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Python制作简易计算器(GUI)—Tkinter

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导读：本篇文章讲解 Python制作简易计算器(GUI)—Tkinter，希望对大家有帮助，欢迎收藏，转发！站点地址：www.bmabk.com

Python制作简易计算器（GUI）—Tkinter

Tkinter简介

tkinter模块是Python标准的TK GUI工具包接口，可以实现一些较为简单GUI的创建。

Tkinter 与 PyQt5 的比较

Tkinter

  1. 麻雀虽小，五脏俱全
  2. TK工具集使用TCL（Tool Command Language）语言开发
  3. 运行相同的程序时，运行速度快于pyqt5
  4. 组件能满足基本使用
  5. 程序界面较简陋
  6. 开发时，使用的语句更短更易懂
  7. Python内置的标准库

PyQt5

  1. Qt框架使用C++开发
  2. 组件丰富
  3. 运行相同的程序时，运行速度慢与tkinter
  4. 使用Qt designer可以在不使用代码的情况下创建一个程序
  5. 界面的观赏性更强
  6. 调试难度更大

项目展示

计算器
可以通过点击桌面快捷方式直接运行，无须人为打开Python。
修改代码保存后，程序也会发生相应的改变。
快捷方式

导入模块

import tkinter as tk
import tkinter.messagebox as mes

注：
要想使用tkinter的弹窗组件，必须导入tkinter.messagebox

函数封装

1. 运算公式的拼接与展示

def operation(num):
    content = buf_bottom.get()
    # 使用变量对象buf_bottom的get方法，获取标签内的文字信息
    buf_bottom.set(content+num)

2. 将显示框的内容删除

def clear():
    buf_top.set('')
   	# 使用变量对象的set方法将标签内容设置为空字符串
    buf_bottom.set('')

显示框分上下两部分，之所以这样分，是希望实现这样的一个效果。
分行原因
上面的标签对象用于展示计算过程中使用的表达式，下面的标签则是展示未完成的表达式以及计算结果的展示。

3. 使用eval()函数对表达式求值

这里我们使用eval实现计算结果的获取，eval()是Python的内建函数，它接受一个字符串，将该字符串作为Python代码运行后，返回结果。

def calculate():
    content = buf_bottom.get()
    buf_top.set(content + ' = ')
    try:
        buf_bottom.set(eval(content))
    # 将except ZeroDivisionError放在except的前面可以保证except ZeroDivisionError的正常执行
    # except 包含 except ZeroDivisionError
    except ZeroDivisionError:
        # 处理除数为零的异常情况
        buf_bottom.set('Infiniti')
        # 弹出警示窗口
        mes.showwarning('注意', '请不要使用零作为除数')
    except:
        # 处理所有的异常情况
        # 弹出错误提示窗口
        mes.showerror('错误', '输入的表达式有误，请重新输入')

在异常处理时要注意顺序，否则可能有些操作永远也执行不了。

主逻辑

1. 布局窗口

if __name__ == '__main__':
    # 保证下方代码在本文件作为模块导入其他文件时不会执行

    # 创建主窗口
    calc = tk.Tk()

    # 指定程序的宽高
    WIDTH_R = 283
    HEIGHT_R = 335
    # 获取计算机屏幕的宽高
    WIDTH_W = calc.winfo_screenwidth()
    HEIGHT_W = calc.winfo_screenheight()

    # 设置应用名称
    calc.title('计算器')
    # 设置应用图标（仅指定ico文件才有效，png等图片无法正常显示）
    calc.iconbitmap('./calculation.ico')
    # 设置主窗口背景颜色
    calc['background'] = '#d9d6c3'
    # 将程序移动到屏幕中央
    calc.geometry(f'{WIDTH_R}x{HEIGHT_R}+{(WIDTH_W - WIDTH_R) // 2}+{(HEIGHT_W - HEIGHT_R) // 2}')

注：

calc.geometry(f’{WIDTH_R}x{HEIGHT_R}+{(WIDTH_W – WIDTH_R) // 2}+{(HEIGHT_W – HEIGHT_R) // 2}’)

  1. geometry方法接受一个字符串参数，依据它设置程序的宽高以及左上角的xy坐标。
    宽高之间必须 小写的字母x连接 ，其他数据之间则用 + 号连接。
  2. 至于将程序移动到屏幕中间的代码为什么会这样写，改变一下表达式或许你就能够理解

(WIDTH_W – WIDTH_R) // 2 –> WIDTH_W // 2 – WIDTH_R // 2
(HEIGHT_W – HEIGHT_R) // 2 –> HEIGHT_W // 2 – HEIGHT_R // 2

程序中使用的图标在这个链接里：
https://s1.chu0.com/src/img/png/bf/bfc39031c057479aad0e94706d4d26bb.png?imageMogr2/auto-orient/thumbnail/!132x132r/gravity/Center/crop/132×132/quality/85/&e=1735488000&token=1srnZGLKZ0Aqlz6dk7yF4SkiYf4eP-YrEOdM1sob:q3YCeYP0-2kOdXQG7LDXmls337w=

2. 布局表达式展示区域

    # 布局表达式展示区域
    # 创建变量对象，便于后续获取或更改变量的值
    buf_top = tk.StringVar()
    # 如果需要让标签对象的显示内容由一个字符串变量来实现，Label的参数就不能用text，需要使用textvariable
    buffer = tk.Label(calc, textvariable=buf_top, bg='#6f6d85', fg='#d3d7d4', height=1, width=10,
                      font=('arial', 14, 'normal'), anchor='se', pady=3, padx=2)
    # sticky参数可以实现类似pack方法的fill参数， 使标签横向铺满
    buffer.grid(sticky=tk.W + tk.E, row=0, column=0, columnspan=4)

    buf_bottom = tk.StringVar()
    buffer = tk.Label(calc, textvariable=buf_bottom, bg='#6f6d85', fg='#fff', height=1, width=10,
                      font=('arial', 18, 'normal'), anchor='se', pady=3, padx=2)
    buffer.grid(sticky=tk.W + tk.E, row=1, column=0, columnspan=4)

标签的位置，由参数anchor的属性值决定

anchor参数值及其代表的具体位置

上述图片引用自C语言中文网

标签的位置默认是居中的。
参数值及其代表的方位可能不太好记忆，但只要记住了东西南北四个方位，记忆起来就方便多了。

方位 英文表示
东 East
西 West
南 South
北 North

3. 布局按钮

   # C
    tk.Button(calc, text='C', cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: clear()).grid(row=2, column=0, padx=5, pady=5)

    # 0
    tk.Button(calc, text=0, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('0')).grid(row=5, column=1, padx=5, pady=5)
    # 1
    tk.Button(calc, text=1, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('1')).grid(row=2, column=1, padx=5, pady=5)
    # 2
    tk.Button(calc, text=2, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('2')).grid(row=2, column=2, padx=5, pady=5)
    # 3
    tk.Button(calc, text=3, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('3')).grid(row=3, column=0, padx=5, pady=5)
    # 4
    tk.Button(calc, text=4, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('4')).grid(row=3, column=1, padx=5, pady=5)
    # 5
    tk.Button(calc, text=5, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('5')).grid(row=3, column=2, padx=5, pady=5)
    # 6
    tk.Button(calc, text=6, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('6')).grid(row=4, column=0, padx=5, pady=5)
    # 7
    tk.Button(calc, text=7, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('7')).grid(row=4, column=1, padx=5, pady=5)
    # 8
    tk.Button(calc, text=8, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('8')).grid(row=4, column=2, padx=5, pady=5)
    # 9
    tk.Button(calc, text=9, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('9')).grid(row=5, column=0, padx=5, pady=5)

    # 加号
    tk.Button(calc, text='+', cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('+')).grid(row=2, column=3, padx=5, pady=5)

    # 乘号
    tk.Button(calc, text='*', cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('*')).grid(row=4, column=3, padx=5, pady=5)
    # 除号
    tk.Button(calc, text='/', cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('/')).grid(row=3, column=3, padx=5, pady=5)

    # 等号
    tk.Button(calc, text='=', cursor='hand2', width=7, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command= calculate).grid(row=5, column=2, columnspan=2, padx=5, pady=5)
    # 开启主循环
    calc.mainloop()

本想先用循环创建一些按钮，但由于点击按钮后，无法判断点击了哪个按钮。
于是：

    # 使用for循环创建0-8的按钮，其余按钮为了布局，得一个一个布置。
    face = 0
    for row in range(1, 4):
        for column in range(3):
            tk.Button(calc, text=face, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal', command=lambda: number(face)).grid \
                (row=row, column=column, padx=5, pady=5)
            face += 1

由于number是一个回调函数，当你点击后才会执行，而此时for循环已经结束（排除你手速足够快的情况），face=9。
因此无论你点哪一个数字按钮，显示的都会是9。
暂时并没有更好的解决方案，如果你知道怎么做，还请不吝赐教。

代码汇总

# 导入模块
import tkinter as tk
import tkinter.messagebox as mes


# 运算公式的拼接与展示
def operation(num):
    content = buf_bottom.get()
    # 使用变量对象buf_bottom的get方法，获取标签内的文字信息
    buf_bottom.set(content+num)


# 将显示框的内容删除
def clear():
    buf_top.set('')
    buf_bottom.set('')


# 使用eval()函数对表达式求值
def calculate():
    content = buf_bottom.get()
    buf_top.set(content + ' = ')
    try:
        buf_bottom.set(eval(content))
    # 将except ZeroDivisionError放在except的前面可以保证except ZeroDivisionError的正常执行
    # except 包含 except ZeroDivisionError
    except ZeroDivisionError:
        # 处理除数为零的异常情况
        # 弹出警示窗口
        buf_bottom.set('Infiniti')
        mes.showwarning('注意', '请不要使用零作为除数')
    except:
        # 处理所有的异常情况
        # 弹出错误提示窗口
        mes.showerror('错误', '输入的表达式有误，请重新输入')



if __name__ == '__main__':
    # 保证下方代码在本文件作为模块导入其他文件时不会执行

    # 创建主窗口
    calc = tk.Tk()

    # 指定程序的宽高
    WIDTH_R = 283
    HEIGHT_R = 335
    # 获取计算机屏幕的宽高
    WIDTH_W = calc.winfo_screenwidth()
    HEIGHT_W = calc.winfo_screenheight()

    # 设置应用名称
    calc.title('计算器')
    # 设置应用图标（仅指定ico文件才有效，png等图片无法正常显示）
    calc.iconbitmap('./calculation.ico')
    # 设置主窗口背景颜色
    calc['background'] = '#d9d6c3'
    # 将程序移动到屏幕中央
    calc.geometry(f'{WIDTH_R}x{HEIGHT_R}+{(WIDTH_W - WIDTH_R) // 2}+{(HEIGHT_W - HEIGHT_R) // 2}')

    # 布局表达式展示区域
    # 创建变量对象，便于后续获取或更改变量的值
    buf_top = tk.StringVar()
    # 如果需要让标签对象的显示内容由一个字符串变量来实现，Label的参数就不能用text，需要使用textvariable
    buffer = tk.Label(calc, textvariable=buf_top, bg='#6f6d85', fg='#d3d7d4', height=1, width=10,
                      font=('arial', 14, 'normal'), anchor='se', pady=3, padx=2)
    # sticky参数可以实现类似pack方法的fill参数， 使标签横向铺满
    buffer.grid(sticky=tk.W + tk.E, row=0, column=0, columnspan=4)

    buf_bottom = tk.StringVar()
    buffer = tk.Label(calc, textvariable=buf_bottom, bg='#6f6d85', fg='#fff', height=1, width=10,
                      font=('arial', 18, 'normal'), anchor='se', pady=3, padx=2)
    buffer.grid(sticky=tk.W + tk.E, row=1, column=0, columnspan=4)

    # C
    tk.Button(calc, text='C', cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: clear()).grid(row=2, column=0, padx=5, pady=5)

    # 0
    tk.Button(calc, text=0, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('0')).grid(row=5, column=1, padx=5, pady=5)
    # 1
    tk.Button(calc, text=1, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('1')).grid(row=2, column=1, padx=5, pady=5)
    # 2
    tk.Button(calc, text=2, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('2')).grid(row=2, column=2, padx=5, pady=5)
    # 3
    tk.Button(calc, text=3, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('3')).grid(row=3, column=0, padx=5, pady=5)
    # 4
    tk.Button(calc, text=4, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('4')).grid(row=3, column=1, padx=5, pady=5)
    # 5
    tk.Button(calc, text=5, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('5')).grid(row=3, column=2, padx=5, pady=5)
    # 6
    tk.Button(calc, text=6, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('6')).grid(row=4, column=0, padx=5, pady=5)
    # 7
    tk.Button(calc, text=7, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('7')).grid(row=4, column=1, padx=5, pady=5)
    # 8
    tk.Button(calc, text=8, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('8')).grid(row=4, column=2, padx=5, pady=5)
    # 9
    tk.Button(calc, text=9, cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('9')).grid(row=5, column=0, padx=5, pady=5)

    # 加号
    tk.Button(calc, text='+', cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('+')).grid(row=2, column=3, padx=5, pady=5)

    # 乘号
    tk.Button(calc, text='*', cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('*')).grid(row=4, column=3, padx=5, pady=5)
    # 除号
    tk.Button(calc, text='/', cursor='hand2', width=3, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command=lambda: operation('/')).grid(row=3, column=3, padx=5, pady=5)

    # 等号
    tk.Button(calc, text='=', cursor='hand2', width=7, height=1, bg='#f2eada', font='arial 22 normal',
              command= calculate).grid(row=5, column=2, columnspan=2, padx=5, pady=5)
    # 开启主循环
    calc.mainloop()

实现桌面点击直接启动计算器（无须人为开启Python）

创建了一个GUI程序，如果还每次都要在命令行这样打开：

python calculation.py

怕是一种罪孽。
如果想让程序也能像其他桌面应用一样使用，可以这样做：

  1. 将文件的后缀名由 .py 改为 .pyw
  2. 在命令行中输入：

pythonw calculation.pyw

即可。
此后，即便你重启计算机，也能点击文件直接打卡程序。
相当于你点击.pyw 文件后，系统隐式执行了：

python calculation.py

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