项目一：使用python tkinter模块做简单的计算器

小白第一次发博客，可能有很多问题，望指正！

讲的不是很详细，提供思路。

成果展示
代码说明
其他补充和参考资料

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1.成果展示

基本效果图：

如图，要实现的基本功能有：带括号的四则运算、历史记录

扩展功能：按键可随窗口大小变化而变化

2.代码说明

（1）控制输入

def get_input(entry, argu):"""控制输入"""# 从entry窗口展示中获取输入的内容input_data = entry.get()# 设置一些基础列表，方便控制listchar = ["+", "*", "/", ")"]listcharbase = ["+", "-", "*", "/"]listnums = ["0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9"]listcharall = ["+", "-", "*", "/", "(", ")"]listpoint = [".", ""]listcheck = listnums + listcharall + listpoint# 控制输入字符（只对按钮有用，这里没太大意义） 和 输入长度控制if not listcheck.__contains__(argu) or len(input_data) > 20:return# 第一个输入不能为运算符（负号和左括号除外）elif not input_data and listchar.__contains__(argu):return# 前一个输入为加号：elif input_data[-1:] == '+' and listchar.__contains__(argu):return# 前一个输入为负号：elif input_data[-1:] == '-' and (listchar.__contains__(argu) or (input_data[-2:-1] == '-' and argu == '-')):return# 前一个输入为乘号：elif input_data[-1:] == '*' and listchar.__contains__(argu):return# 前一个输入为除号：elif input_data[-1:] == '/' and listchar.__contains__(argu):return# 前一个输入为左括号：elif input_data[-1:] == '(' and listchar.__contains__(argu):return# 前一个输入为右括号：elif input_data[-1:] == ')' and not (listcharbase.__contains__(argu) or argu == ')'):return# 当前输入为右括号（右括号数量必须小于等于左括号的数量）：elif argu == ')' and input_data.count('(') <= input_data.count(')'):return# 前一个输入为数字：elif listnums.__contains__(input_data[-1:]) and argu == "(":return# 当前输入为小数点（一个数只能有一个小数点）：elif argu == '.':i = 1while i <= len(input_data):if listcharall.__contains__(input_data[-i]):breakelif listpoint.__contains__(input_data[-i]):returnelse:i = i+1entry.insert("end", argu)# 输入合法将字符插入到entry窗口结尾else:entry.insert("end", argu)

我使用Entry组件来检测输入的算式，这里的entry在后面第4部分的代码创建。

基本的四则运算比较简单，但是还要考虑正负号、括号、小数点。这里简单说明一下括号和小数点的一些重要处理思路。

I.括号

括号里比较特殊的是“）”，因为“（”一般情况下可以随便加，但是“）”能否加上去则会被“（”的数量限制。

我的处理思路是当输入“）”时，查看已输入的算式里“（”的数量是否大于“）”的数量，若是则可以输入，若不是则不可输入。

II.小数点

小数点的要求是一个数最多可以有一个小数点。

我的处理思路是当输入“.”时，从后往前遍历已输入的算式：

若遍历到数字，则继续遍历；
若遍历到运算符（包括括号），则说明没有多余的小数点，输入的小数点可以加入；
若在遍历到运算符（包括括号）前遍历到一个小数点，说明这个小数点是多余的，不可加入。

（2）基本功能

def backspace(entry):"""撤销前一个输入"""input_len = len(entry.get())# 删除entry窗口中最后的字符entry.delete(input_len - 1)def clear(entry):"""清空窗口"""entry.delete(0, "end")def clean_history():"""清空历史记录"""for x in history_label_obj_list:history_label_obj_list.remove(x)# 插入新的历史记录（先允许写入，写入后再关闭）t.configure(state='normal')t.delete('1.0', 'end')t.configure(state='disable')def calc(entry):"""计算结果"""# 获取entry的输入内容input_data = entry.get()# 如果输入为空，不计算if not input_data:returnclear(entry)# 异常捕获，在进行数据运算时如果出现异常进行相应处理# noinspection PyBroadExceptiontry:# eval() 函数用来执行一个字符串表达式，并返回表达式的值；并将执行结果转换为字符串output_data = str(eval(input_data))except Exception:# 将提示信息输出到窗口entry.insert("end", "Calculation error")else:# 添加历史记录，并限制不允许手动修改历史记录（即历史记录只可读）equation = str(input_data)t.configure(state='normal')t.insert(INSERT, equation + "\n  =" + output_data + "\n\n")t.configure(state='disable')t.pack()history_label_obj_list.append(equation + "\n  =" + output_data + "\n\n")# 将计算结果显示在窗口中if len(output_data) > 20:entry.insert("end", "Value overflow")else:entry.insert("end", output_data)

主要讲一下计算部分。我使用的是python自带的算法 “eval() 函数”，算是偷懒了。但由于我前面设计了控制输入的代码，这里又用了“try....except...”来处理错误（比如除数为0的情况，控制输入部分不方便实现），所以计算是没有什么问题的。历史记录列表在第4部分的代码创建。其他部分我在代码中有备注说明。

如果要自己写计算的算法，也可以用导入“re模块”，用正则表达式来查找和分解输入的算式，然后设置运算符优先级，将算式转换成后缀表达式来处理。感兴趣的可以去看看这篇文章：

项目3：python实现一个简易计算器_小豪的博客-CSDN博客_python计算器

我由于是新手，时间和精力有限，大部分时间都去设计控制输入部分和学习并设计GUI部分了，这里就没有落实到位，只是大体了解了一下，抱歉。

（3）按钮创建模板

def place_button(text, func, func_params, bg='grey', **place_params):"""使用偏函数partial，定义了一个模板，简化按钮创建"""my_button = partial(Button, frame_left, bg='grey', padx=26, pady=12, activebackground='darkorange')button = my_button(text=text, bg=bg, font=(1, 26), command=lambda: func(*func_params))button.grid(**place_params)

使用python中的偏函数partial，来快捷创建大量按钮。

lamda表达式是用来创建匿名函数。匿名函数和普通函数相比除了没有名字外没有什么太大的区别。使用lamda表达式也是为了方便，不用手动创建一堆功能相似的函数。

（4）创建基本框架

# 程序入口
if __name__ == '__main__':# 创建窗口root = Tk()root.geometry('670x560+300+100')root.title("计算器")# 计算器左边按钮部分frame_left = Frame(root)frame_left.pack(fill="y", side="left")# 计算器右边历史记录部分frame_right = Frame(root, width=5).pack(fill="y", side="right")Label(frame_right, text="Records\nList", font=("1", 20, "bold")).pack(side="top")# 设置按钮随窗口大小变化而变化# root.grid_columnconfigure(0, weight=0)frame_left.grid_columnconfigure(0, weight=1)frame_left.grid_columnconfigure(1, weight=1)frame_left.grid_columnconfigure(2, weight=1)frame_left.grid_columnconfigure(3, weight=1)frame_left.grid_rowconfigure(0, weight=1)frame_left.grid_rowconfigure(1, weight=1)frame_left.grid_rowconfigure(2, weight=1)frame_left.grid_rowconfigure(3, weight=1)frame_left.grid_rowconfigure(4, weight=1)frame_left.grid_rowconfigure(5, weight=1)frame_left.grid_rowconfigure(6, weight=1)# 创建entry记录输入的算式entry = Entry(frame_left, justify="right", font=(1, 34))entry.grid(row=0, column=0, columnspan=4, padx=10, pady=10, ipadx=10, ipady=25, sticky=NSEW)# 创建历史记录列表history_label_obj_list = []result = entry.get()# 给历史记录增加滚动条rollbar = Scrollbar(frame_right)rollbar.pack(fill='y', side="right")t = Text(frame_right, background="seashell", padx=26, pady=6, font=(2, 15), yscrollcommand=rollbar.set)rollbar.config(command=t.yview)

创建了基本窗口，并用Frame将其分成左边的按钮和输入区，和右边的历史记录区。将左边按钮的每行每列分别和窗口大小变化绑定。再创建entry记录算式、历史记录列表、历史记录滚动条。

这里没有什么太多好说的，都是用tkinter设计GUI的一些基础内容，需要自己去学习如何使用。我一开始也是一点都不会，然后到处找资料学习做出来的，花了很多时间和精力。

（5）创建按钮

# 创建基础运算按钮
btnText = (("7", "8", "9"),("4", "5", "6"),("1", "2", "3"))
for rindex, r in enumerate(btnText):for cindex, c in enumerate(r):# Button(root, text=c, width=2, padx=10, pady=3, command=lambda: get_input(entry, c)) \#     .grid(row=rindex + 1, column=cindex, ipadx=2, pady=2, sticky=NS)place_button(c, get_input, (entry, c), row=rindex + 2, column=cindex, ipadx=2, padx=2, pady=2, sticky=NSEW)place_button('0', get_input, (entry, '0'), row=5, column=0, columnspan=2, ipadx=2, padx=2, pady=2, sticky=NSEW)
place_button('.', get_input, (entry, '.'), bg='orange', row=5, column=2, ipadx=7, padx=2, pady=2, sticky=NSEW)
place_button('(', get_input, (entry, '('), bg='orange', row=6, column=0, ipadx=2, padx=2, pady=2, sticky=NSEW)
place_button(')', get_input, (entry, ')'), bg='orange', row=6, column=1, ipadx=2, padx=2, pady=2, sticky=NSEW)# 运算输入类按钮(只是背景色不同)
# 字符大小('+','-'宽度不一样,使用ipadx进行修正)
place_button('+', get_input, (entry, '+'), bg='orange', row=2, column=3, ipadx=3, pady=2, sticky=NSEW)
place_button('-', get_input, (entry, '-'), bg='orange', row=3, column=3, ipadx=2, pady=2, sticky=NSEW)
place_button('*', get_input, (entry, '*'), bg='orange', row=4, column=3, ipadx=2, pady=2, sticky=NSEW)
place_button('/', get_input, (entry, '/'), bg='orange', row=5, column=3, ipadx=2, pady=2, sticky=NSEW)# 功能输入类按钮(背景色、触发功能不同)
place_button('C', clear, (entry,), bg='DarkTurquoise', row=1, column=0, ipadx=2,padx=2, pady=2, sticky=NSEW)
place_button('', backspace, (entry,), bg='DarkTurquoise', row=1, column=2, columnspan=2,             ipadx=2,padx=2, pady=2, sticky=NSEW, image=photoimage)
place_button('=', calc, (entry,), bg='YellowGreen', row=6, column=2, ipadx=2, padx=2, pady=2,columnspan=2, sticky=NSEW)
place_button('RC', clean_history, (), bg='DarkTurquoise', row=1, column=1, ipadx=2,padx=2, pady=2, sticky=NSEW)# GUI循环
root.mainloop()

这里就是创建按钮的部分，大多也是些GUI基础，也同样花费了我好多时间精力，但总算做出来了。值得一提的是，我在创建9个数字按钮时，用了“enumerate”函数来遍历数字元组，比较方便。其他按钮都有些不同，只能手动创建。

另外，由于撤回键和等于键都比较大，一般的文本显得太小了，我就找了相应的图片，或者自己画了一下，再p了一下，把图片放上去了。这里放一下图（我放的是已经扣好的，背景是透明的png图片，不知道会不会被平台压缩成别的图）。

3.其他补充和引用资料

（1）打包程序

所有代码写完后，我浏览博客发现可以用Pyinstaller打包程序，于是打包了一下。在终端输入的代码如下：

Pyinstaller -F -w -i icon.ico caculater.py

-F参数代表制作独立的可执行程序，-w是指程序启动的时候不会打开命令窗口，-i参数用来添加图标。后面分别是图标名称和py文件名称。具体操作可以看这里：别再问我Python打包成exe了！（终极版）_涛哥聊Python-CSDN博客

我之后又上网找了张计算器的图片，扣了一下，又找到网站将图片转为ico类型，才成功打包出来，再把快捷方式发到桌面上就可以使用了。这里分别放一下我扣好的png图片和桌面效果。ico图片放不上来，可以去这个网址转换一下：在线将PNG 转换成 ICO 。免费将.PNG 转换成.ICO 。

（2）缺陷和不足

I.输入输出显示问题：

我使用的是Entry检测算式输入，只能输入和显示一行，看单个算式和结果不太方便。可以用两个Label来分别显示算式和结果，参照这篇博客：项目4：用python自带模块tkinter实现简单计算器（可用于表白）_小豪的博客-CSDN博客_python的tkinter编写计算器

II.窗口变化问题：

我把基础按钮和窗口变化绑定了，即窗口大小变化则按钮大小也会变化，但历史记录窗口不好绑定，导致交互体验并不是很好。还有，按钮上的文本并没有随窗口变化而变化，所以当窗口过小时，按钮上的文本会显得比较大。

III.历史记录窗口不足：

本来想再添加一个键来控制历史记录窗口的显现和隐藏，而不是让其一直挂在旁边，但实在是能力和精力有限，没能做出来。

IV.输入问题：

记录算式用的是Entry，所以也可以用键盘输入，当然输入正常的算式可以正常输出，但也可以输入别的乱七八糟的东西，会计算错误就是了。

历史记录我借鉴时看到别人用的是Lable，但我觉得不好看，就改用Text来作为历史记录。问题就是Text也是允许用户随便输入的，我后期加了限制才解决这个问题，而entry不好加限制所以没有解决。

V.滑动条可能多余

由于我用Text作为历史记录，而Text本身是允许上下滚动查看文本的，所以历史记录不多时，滑动条比较多余。但我考虑到可能历史记录会多到不方便这样查找，于是还是学习后加上了滑动条。

事实上，正是因为我加了滑动条，所以不方便再把历史记录区域和窗口大小变化绑定起来，一定程度上导致了第2个问题，属于功能冲突了。但也意外发现可以通过缩小窗口来“隐藏”历史记录，也是意料之外的效果了。

（3）参考资料：

[1]基础知识：（只是tkinter模块的知识）

北大的教授利用72个小时把Python讲完了！完整版的600集，拿走不谢，学不会我将退出编程界_哔哩哔哩_bilibili

tkinter模块常用参数(python3) - 覆手为云p - 博客园

[2]框架借鉴：

python实现简单计算器_风林-CSDN博客_python计算器
[3] 历史记录借鉴：

手把手教你用python制作简易计算器，能够记录你使用的情况 - 灰信网（软件开发博客聚合）

[4]打包方法借鉴：

别再问我Python打包成exe了！（终极版）_涛哥聊Python-CSDN博客