Python实现带图形界面的计算器

Python实现带图形界面的计算器

在本文中，我们将使用Python编写一个带有图形用户界面的计算器程序。这个程序将允许用户通过点击按钮或键盘输入数字和操作符，并在显示屏上显示计算结果。

开发环境准备

要运行这个计算器程序，您需要安装Python 3和tkinter库。首先，您可以从Python官方网站https://www.python.org/downloads/下载并安装最新版本的Python。安装完成后，打开命令提示符并输入以下命令来安装tkinter库：

pip install tk
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创建计算器窗口

我们将使用tkinter库创建图形用户界面。首先，让我们导入必要的库并编写创建计算器窗口的函数：

import tkinter as tk
from functools import partial

def create_calculator_window():
    window = tk.Tk()
    window.geometry("300x400")
    window.title("计算器")
    
    # 在窗口中创建一个标签作为计算器的显示屏
    display = tk.Label(window, text="", font=("Helvetica", 16), height=2, width=18)
    display.grid(row=0, column=0, columnspan=4, pady=10)
    
    # ...
    
    window.mainloop()

if __name__ == "__main__":
    create_calculator_window()
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在上面的代码中，我们使用Tk()函数创建了一个名为window的窗口。然后，我们使用geometry()方法设置窗口的大小为300x400像素，并使用title()方法设置窗口的标题为"计算器"。

接下来，我们使用Label()函数创建了一个名为display的标签，作为计算器的显示屏。我们设置了标签的文本为空字符串，字体为Helvetica，字号为16，高度为2，宽度为18，并使用grid()方法将标签放置在窗口的第0行、第0列，横跨4列，上下间距为10像素。

处理用户的输入

计算器的操作都是通过用户的输入来完成的。我们需要定义一个函数来处理每个按钮的点击事件，并更新显示屏上的文本。让我们来编写这个函数：

def on_keypress(key):
    if key == "AC":
        display["text"] = ""
    elif key == "←":
        display["text"] = display["text"][:-1]
    elif key == "%":
        try:
            expression = eval(display["text"])
            display["text"] = str(expression / 100)
        except:
            display["text"] = "Error"
    elif key == "=":
        try:
            expression = display["text"]
            expression = expression.replace("÷", "/")
            expression = expression.replace("x", "*")
            result = eval(expression)
            if isinstance(result, float) and result.is_integer():
                result = int(result)
            display["text"] = str(result)
        except:
            display["text"] = "Error"
    else:
        if "=" in display["text"]:
            display["text"] = ""
        display["text"] += key
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在上面的代码中，我们定义了一个名为on_keypress()的函数，接受一个名为key的参数，表示用户按下的按钮。

首先，我们检查key的值是否为"AC"，如果是，我们将显示屏的文本设置为空字符串，即清零。

然后，我们检查key的值是否为"←"，如果是，我们将显示屏的文本设置为当前文本的前一个字符。

接下来，我们检查key的值是否为"%“，如果是，我们尝试将显示屏上的表达式转换为一个浮点数，并将结果除以100。如果转换和计算过程中没有出现错误，我们将结果转换为字符串并更新显示屏的文本。否则，我们将显示屏的文本设置为"Error”。

然后，我们检查key的值是否为"=“，如果是，我们尝试解析并计算显示屏上的表达式。在计算之前，我们使用replace()方法将所有的"÷"替换为”/“，将所有的"x"替换为”*“，以便让Python的eval()函数理解这些操作符。然后，我们使用eval()函数计算表达式的结果，并将结果转换为字符串更新显示屏的文本。如果计算过程中出现任何错误，我们将显示屏的文本设置为"Error”。

最后，如果用户按下的是其他按钮（即数字和操作符），我们检查显示屏的文本是否包含"="。如果包含，说明用户正在输入新的表达式，我们将显示屏的文本设置为空字符串。然后，我们将用户的输入字符添加到显示屏的文本末尾。

创建按钮并绑定事件

接下来，我们需要创建所有的按钮，并将它们与对应的事件绑定在一起。让我们编写创建按钮的代码：

keys = [
    ("AC", on_keypress),
    ("←", on_keypress),
    ("%", on_keypress),
    ("÷", on_keypress),
    ("7", on_keypress),
    ("8", on_keypress),
    ("9", on_keypress),
    ("x", on_keypress),
    ("4", on_keypress),
    ("5", on_keypress),
    ("6", on_keypress),
    ("-", on_keypress),
    ("1", on_keypress),
    ("2", on_keypress),
    ("3", on_keypress),
    ("+", on_keypress),
    ("0", on_keypress),
    (".", on_keypress),
    ("(", on_keypress),
    (")", on_keypress),
    ("=", on_keypress)
]

row = 1
col = 0
for key, command in keys:
    button = tk.Button(window, text=key, font=("Helvetica", 12), height=2, width=5)
    button.grid(row=row, column=col, padx=5, pady=5)
    button.configure(command=partial(command, key))
    col += 1
    if col > 3:
        col = 0
        row += 1
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在上面的代码中，我们创建了一个名为keys的列表，包含了所有按钮的标签和事件处理函数。

然后，我们使用for循环遍历keys列表中的每个元素。对于每个元素，我们使用Button()函数创建一个按钮，并设置按钮的文本、字体、高度和宽度。然后，我们使用grid()方法将按钮放置在窗口中的指定位置，并设置上下和左右的间距。

接下来，我们使用configure()方法将按钮的command属性设置为要执行的事件处理函数，并使用partial()函数传递按钮的标签作为事件处理函数的参数。

最后，我们更新col和row的值，确保按钮的位置正确。

处理键盘输入

除了通过点击按钮来输入内容之外，我们还希望用户能够使用键盘输入。为了实现这一点，我们需要使用bind()方法将键盘事件与相应的处理函数关联起来。让我们完成这一部分的代码：

window.bind("", lambda event: on_keypress(event.char))
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在上面的代码中，我们使用bind()方法将""事件与一个lambda函数关联起来。这个lambda函数将用户按下的字符作为参数，然后调用on_keypress()函数来处理这个字符。

运行计算器程序

最后，我们需要在if __name__ == "__main__":代码块中调用create_calculator_window()函数来运行计算器程序。

if __name__ == "__main__":
    create_calculator_window()
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完整代码

下面是完整的带有图形界面的计算器程序的代码：

import tkinter as tk
from functools import partial

def create_calculator_window():
    window = tk.Tk()
    window.geometry("300x400")
    window.title("计算器")
    
    display = tk.Label(window, text="", font=("Helvetica", 16), height=2, width=18)
    display.grid(row=0, column=0, columnspan=4, pady=10)
    
    def on_keypress(key):
        if key == "AC":
            display["text"] = ""
        elif key == "←":
            display["text"] = display["text"][:-1]
        elif key == "%":
            try:
                expression = eval(display["text"])
                display["text"] = str(expression / 100)
            except:
                display["text"] = "Error"
        elif key == "=":
            try:
                expression = display["text"]
                expression = expression.replace("÷", "/")
                expression = expression.replace("x", "*")
                result = eval(expression)
                if isinstance(result, float) and result.is_integer():
                    result = int(result)
                display["text"] = str(result)
            except:
                display["text"] = "Error"
        else:
            if "=" in display["text"]:
                display["text"] = ""
            display["text"] += key
    
    keys = [
        ("AC", on_keypress),
        ("←", on_keypress),
        ("%", on_keypress),
        ("÷", on_keypress),
        ("7", on_keypress),
        ("8", on_keypress),
        ("9", on_keypress),
        ("x", on_keypress),
        ("4", on_keypress),
        ("5", on_keypress),
        ("6", on_keypress),
        ("-", on_keypress),
        ("1", on_keypress),
        ("2", on_keypress),
        ("3", on_keypress),
        ("+", on_keypress),
        ("0", on_keypress),
        (".", on_keypress),
        ("(", on_keypress),
        (")", on_keypress),
        ("=", on_keypress)
    ]
    
    row = 1
    col = 0
    for key, command in keys:
        button = tk.Button(window, text=key, font=("Helvetica", 12), height=2, width=5)
        button.grid(row=row, column=col, padx=5, pady=5)
        button.configure(command=partial(command, key))
        col += 1
        if col > 3:
            col = 0
            row += 1
    
    window.bind("", lambda event: on_keypress(event.char))
    
    window.mainloop()

if __name__ == "__main__":
    create_calculator_window()
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总结

在本文中，我们使用Python的tkinter库编写了一个带有图形用户界面的计算器程序。我们学习了如何创建计算器窗口、处理用户输入、创建按钮并绑定事件、处理键盘输入以及运行程序的整个流程。

希望本文能够帮助你理解如何使用Python编写带有图形界面的计算器程序。如果您有任何问题，请随时提问！