20212325 基於python的Tkinter實現簡易計算器

Python的GUI編程

Python 提供了多個圖形開發界面的庫，以下是幾個常用的 Python GUI 庫：

tkinter： tkinter 模塊(Tk 接口)是 Python 的標准 Tk GUI 工具包的接口 .Tk 和 tkinter 可以在大多數的 Unix 平台下使用,同樣可以應用在 Windows 和 Macintosh 系統里。Tk8.0 的后續版本可以實現本地窗口風格,並良好地運行在絕大多數平台中。
wxPython：wxPython 是一款開源軟件，是 Python 語言的一套優秀的 GUI 圖形庫，允許 Python 程序員很方便的創建完整的、功能健全的 GUI 用戶界面。
Jython：Jython 程序可以和 Java 無縫集成。除了一些標准模塊，Jython 使用 Java 的模塊。Jython 幾乎擁有標准的Python 中不依賴於 C 語言的全部模塊。比如，Jython 的用戶界面將使用 Swing，AWT或者 SWT。Jython 可以被動態或靜態地編譯成 Java 字節碼。

使用tkinter庫實現簡易計算器

我們再仔細了解一下tkinter：

tkinter是一個開放源碼的圖形接口開發工具，原來是用TCL（Tool Command Language，工具命令語言）編寫的GUI函數庫，最初發展是從1991年開始，具有跨平台的特性，可以在Linux、Windows、Mac OS等操作系統上執行。tkinter工具提供許多圖形接口，例如標簽（Label）、菜單（Menu）、按鈕（Button）等。目前，tkinter工具已經移植到python語言，屬於python語言內置的模塊，在Python2版本中該模塊名稱是tkinter，在Python3版本中該模塊被稱為tkinter模塊。

導入

在安裝Python時，就已同時安裝此模塊了，只需導入即可：

  from tkinter import * 

在正式使用前可以先了解一下自己的tkinter版本：

  import tkinter
  print(tkinter.TkVersion)

執行結果：

一般8.5之后的功能比較齊全。

建立窗口

通常將使用Tk（）方法建立的窗口稱為根除窗口，即root，可以取做其他名稱，本次實現簡易計算器，故取做calculator。之后我們可以在根窗口中建立許多控件或上層窗口。

  root = Tk()
  root.title("calcutor")

如果只是想建立窗口，要用mainloop（）讓程序執行，放在程序最后一行。

  root.mainloop()       

上圖是以默認大小出現的名為calculator的根窗口
在GUI程序設計中，有時也將建立的窗口稱為容器（container）

容器

在此簡單介紹一下容器：

框架Frame是tkinter的容器控件，以下為Frame（ ）方法常用的options參數：

參數名	作用
bg或background	背景色彩
borderwidth或bd	標簽邊界寬度，默認是2
cursor	當鼠標光標在框架上時的光標形狀
height	框架的高度，單位是像素pixel
highlightbackground	當框架沒有取得焦點時的顏色
highlightcolor	當框架取得焦點時的顏色
relief	默認是relief=FLAT，可由此控制框架外框
width	框架的寬度，單位是像素pixel，省略時會自行調整為實際寬度

  import tkinter
  from tkinter.constants import LEFT

  root = tkinter.Tk()
  root.title("calculator")


  frame = tkinter.Frame(root,bg= "orange")
  frame.pack()
  Btn1=
  tkinter.Button(frame,text="1",fg="orange")
  Btn1.pack(side=LEFT,padx=5,pady=5)


  root.mainloop()    

如圖為利用Frame建立按鈕
說到按鈕，就不得不提到tkinter中的按鈕控件，這也是在實現簡易計算器中必不可少的部分，按鈕屬於tkinter中的組件，讓我們來了解一下組件有哪些

tkinter組件

目前有15種tkinter組件，也叫部件，如下：

組件	描述
Button	按鈕控件；在程序中顯示按鈕
Canvas	畫布控件；顯示圖形元素如線條或文本
Checkbutton	多選框控件；用於在程序中提供多項選擇框
Entry	輸入控件；用於顯示簡單的文本內容
Frame	框架控件；在屏幕上顯示一個矩形區域，多用來作為容器
Label	標簽控件；可以顯示文本和位圖
Listbox	列表框控件；在Listbox窗口小部件是用來顯示一個字符串列表給用戶
Menubutton	菜單按鈕控件，用於顯示菜單項
Menu	菜單控件；顯示菜單欄,下拉菜單和彈出菜單
Message	消息控件；用來顯示多行文本，與label比較類似
Radiobutton	單選按鈕控件；顯示一個單選的按鈕狀態
Scale	范圍控件；顯示一個數值刻度，為輸出限定范圍的數字區間
Scrollbar	滾動條控件，當內容超過可視化區域時使用，如列表框
Text	文本控件；用於顯示多行文本
Toplevel	容器控件；用來提供一個單獨的對話框，和Frame比較類似
Spinbox	輸入控件；與Entry類似，但是可以指定輸入范圍值
PanedWindow	PanedWindow是一個窗口布局管理的插件，可以包含一個或者多個子控件
LabelFrame	labelframe 是一個簡單的容器控件。常用與復雜的窗口布局
tkMessageBox	用於顯示應用程序的消息框

tkinter幾何管理

Tkinter控件有特定的幾何狀態管理方法，管理整個控件區域組織：

幾何方法	描述
pack（ ）	包裝
grid（ ）	網格
place（ ）	位置

在本次實現簡易計算器中，我們預設需要有顯示區，按鍵0-9以及運算符號，這是簡易布局；還有鼠標點擊按鍵時，按鍵的值能顯示出來，能計算出運算結果，以及能夠清空來進行下一次輸入，這是完整設計。當然，如果想要更加完善得使用計算器，我們還希望它的界面能放大縮小。在這其中，我們會使用到Button控件，Label控件以及grid（ ）語法等。
在Flame（ ）的示例中展示了Button的用法，但是在實現簡易計算器的過程中，不同的按鈕需要傳遞的參數不同，此時我們需要使用Lambda表達式通過調用相同的方法但是傳遞不同參數的方式簡化設計。

Lambda表達式

語法格式為：

lambda 參數值列表：表達式
參數值列表為輸入，表達式計算的結構為輸出
我們再給函數傳遞參數時，需要使用lambda函數

grid方法

grid方法是一種以格狀或類似Excel電子表格方式包裝和定位窗口組件的方法，其語法格式為grid（options，···）
options參數可以是row、column、padx/pady、rowspan、columnspan、sticky等

row和column參數：

  import tkinter
 
  root = tkinter.Tk()
  root.title("calculator")

  lab = tkinter.Label(root,text="",bg="yellow",width=20)
  btn7 = tkinter.Button(root,text="7",width=3)


  lab .grid(row=0,column=0,columnspan=4)
  btn7.grid(row=1,column=0,padx=5)


  root.mainloop()     

如圖為設置一個按鈕

以下為源代碼：

from tkinter import *

def calculate():
    result = eval(equ.get())
    equ.set(equ.get() + "=\n" + str(result))

def show(buttonString):
    content = equ.get()
    if content == "0":
        content = ""
    equ.set(content + buttonString)


def backspace():
    equ.seet(str(equ.get()[:-1]))



def clear():
    equ.set("0")


root = Tk()
root.title("calcutor")

equ = StringVar()
equ.set("0")



label = Label(root,width=25,height=2,relief="raised",anchor=SE,textvariable=equ)
label.grid(row=0,column=0,columnspan=4,padx=5,pady=5)

clearButton = Button(root,text="C",fg="blue",width=5,command=clear)
clearButton.grid(row = 1,column = 0)

Button(root,text="DEL",width=5,command=backspace).grid(row=1,column=1)
Button(root,text="%",width=5,command=lambda:show("%")).grid(row=1,column=2)
Button(root,text="/",width=5,command=lambda:show("/")).grid(row=1,column=3)

Button(root,text="7",width=5,command=lambda:show("7")).grid(row=2,column=0)
Button(root,text="8",width=5,command=lambda:show("8")).grid(row=2,column=1)
Button(root,text="9",width=5,command=lambda:show("9")).grid(row=2,column=2)
Button(root,text="x",width=5,command=lambda:show("*")).grid(row=2,column=3)


Button(root,text="4",width=5,command=lambda:show("4")).grid(row=3,column=0)
Button(root,text="5",width=5,command=lambda:show("5")).grid(row=3,column=1)
Button(root,text="6",width=5,command=lambda:show("6")).grid(row=3,column=2)
Button(root,text="-",width=5,command=lambda:show("-")).grid(row=3,column=3)


Button(root,text="1",width=5,command=lambda:show("1")).grid(row=4,column=0)
Button(root,text="2",width=5,command=lambda:show("2")).grid(row=4,column=1)
Button(root,text="3",width=5,command=lambda:show("3")).grid(row=4,column=2)
Button(root,text="+",width=5,command=lambda:show("+")).grid(row=4,column=3)



Button(root,text="0",width=12,
       command=lambda:show("0")).grid(row=5,column=0,columnspan=2)
Button(root,text=".",width=5,
       command=lambda:show(".")).grid(row=5,column=2)
Button(root,text="=",width=5,bg="yellow",
       command=lambda:calculate()).grid(row=5,column=3)

root.mainloop()