期再见啦了ヾ(≧▽≦*)o

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