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第15节图形用户界面（GUI）开发

在这一节中，我们将详细介绍如何使用 Python 进行图形用户界面（GUI）开发。Python 提供了多种库来创建 GUI 应用，其中最流行的是 Tkinter、PyQt 和 Kivy。我们将学习如何使用这些库创建基本的 GUI 应用，处理用户输入，以及进行简单的布局设计。

15.1 Tkinter

Tkinter 是 Python 的标准 GUI 库，适合创建简单的桌面应用。它简单易用，适合初学者。

安装 Tkinter： Tkinter 通常随 Python 一起安装，无需额外安装。

基本语法：

import tkinter as tk

# 创建主窗口
root = tk.Tk()

# 设置窗口标题
root.title("My Tkinter App")

# 运行主循环
root.mainloop()

示例：

创建一个简单的 Tkinter 应用：

import tkinter as tk

# 创建主窗口
root = tk.Tk()
root.title("My Tkinter App")

# 添加标签
label = tk.Label(root, text="Hello, Tkinter!")
label.pack()

# 添加按钮
button = tk.Button(root, text="Click Me")
button.pack()

# 运行主循环
root.mainloop()

处理按钮点击事件：

import tkinter as tk

def on_button_click():
    label.config(text="Button Clicked!")

# 创建主窗口
root = tk.Tk()
root.title("My Tkinter App")

# 添加标签
label = tk.Label(root, text="Hello, Tkinter!")
label.pack()

# 添加按钮
button = tk.Button(root, text="Click Me", command=on_button_click)
button.pack()

# 运行主循环
root.mainloop()

使用布局管理器：

import tkinter as tk

# 创建主窗口
root = tk.Tk()
root.title("My Tkinter App")

# 添加标签
label = tk.Label(root, text="Hello, Tkinter!")
label.grid(row=0, column=0)

# 添加按钮
button = tk.Button(root, text="Click Me")
button.grid(row=1, column=0)

# 运行主循环
root.mainloop()

15.2 PyQt

PyQt 是一个功能强大的 GUI 库，基于 Qt 框架。它适合创建复杂和功能丰富的桌面应用。

安装 PyQt：

pip install PyQt5

基本语法：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QLabel, QPushButton

# 创建应用
app = QApplication(sys.argv)

# 创建主窗口
window = QWidget()
window.setWindowTitle("My PyQt App")

# 添加标签
label = QLabel("Hello, PyQt!", parent=window)
label.move(50, 50)

# 添加按钮
button = QPushButton("Click Me", parent=window)
button.move(50, 100)

# 显示窗口
window.show()

# 运行主循环
sys.exit(app.exec_())

示例：

创建一个简单的 PyQt 应用：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QLabel, QPushButton

def on_button_click():
    label.setText("Button Clicked!")

# 创建应用
app = QApplication(sys.argv)

# 创建主窗口
window = QWidget()
window.setWindowTitle("My PyQt App")

# 添加标签
label = QLabel("Hello, PyQt!", parent=window)
label.move(50, 50)

# 添加按钮
button = QPushButton("Click Me", parent=window)
button.move(50, 100)
button.clicked.connect(on_button_click)

# 显示窗口
window.show()

# 运行主循环
sys.exit(app.exec_())

使用布局管理器：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QVBoxLayout, QLabel, QPushButton

def on_button_click():
    label.setText("Button Clicked!")

# 创建应用
app = QApplication(sys.argv)

# 创建主窗口
window = QWidget()
window.setWindowTitle("My PyQt App")

# 创建垂直布局
layout = QVBoxLayout()

# 添加标签
label = QLabel("Hello, PyQt!", parent=window)
layout.addWidget(label)

# 添加按钮
button = QPushButton("Click Me", parent=window)
button.clicked.connect(on_button_click)
layout.addWidget(button)

# 设置布局
window.setLayout(layout)

# 显示窗口
window.show()

# 运行主循环
sys.exit(app.exec_())

15.3 Kivy

Kivy 是一个跨平台的 GUI 库，特别适合创建触摸友好的应用，适用于移动设备和桌面应用。

安装 Kivy：

pip install kivy

基本语法：

from kivy.app import App
from kivy.uix.label import Label
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout

# 创建应用
class MyApp(App):
    def build(self):
        layout = BoxLayout(orientation='vertical')

        # 添加标签
        label = Label(text="Hello, Kivy!")
        layout.add_widget(label)

        # 添加按钮
        button = Button(text="Click Me")
        button.bind(on_press=self.on_button_click)
        layout.add_widget(button)

        return layout

    def on_button_click(self, instance):
        self.root.children[0].text = "Button Clicked!"

# 运行应用
if __name__ == '__main__':
    MyApp().run()

示例：

创建一个简单的 Kivy 应用：

from kivy.app import App
from kivy.uix.label import Label
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout

class MyApp(App):
    def build(self):
        layout = BoxLayout(orientation='vertical')

        # 添加标签
        label = Label(text="Hello, Kivy!")
        layout.add_widget(label)

        # 添加按钮
        button = Button(text="Click Me")
        button.bind(on_press=self.on_button_click)
        layout.add_widget(button)

        return layout

    def on_button_click(self, instance):
        self.root.children[0].text = "Button Clicked!"

if __name__ == '__main__':
    MyApp().run()

使用 Kivy 语言（.kv文件）：

from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.properties import ObjectProperty

class MyLayout(BoxLayout):
    label = ObjectProperty(None)
    button = ObjectProperty(None)

    def on_button_click(self):
        self.label.text = "Button Clicked!"

class MyApp(App):
    def build(self):
        return MyLayout()

if __name__ == '__main__':
    MyApp().run()

myapp.kv 文件：

<MyLayout>:
    orientation: 'vertical'
    label: label
    button: button

    Label:
        id: label
        text: "Hello, Kivy!"

    Button:
        id: button
        text: "Click Me"
        on_press: root.on_button_click()