Tkinter （python自带界面库）_tkinter库

1. 介绍

Tkinter库是什么

Tkinter是Python的标准GUI库，它提供了丰富的组件和布局管理器，能够帮助我们快速地创建图形用户界面应用程序。

为什么使用Tkinter库

Tkinter库具有以下优点：

• 它是Python的标准GUI库，无需安装第三方库即可使用。
• 它提供了丰富的组件和布局管理器，能够满足大多数应用程序的需求。
• 它具有良好的跨平台性，能够在Windows、macOS和Linux等操作系统上运行。

2. 安装和设置

如何安装Tkinter库

由于Tkinter是Python的标准GUI库，因此在安装Python时已经自动安装了Tkinter库，无需再进行额外的安装。

如何在项目中导入Tkinter库

在项目中使用Tkinter库时，只需在代码开头导入Tkinter模块即可。需要注意的是，在Python 2.x中，模块名为Tkinter（首字母大写），而在Python 3.x中，模块名为tkinter（首字母小写）。

# Python 2.x
import Tkinter as tk
 
# Python 3.x
import tkinter as tk

3. Tkinter基础

Tkinter窗口和组件

在Tkinter中，窗口和组件都是对象。我们可以创建一个窗口对象，并在其中添加各种组件对象。

下面是一个简单的例子，它创建了一个窗口，并在其中添加了一个标签组件和一个按钮组件：

import tkinter as tk
 
# 创建窗口对象
window = tk.Tk()
 
# 创建标签组件
label = tk.Label(window, text="Hello, Tkinter!")
label.pack()
 
# 创建按钮组件
button = tk.Button(window, text="Click me!")
button.pack()
 
# 运行主循环
window.mainloop()

上面的代码中，我们首先导入了tkinter模块，并创建了一个窗口对象window。然后，我们创建了一个标签组件label和一个按钮组件button，并使用pack()方法将它们添加到窗口中。最后，我们调用窗口对象的mainloop()方法来运行主循环。

运行上面的代码后，会弹出一个窗口，其中包含一个标签和一个按钮。

布局管理器

在Tkinter中，布局管理器负责管理组件的位置和大小。目前，Tkinter提供了三种布局管理器：pack、grid和place。

• pack布局管理器：按照添加顺序将组件放置到窗口中。
• grid布局管理器：将窗口划分为网格，并将组件放置到指定的网格中。
• place布局管理器：允许开发者精确地控制组件的位置和大小。

下面是一个使用grid布局管理器的例子：

import tkinter as tk
 
# 创建窗口对象
window = tk.Tk()
 
# 创建标签组件
label = tk.Label(window, text="Hello, Tkinter!")
label.grid(row=0, column=0)
 
# 创建按钮组件
button = tk.Button(window, text="Click me!")
button.grid(row=1, column=0)
 
# 运行主循环
window.mainloop()

上面的代码中，我们使用grid()方法来指定组件的位置。例如，label.grid(row=0, column=0)表示将标签组件放置到第0行第0列的位置。

运行上面的代码后，会弹出一个窗口，其中包含一个标签和一个按钮，它们分别位于第0行第0列和第1行第0列的位置。

4. Tkinter组件详解

Tkinter库提供了丰富的组件，能够满足大多数应用程序的需求。下面我们将详细介绍常用的几种组件。

按钮(Button)

按钮组件用于在应用程序中添加按钮。按钮上可以显示文本或图像，并且可以与一个回调函数关联，当用户点击按钮时，自动调用该回调函数。

下面是一个简单的例子，它创建了一个按钮，并在用户点击按钮时弹出一个消息框：

import tkinter as tk
from tkinter import messagebox
 
def on_button_click():
    messagebox.showinfo("Message", "Hello, Tkinter!")
 
# 创建窗口对象
window = tk.Tk()
 
# 创建按钮组件
button = tk.Button(window, text="Click me!", command=on_button_click)
button.pack()
 
# 运行主循环
window.mainloop()

上面的代码中，我们定义了一个回调函数on_button_click()，并在创建按钮组件时使用command参数将其与按钮关联。当用户点击按钮时，自动调用该回调函数。

运行上面的代码后，会弹出一个窗口，其中包含一个按钮。当用户点击该按钮时，会弹出一个消息框。

复选按钮(Checkbutton)

复选按钮组件用于在应用程序中添加复选框。复选框可以显示文本或图像，并且可以与一个布尔变量关联，当用户选中或取消选中复选框时，自动更新该布尔变量的值。

下面是一个简单的例子，它创建了两个复选框，并在用户选中或取消选中复选框时更新布尔变量的值：

import tkinter as tk
 
def on_checkbutton_click():
    print(var1.get(), var2.get())
 
# 创建窗口对象
window = tk.Tk()
 
# 创建布尔变量
var1 = tk.BooleanVar()
var2 = tk.BooleanVar()
 
# 创建复选按钮组件
checkbutton1 = tk.Checkbutton(window, text="Option 1", variable=var1, command=on_checkbutton_click)
checkbutton1.pack()
 
checkbutton2 = tk.Checkbutton(window, text="Option 2", variable=var2, command=on_checkbutton_click)
checkbutton2.pack()
 
# 运行主循环
window.mainloop()

上面的代码中，我们创建了两个布尔变量var1和var2，并在创建复选框组件时使用variable参数将它们与复选框关联。当用户选中或取消选中复选框时，自动更新布尔变量的值。

运行上面的代码后，会弹出一个窗口，其中包含两个复选框。当用户选中或取消选中复选框时，会在控制台中打印出布尔变量的值。

画布(Canvas)

画布组件用于在应用程序中绘制图形和文本。画布支持多种绘图方法，如绘制直线、矩形、椭圆和文本等。

下面是一个简单的例子，它创建了一个画布，并在其中绘制了一条直线、一个矩形和一段文本：

import tkinter as tk
 
# 创建窗口对象
window = tk.Tk()
 
# 创建画布组件
canvas = tk.Canvas(window, width=300, height=200)
canvas.pack()
 
# 绘制直线
canvas.create_line(0, 0, 300, 200, fill="red")
 
# 绘制矩形
canvas.create_rectangle(50, 50, 250, 150, fill="blue")
 
# 绘制文本
canvas.create_text(150, 100, text="Hello, Tkinter!", fill="white")
 
# 运行主循环
window.mainloop()

上面的代码中，我们创建了一个画布组件canvas，并使用create_line()、create_rectangle()和create_text()方法在画布上绘制直线、矩形和文本。

运行上面的代码后，会弹出一个窗口，其中包含一个画布。画布上绘制了一条直线、一个矩形和一段文本。

条目(Entry)

条目组件用于在应用程序中添加单行文本输入框。条目组件可以与一个字符串变量关联，当用户在条目组件中输入文本时，自动更新该字符串变量的值。

下面是一个简单的例子，它创建了一个条目组件，并在用户在条目组件中输入文本时更新字符串变量的值：

import tkinter as tk
 
def on_entry_change(sv):
    print(sv.get())
 
# 创建窗口对象
window = tk.Tk()
 
# 创建字符串变量
sv = tk.StringVar()
sv.trace("w", lambda name, index, mode, sv=sv: on_entry_change(sv))
 
# 创建条目组件
entry = tk.Entry(window, textvariable=sv)
entry.pack()
 
# 运行主循环
window.mainloop()

上面的代码中，我们创建了一个字符串变量sv，并使用trace()方法来监听该变量的变化。当该变量的值发生变化时，自动调用回调函数on_entry_change()。

然后，我们创建了一个条目组件entry，并使用textvariable参数将其与字符串变量关联。当用户在条目组件中输入文本时，自动更新字符串变量的值。

运行上面的代码后，会弹出一个窗口，其中包含一个条目组件。当用户在条目组件中输入文本时，会在控制台中打印出字符串变量的值。

框架(Frame)

框架组件用于在应用程序中添加矩形区域，通常用作容器来管理其他组件。框架组件可以嵌套使用，以创建复杂的布局。

下面是一个简单的例子，它创建了两个框架，并在其中添加了标签和按钮组件：

import tkinter as tk
 
# 创建窗口对象
window = tk.Tk()
 
# 创建框架1
frame1 = tk.Frame(window, bg="red", width=200, height=100)
frame1.pack(fill="both", expand=True)
 
# 在框架1中添加标签
label = tk.Label(frame1, text="Hello, Tkinter!")
label.pack()
 
# 创建框架2
frame2 = tk.Frame(window, bg="blue", width=200, height=100)
frame2.pack(fill="both", expand=True)
 
# 在框架2中添加按钮
button = tk.Button(frame2, text="Click me!")
button.pack()
 
# 运行主循环
window.mainloop()

上面的代码中，我们创建了两个框架组件frame1和frame2，并使用pack()方法将它们添加到窗口中。然后，在框架1中添加了一个标签组件，在框架2中添加了一个按钮组件。

运行上面的代码后，会弹出一个窗口，其中包含两个框架。框架1的背景色为红色，并包含一个标签；框架2的背景色为蓝色，并包含一个按钮。

5. 实例应用

下面我们将通过两个实例应用来展示如何使用Tkinter库。

一个简单的Tkinter计算器应用程序

下面是一个简单的Tkinter计算器应用程序，它能够进行简单的加减乘除运算：

import tkinter as tk
 
class Calculator:
    def __init__(self, master):
        self.master = master
        self.master.title("Calculator")
 
        # 显示器
        self.result = tk.StringVar()
        self.result.set(0)
        self.result_label = tk.Label(self.master, textvariable=self.result, font=("Arial", 18), width=20, anchor="e")
        self.result_label.grid(row=0, column=0, columnspan=4)
 
        # 数字按钮
        self.create_button("7", 1, 0)
        self.create_button("8", 1, 1)
        self.create_button("9", 1, 2)
        self.create_button("4", 2, 0)
        self.create_button("5", 2, 1)
        self.create_button("6", 2, 2)
        self.create_button("1", 3, 0)
        self.create_button("2", 3, 1)
        self.create_button("3", 3, 2)
        self.create_button("0", 4, 1)
 
        # 运算符按钮
        self.create_button("+", 1, 3)
        self.create_button("-", 2, 3)
        self.create_button("*", 3, 3)
        self.create_button("/", 4, 3)
 
        # 其他按钮
        self.create_button(".", 4, 0)
        self.create_button("C", 4, 2)
        self.create_button("=", 5, 3)
 
    def create_button(self, text, row, column):
        button = tk.Button(self.master, text=text, font=("Arial", 18), width=5,
                           command=lambda: self.on_button_click(text))
        button.grid(row=row, column=column)
 
    def on_button_click(self, text):
        if text == "C":
            # 清空显示器
            self.result.set(0)
            return
 
        if text == "=":
            # 计算结果
            try:
                result = eval(self.result.get())
                self.result.set(result)
            except:
                messagebox.showerror("Error", "Invalid expression")
            return
 
        # 更新显示器
        if self.result.get() == "0":
            self.result.set(text)
        else:
            self.result.set(self.result.get() + text)
 
if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    calculator = Calculator(root)
    root.mainloop()

计算器运行结果

上面的代码中，我们定义了一个Calculator类，用于表示计算器应用程序。在该类的构造函数中，我们创建了若干个按钮，并为每个按钮指定了一个回调函数。

当用户点击按钮时，会调用回调函数on_button_click()。在该函数中，我们根据按钮的文本来执行相应的操作。例如，当用户点击数字按钮时，更新显示器的文本；当用户点击运算符按钮时，在显示器中添加运算符；当用户点击等号按钮时，计算表达式的结果并显示在显示器中。

运行上面的代码后，会弹出一个窗口，其中包含一个简单的计算器应用程序。用户可以通过点击按钮来进行简单的加减乘除运算。

一个简单的Tkinter贪吃蛇游戏应用程序

下面是一个简单的Tkinter贪吃蛇游戏应用程序，它能够让用户通过键盘控制贪吃蛇来吃掉食物：

import tkinter as tk
import random
 
class Snake:
    def __init__(self, master):
        self.master = master
        self.master.title("Snake")
 
        # 创建画布
        self.canvas = tk.Canvas(self.master, width=400, height=400, bg="white")
        self.canvas.pack()
 
        # 初始化游戏数据
        self.snake = [(0, 0), (0, 1), (0, 2)]
        self.food = (5, 5)
        self.direction = "Right"
        self.score = 0
 
        # 绑定键盘事件
        self.master.bind("<Key>", self.on_key_press)
 
        # 开始游戏
        self.start_game()
 
    def start_game(self):
        # 绘制贪吃蛇和食物
        self.draw_snake()
        self.draw_food()
 
        # 更新游戏状态
        self.update_game()
 
    def draw_snake(self):
        # 清空画布
        self.canvas.delete("all")
 
        # 绘制贪吃蛇
        for x, y in self.snake:
            x1 = x * 20
            y1 = y * 20
            x2 = x1 + 20
            y2 = y1 + 20
            self.canvas.create_rectangle(x1, y1, x2, y2, fill="green")
 
    def draw_food(self):
        # 绘制食物
        x1 = self.food[0] * 20
        y1 = self.food[1] * 20
        x2 = x1 + 20
        y2 = y1 + 20
        self.canvas.create_oval(x1, y1, x2, y2, fill="red")
 
    def update_game(self):
        # 更新贪吃蛇位置
        head_x, head_y = self.snake[-1]
        if self.direction == "Left":
            new_head = (head_x - 1, head_y)
        elif self.direction == "Right":
            new_head = (head_x + 1, head_y)
        elif self.direction == "Up":
            new_head = (head_x, head_y - 1)
        else:
            new_head = (head_x, head_y + 1)
        self.snake.append(new_head)
        del self.snake[0]
 
        # 检查游戏是否结束
        if new_head[0] < 0 or new_head[0] >= 20 or new_head[1] < 0 or new_head[1] >= 20 or new_head in self.snake[:-1]:
            messagebox.showinfo("Game Over", f"Score: {self.score}")
            return
 
        # 检查贪吃蛇是否吃掉食物
        if new_head == self.food:
            while True:
                food_x = random.randint(0, 19)
                food_y = random.randint(0, 19)
                if (food_x, food_y) not in self.snake:
                    break
            self.food = (food_x, food_y)
            tail_x, tail_y = self.snake[0]
            if self.direction == "Left":
                new_tail = (tail_x + 1, tail_y)
            elif self.direction == "Right":
                new_tail = (tail_x - 1, tail_y)
            elif self.direction == "Up":
                new_tail = (tail_x, tail_y + 1)
            else:
                new_tail = (tail_x, tail_y - 1)
            self.snake.insert(0, new_tail)
            self.score += 1
 
        # 绘制贪吃蛇和食物
        self.draw_snake()
        self.draw_food()
 
        # 定时更新游戏状态
        self.master.after(200, self.update_game)
 
    def on_key_press(self, event):
        if event.keysym in ["Left", "Right", "Up", "Down"]:
            self.direction = event.keysym
 
if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    snake = Snake(root)
    root.mainloop()

贪吃蛇游戏运行结果

上面的代码中，我们定义了一个Snake类，用于表示贪吃蛇游戏应用程序。在该类的构造函数中，我们创建了一个画布，并初始化了游戏数据。然后，我们绑定了键盘事件，并调用start_game()方法来开始游戏。

在start_game()方法中，我们调用draw_snake()和draw_food()方法来绘制贪吃蛇和食物。然后，调用update_game()方法来更新游戏状态。

在update_game()方法中，我们首先更新贪吃蛇的位置。然后，检查游戏是否结束。如果游戏结束，则弹出一个消息框并返回。否则，检查贪吃蛇是否吃掉食物。如果吃掉食物，则更新食物的位置，并增加贪吃蛇的长度。最后，重新绘制贪吃蛇和食物，并定时调用update_game()方法来更新游戏状态。

当用户按下键盘时，会调用回调函数on_key_press()。在该函数中，我们根据按键来更新贪吃蛇的移动方向。

运行上面的代码后，会弹出一个窗口，其中包含一个简单的贪吃蛇游戏应用程序。用户可以通过键盘控制贪吃蛇来吃掉食物。

6. 结论

Tkinter库的优缺点

Tkinter库作为Python的标准GUI库，具有以下优点：

• 它是Python的标准GUI库，无需安装第三方库即可使用。
• 它提供了丰富的组件和布局管理器，能够满足大多数应用程序的需求。
• 它具有良好的跨平台性，能够在Windows、macOS和Linux等操作系统上运行。

然而，Tkinter库也存在一些缺点：

• 它的界面设计相对简陋，不如其他GUI库（如Qt和wxPython）美观。
• 它的文档不够完善，有时需要查阅第三方资料才能解决问题。
• 它的社区不够活跃，难以获得及时的技术支持。

7. 结语

以上就是本文关于Python Tkinter库入门指南的全部内容。希望本文能够帮助您快速掌握Tkinter库的基础知识，并能够运用所学知识来创建自己的图形用户界面应用程序。如果您对本文有任何疑问或建议，欢迎在评论区留言交流。

参考：Python Tkinter图形界面编程入门指南 - 知乎 (zhihu.com)