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Python综合案例—利用tkinter实现计算器的程序

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一、导入 tkinter 库

定义全局变量

二、定义回调函数

三、创建窗口对象

四、创建标签控件

五、创建数字按钮

六、创建加、减、乘、除和等于按钮

七、创建清空按钮

八、总结

        用Python实现计算器可以让我们更好地理解面向对象编程、GUI 编程和事件驱动编程等概念，并掌握 Python 语言的基本语法和常用库。同时，计算器是一种常见的应用程序，实现它不仅可以提高我们的编程技能，还可以方便我们平时进行简单的计算。

        在编写计算器程序的过程中，我们需要考虑很多问题，如如何设计 GUI 界面、如何处理用户输入、如何进行数值计算等等。这些问题都是实际编写应用程序时必须面对的，因此通过实现计算器程序，我们可以更好地了解实际软件开发中的问题和解决方法。

Python综合案例—利用tkinter实现计算器的程序-LMLPHP

用Python实现计算器的过程包括以下步骤：

一、导入 tkinter 库

在 Python 中，使用 import 语句可以导入其他模块或库。在这个程序中，我们首先需要导入 tkinter 库，以便创建 GUI 界面。具体的语句如下：

import tkinter as tk

这里我们将 tkinter 库重命名为 tk，以便在后面的代码中更方便地使用。

定义全局变量

在计算器程序中，我们需要保存当前输入的数字和运算符，以便进行计算。因此，我们在程序一开始就要定义一些变量来保存这些值。具体的变量有 num1、num2 和 operator，它们分别表示当前输入的第一个数字、第二个数字和运算符，初始值均为空字符串。此外，由于这些变量需要在多个函数中使用，因此我们将它们定义为全局变量。具体的语句如下：

# 定义全局变量，用于保存当前输入的数字和运算符
num1 = ''
num2 = ''
operator = ''

二、定义回调函数

在 GUI 界面中，按钮、菜单等控件被点击时会触发相应的事件，我们需要编写回调函数来处理这些事件。在这个程序中，我们需要编写三个回调函数，分别用于将数字、运算符和等于号添加到显示屏上，具体的函数如下：

  • add_digit(digit)：该函数用于将数字添加到显示屏上。它的参数 digit 表示当前点击的数字，函数会将该数字添加到 num1 或 num2 变量中，并更新显示屏的内容。如果当前没有输入运算符，则数字会被添加到 num1 中；否则，数字会被添加到 num2 中。具体的代码如下：

  • def add_digit(digit):
    global num1, num2, operator
    if operator == '':
        num1 += str(digit)
        label.config(text=num1)
    else:
        num2 += str(digit)
        label.config(text=num2)

  • add_operator(op)：该函数用于将运算符添加到显示屏上。它的参数 op 表示当前点击的运算符。函数会将该运算符添加到 operator 变量中，并更新显示屏的内容。如果 num1 不为空，则运算符会被添加到 num1 后面；否则，运算符不会被添加到显示屏上。具体的代码如下：

  • def add_operator(op):
    global num1, num2, operator
    if num1 != '' and num2 == '':
        operator = op
        label.config(text=num1 + operator)

  • calculate()：该函数用于计算结果。它会根据当前缓存的数字和运算符计算结果，并更新显示屏的内容。具体的代码如下：

  • def calculate():
    global num1, num2, operator
    if num1 != '' and num2 != '' and operator != '':
        num1 = str(eval(num1 + operator + num2))
        num2 = ''
        operator = ''
        label.config(text=num1)

    在计算过程中，我们使用了 Python 内置的 eval() 函数，该函数可以将字符串作为代码执行，并返回结果。这里我们将缓存的数字和运算符拼接成一个字符串，并将其传递给 eval() 函数进行计算。

三、创建窗口对象

在 tkinter 中，创建一个窗口对象需要使用 Tk() 构造函数。在这个程序中，我们使用该函数创建了一个名为 window 的窗口对象，并设置了窗口标题为 Calculator。具体的代码如下：

# 创建一个名为 window 的窗口对象
window = tk.Tk()

# 设置窗口标题
window.title('Calculator')

四、创建标签控件

在 tkinter 中，创建一个标签控件需要使用 Label() 构造函数。在这个程序中，我们使用该函数创建了一个名为 label 的标签控件，并设置了其字体、宽度、高度、背景色和文本对齐方式等属性。同时，我们将该标签控件放置在窗口中央，使用 grid() 方法指定其行列号和边距等参数。具体的代码如下：

# 创建一个标签对象，用于显示计算结果
label = tk.Label(window, text='0', font=('Arial', 20), width=15, height=2, bg='white', anchor='e')

# 将标签对象放置在窗口中央
label.grid(row=0, column=0, columnspan=4, padx=10, pady=10)

在这里，row=0 和 column=0 表示该控件位于第 1 行、第 1 列，columnspan=4 表示该控件跨越了 4 列（即占据整个顶部），padx=10 和 pady=10 表示控件边缘和窗口边框之间的水平和垂直间距均为 10。

五、创建数字按钮

在 tkinter 中，创建一个按钮控件需要使用 Button() 构造函数。在这个程序中，我们使用循环语句创建了数字按钮，并设置了其文本、字体、宽度、高度和回调函数等属性。同时，我们使用 grid() 方法指定了按钮的行列号和边距等参数，将其放置在窗口中间。具体的代码如下：

# 创建数字按钮并绑定回调函数
for i in range(1, 10):
    btn = tk.Button(window, text=str(i), font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda digit=i:add_digit(digit))
    btn.grid(row=(i-1)//3+1, column=(i-1)%3, padx=5, pady=5)

在这里，range(1, 10) 表示数字按钮的取值范围，循环变量 i 依次取值 1 到 9。text=str(i) 表示按钮的文本为当前的数字；font=('Arial', 20) 表示按钮的字体为 Arial，大小为 20；width=3 和 height=2 表示按钮的宽度和高度；command=lambda digit=i:add_digit(digit) 表示按钮被点击后会调用 add_digit() 函数，并将当前的数字作为参数传递给该函数。在 grid() 方法中，row=(i-1)//3+1 和 column=(i-1)%3 表示按钮的行列号，padx=5 和 pady=5 表示控件边缘和窗口边框之间的水平和垂直间距均为 5。

六、创建加、减、乘、除和等于按钮

在 tkinter 中，创建一个按钮控件需要使用 Button() 构造函数。在这个程序中，我们使用该函数创建了加、减、乘、除和等于按钮，并设置了其文本、字体、宽度、高度和回调函数等属性。同时，我们使用 grid() 方法指定了按钮的行列号和边距等参数，将其放置在窗口中间。具体的代码如下：

# 创建加、减、乘、除、等于按钮并绑定回调函数
btn_add = tk.Button(window, text='+', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda:add_operator('+'))
btn_sub = tk.Button(window, text='-', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda:add_operator('-'))
btn_mul = tk.Button(window, text='*', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda:add_operator('*'))
btn_div = tk.Button(window, text='/', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda:add_operator('/'))
btn_eq = tk.Button(window, text='=', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=calculate)

# 将按钮对象放置在窗口中间
btn_add.grid(row=1, column=3, padx=5, pady=5)
btn_sub.grid(row=2, column=3, padx=5, pady=5)
btn_mul.grid(row=3, column=3, padx=5, pady=5)
btn_div.grid(row=4, column=3, padx=5, pady=5)
btn_eq.grid(row=4, column=2, padx=5, pady=5)

在这里，text='+'、text='-'、text='*' 和 text='/' 表示加、减、乘、除按钮的文本，text='=' 表示等于按钮的文本；font=('Arial', 20) 表示按钮的字体为 Arial，大小为 20；width=3 和 height=2 表示按钮的宽度和高度；command=lambda:add_operator('+')、command=lambda:add_operator('-')、command=lambda:add_operator('*') 和 command=lambda:add_operator('/') 表示分别将加、减、乘、除按钮的回调函数设置为 add_operator() 函数，并将相应的运算符作为参数传递给该函数；command=calculate 表示将等于按钮的回调函数设置为 calculate() 函数。在 grid() 方法中，row 和 column 表示按钮的行列号，padx 和 pady 表示控件边缘和窗口边框之间的水平和垂直间距。

七、创建清空按钮

在 tkinter 中，创建一个按钮控件需要使用 Button() 构造函数。在这个程序中，我们使用该函数创建了一个名为 btn_clear 的清空按钮，并设置了其文本、字体、宽度、高度和回调函数等属性。同时，我们使用 grid() 方法指定了按钮的行列号和边距等参数，将其放置在窗口底部。具体的代码如下：

# 创建清空按钮并绑定回调函数
btn_clear = tk.Button(window, text='C', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda:clear())
btn_clear.grid(row=4, column=0, padx=

八、总结

这个程序使用了 tkinter 库来创建 GUI 界面。它创建一个名为 window 的窗口，并在窗口中央创建了一个标签，用于显示计算结果。然后，它使用循环语句创建了数字按钮，并绑定了回调函数add_digit()，用于将数字添加到显示屏上；使用按钮对象创建了加、减、乘、除、等于按钮，并绑定了回调函数 add_operator() 和 calculate()，分别用于将运算符添加到显示屏上和计算结果；最后，在底部创建了一个清空按钮，并绑定了回调函数 clear()，用于清空显示屏和缓存的数字和运算符。

当用户点击数字按钮时，会调用 add_digit() 函数，该函数会将数字添加到 num1 或 num2 变量中，并更新显示屏的内容。当用户点击加、减、乘、除按钮时，会调用 add_operator() 函数，该函数会将运算符添加到 operator 变量中，并更新显示屏的内容。当用户点击等于按钮时，会调用 calculate() 函数，该函数会根据当前缓存的数字和运算符计算结果，并更新显示屏的内容。最后，当用户点击清空按钮时，会调用 clear() 函数，该函数会清空显示屏和缓存的数字和运算符。

完整代码：

import tkinter as tk

# 定义全局变量，用于保存当前输入的数字和运算符
num1 = ''
num2 = ''
operator = ''

# 定义一个函数，用于将数字添加到显示屏上
def add_digit(digit):
    global num1, num2, operator
    if operator == '':
        num1 += str(digit)
        label.config(text=num1)
    else:
        num2 += str(digit)
        label.config(text=num2)

# 定义一个函数，用于将运算符添加到显示屏上
def add_operator(op):
    global num1, num2, operator
    if num1 != '' and num2 == '':
        operator = op
        label.config(text=num1 + operator)

# 定义一个函数，用于计算结果
def calculate():
    global num1, num2, operator
    if num1 != '' and num2 != '' and operator != '':
        num1 = str(eval(num1 + operator + num2))
        num2 = ''
        operator = ''
        label.config(text=num1)

# 创建一个名为 window 的窗口对象
window = tk.Tk()

# 设置窗口标题
window.title('Calculator')

# 创建一个标签对象，用于显示计算结果
label = tk.Label(window, text='0', font=('Arial', 20), width=15, height=2, bg='white', anchor='e')

# 将标签对象放置在窗口中央
label.grid(row=0, column=0, columnspan=4, padx=10, pady=10)

# 创建数字按钮并绑定回调函数
for i in range(1, 10):
    btn = tk.Button(window, text=str(i), font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda digit=i:add_digit(digit))
    btn.grid(row=(i-1)//3+1, column=(i-1)%3, padx=5, pady=5)

# 创建加、减、乘、除、等于按钮并绑定回调函数
btn_add = tk.Button(window, text='+', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda:add_operator('+'))
btn_sub = tk.Button(window, text='-', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda:add_operator('-'))
btn_mul = tk.Button(window, text='*', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda:add_operator('*'))
btn_div = tk.Button(window, text='/', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda:add_operator('/'))
btn_eq = tk.Button(window, text='=', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=calculate)

# 将按钮对象放置在窗口中间
btn_add.grid(row=1, column=3, padx=5, pady=5)
btn_sub.grid(row=2, column=3, padx=5, pady=5)
btn_mul.grid(row=3, column=3, padx=5, pady=5)
btn_div.grid(row=4, column=3, padx=5, pady=5)
btn_eq.grid(row=4, column=2, padx=5, pady=5)

# 创建清空按钮并绑定回调函数
btn_clear = tk.Button(window, text='C', font=('Arial', 20), width=3, height=2, command=lambda:clear())
btn_clear.grid(row=4, column=0, padx=5, pady=5)

# 定义一个函数，用于清空显示屏和缓存的数字和运算符
def clear():
    global num1, num2, operator
    num1 = ''
    num2 = ''
    operator = ''
    label.config(text='0')

# 进入主消息循环
window.mainloop()
05-14 05:44
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