一、GUI图形用户界面编程介绍

我们前面实现的都是基于控制台的程序，程序和用户的交互通过控制台来完成。

本章，我们将学习GUI（Graphics User Interface），即图形用户界面编程，我们可以通过python提供的丰富的组件，快速的实现使用图形界面和用户交互。

GUI编程类似于“搭积木”，将一个个组件(Widget)放到窗口中。如下是windows中的画图软件，就是一个典型的GUI程序：

1. 常用的GUI库

1. Tkinter

   tkinter（Tk interface）是Python的标准GUI库，支持跨平台的GUI程序开发。tkinter适合小型的GUI程序编写，也特别适合初学者学习GUI编程。我们以tkinter为核心讲解。

2. wxPython

   wxPython是比较流行的GUI库，适合大型应用程序开发，功能强于tkinter，整体设计框架类似于MFC(Microsoft Foundation Classes微软基础类库)

3. PyQT

   Qt是一种开源的GUI库，适合大型GUI程序开发，PyQT是Qt工具包标准的Python实现。我们也可以使用Qt Desginer界面设计器快速开发GUI应用程序

2. tkinter模块

Graphical User Interfaces with Tk — Python 3.7.13 documentation

或者：http://effbot.org/tkinterbook/ （相对规整，适合初学者查找）

3. GUI编程的核心步骤和第一个GUI程序

基于tkinter模块创建GUI程序包含如下4个核心步骤：

• 创建应用程序主窗口对象（也称：根窗口），通过类Tk的无参构造函数

• 在主窗口中，添加各种可视化组件，比如：按钮（Button）、文本框（Label）等

• 通过几何布局管理器，管理组件的大小和位置

• 事件处理：通过绑定事件处理程序，响应用户操作所触发的事件（比如：单击、双击等）

使用tkinter模块，创建GUI应用程序，并实现点击按钮的事件处理

4. tkinter主窗口

主窗口位置和大小

通过geometry(‘wxh±x±y’)进行设置。w为宽度，h为高度。+x表示距屏幕左边的距离；-x表示距屏幕右边的距离；+y表示距屏幕上边的距离；-y表示距屏幕下边的距离。

测试tkinter主窗口位置和大小的设置

二、GUI编程整体描述

图形用户界面是由一个个组件组成，就像小孩“搭积木”一样最终组成了整个界面。有的组件还能在里面再放置其他组件，我们称为“容器”。Tkinter的GUI组件关系图如下

1. Misc和Wm:

Tkinter 的 GUI 组件有两个根父类，它们都直接继承了 object 类：

• Misc：它是所有组件的根父类。
• Wm：它主要提供了一些与窗口管理器通信的功能函数。

2. Tk

Misc和Wm派生出子类Tk，它代表应用程序的主窗口。一般应用程序都需要直接或间接使用Tk

3. Pack、Place、Grid

Pack、Place、Grid是布局管理器。布局管理器管理组件的：大小、位置。通过布局管理器可以将容器中的组件实现合理的排布

4. BaseWidget

BaseWidget是所有组件的父类

5. Widget

Widget是所有组件类的父类。Widget一共有四个父类：BaseWidget、Pack、Grid、Place。意味着，所有GUI组件同时具备这四个父类的属性和方法

6. 常用组件汇总列表

三、GUI应用程序类的经典写法

本节程序也是GUI应用程序编写的一个主要结构，采用了面向对象的方式，更加合理的组织代码。

通过类组织整个GUI程序，类继承了及通过继承拥有了父类的特性。通过构造函数初始化窗口中的对象，通过方法创建窗口中的对象。

框架是一个组件，表示一个矩形的区域。一般作为容器使用，可以放置其他组件，从而实现复杂的布局。

标准的GUI程序类的写法

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