Python GUI 新手入门教程：轻松构建图形用户界面

Python 凭借其简单性和多功能性，已经成为最流行的编程语言之一。被广泛应用于从 web 开发到数据科学的各个领域。

在本教程中，我们将探索用于创建图形用户界面（GUIs）的 Python 内置库：

Tkinter：无论你是初学者还是经验丰富的开发人员，了解如何创建 Python GUI 都可以增强你构建交互式应用程序的能力。

Tkinter 是 Python 附带的标准 GUI 工具包。它提供了一组用于创建图形用户界面的工具和小部件。

一、从创建一个简单的 Hello World 开始

让我们从一个基本的例子开始了解 Tkinter。打开你最喜欢的 Python 编辑器（我的是 Pycharm）并创建一个新文件，例如就叫 hello_tkinter.py。编写以下代码：

python 复制代码

import tkinter as tk


def say_hello():
    label.config(text="Hello, Tkinter!")


# Create the main window
root = tk.Tk()
root.title("Tkinter Hello World")

# Create a label widget
label = tk.Label(root, text="Welcome to Tkinter!")

# Pack the label into the main window
label.pack(pady=10)

# Create a button widget
button = tk.Button(root, text="Say Hello", command=say_hello)

# Pack the button into the main window
button.pack(pady=10)

# Start the Tkinter event loop
root.mainloop()

输出：

保存文件并运行它，你应该会看到一个带有标签和按钮的窗口，点击该按钮将把标签文本更改为"Hello, Tkinter!"：

二、Tkinter 基础

现在我们已经创建了一个简单的 Tkinter 应用程序，让我们深入研究一些基本概念和小部件。

2.1 小部件（Widgets）

小部件是 Tkinter GUI 的构建模块。它们可以是按钮、标签、输入字段等等。比如在前面的例子中我们已经使用了 Label 和 Button 小部件。

Entry Widget 允许用户输入一行文本。现在让我们扩展我们的 Hello, Tkinter! 的示例，通过添加一个 Entry Widget 来获取用户名：

python 复制代码

import tkinter as tk


def say_hello():
    name = entry.get()
    label.config(text=f"Hello, {name}!")


# Create the main window
root = tk.Tk()
root.title("Tkinter Hello World")

# Create a label widget
label = tk.Label(root, text="Welcome to Tkinter!")

# Pack the label into the main window
label.pack(pady=10)

# Create a button widget
button = tk.Button(root, text="Say Hello", command=say_hello)

# Pack the button into the main window
button.pack(pady=10)

# Create an entry widget
entry = tk.Entry(root)

# Pack the entry widget into the main window
entry.pack(pady=10)

# Start the Tkinter event loop
root.mainloop()

通过这个修改，用户可以在 Entry Widget 中输入他们的名字，点击 Say Hello 按钮将会向他们打招呼。

演示：

2.2 布局管理（Layout Management）

Tkinter 提供多种几何管理器来组织窗口内的小部件。我们前面使用的 pack() 方法就是其中之一。此外，你还可以使用 grid() 和 place() 进行更复杂的布局。

网格布局（Grid Layout）

你可以使用 grid() 方法创建类似网格的布局。让我们在我们的示例中加入网格布局：

python 复制代码

# ...

# Pack the label and entry widgets into the main window using the grid layout
label.grid(row=0, column=0, pady=10)
entry.grid(row=1, column=0, pady=10)

# ...

注意：不能将 grid() 和 pack() 混合使用，否则运行程序会报如下错误：_tkinter.TclError: cannot use geometry manager grid inside . which already has slaves managed by pack。

2.3 事件及事件处理（Events and Event Handling）

在前面的示例中，我们使用 command 参数指定单击按钮时要调用的函数。Tkinter 允许你将函数绑定到各种事件，例如单击按钮、按键或鼠标移动。

让我们在 Entry Widget 中添加一个事件处理程序，以便在用户按下 Enter 键时向用户表示欢迎：

python 复制代码

# ...

def on_enter(event):
    say_hello()

# Bind the on_enter function to the Enter key press event
entry.bind("<Return>", on_enter)

# ...

现在，在 Entry Widget 中按 Enter 将触发 say_hello 函数。

三、中级 Tkinter 概念

前面我们已经了解 Tkinter 的基础知识，现在让我们探索其中更高级的概念吧！

Tkinter 可以让你为应用程序创建菜单。菜单通常包含 File 、Edit 和 Help 等菜单项，并且每个菜单项都可以有子菜单和命令。

python 复制代码

# ...

def exit_app():
    root.destroy()

# Create a menu bar
menu_bar = tk.Menu(root)
root.config(menu=menu_bar)

# Create a File menu
file_menu = tk.Menu(menu_bar, tearoff=0)
menu_bar.add_cascade(label="File", menu=file_menu)

# Add an "Exit" command to the File menu
file_menu.add_command(label="Exit", command=exit_app)

# ...

现在，运行程序后将会有一个带有 Edit 选项的 File 菜单。点击 Edit 将会关闭应用程序。

3.2 框架（Frames）

框架是用于分组和组织小部件的容器，它们有助于实现更干净、更有组织的布局。

python 复制代码

# ...

# Create a frame
frame = tk.Frame(root)
frame.pack(pady=10)

# Create widgets inside the frame
label_in_frame = tk.Label(frame, text="Inside the Frame")
button_in_frame = tk.Button(frame, text="Click me!")

# Pack widgets inside the frame
label_in_frame.pack()
button_in_frame.pack()

# ...

在这里，我们创建了一个框架并对其中的小部件进行打包。框架在需要将界面划分为多个部分时特别有用。

3.3 对话框（Dialog Box）

对话框是提示用户输入或提供信息的弹出窗口。Tkinter 提供了一种使用 tkinter.messagebox 模块创建对话框的简单方法。

python 复制代码

# ...

from tkinter import messagebox

def show_info():
    messagebox.showinfo("Information", "This is an information message.")

# ...

# Create a button to show the information dialog
info_button = tk.Button(root, text="Show Info", command=show_info)
info_button.pack(pady=10)

# ...

点击 Show Info 按钮将显示一个信息对话框：

四、高级 Tkinter 特征（Advanced Tkinter Features）

4.1 图片使用（Using Images）

Tkinter 支持各种格式的图像显示，你可以使用 PhotoImage 类来加载和显示图像。

python 复制代码

# ...

# Load an image
image = tk.PhotoImage(file="path/to/image.png")

# Create a label to display the image
image_label = tk.Label(root, image=image)
image_label.pack(pady=10)

# ...

用你的图片地址替换"path/to/image.png"即可。但实际测试时发现有的 png 图片可以正常展示，但是有的却不能，会报如下错误：

python 复制代码

_tkinter.TclError: couldn't recognize data in image file "images/beutiful_girl.jpg"

网上说 Tkinter 只支持 gif 格式的图片，要加载 png 或 jpg 格式的图片应该用 PIL 包的 Image，同时用 ImageTK.PhotoImage 替换 tk.PhotoImage：

python 复制代码

from PIL import Image, ImageTk
image = ImageTk.PhotoImage(Image.open("images/beutiful_girl.jpg"))

测试后发现确实可以解决上述报错问题，如果你也遇到同样的错误，可以尝试使用这个解决方法。

4.2 自定义样式（Customizing Styles）

Tkinter 允许你使用样式自定义小部件的外观，你可以为按钮、标签和其他小部件定义样式。

python 复制代码

# ...

# Create a button with the custom style
styled_button = tk.Button(root, text="Styled Button", 
                          foreground="green", font=("Arial", 12))
styled_button.pack(pady=10)

# ...

在本例中，我们为按钮创建了自定义样式（绿色文本和指定的字体）。

五、总结（Conclusion）

这个全面的教程涵盖了 Python 内置 GUI 库 Tkinter 的基础和高级功能。从创建一个简单的"Hello, Tkinter!"应用程序来探索菜单、框架和对话框等高级概念，现在你对构建交互式和用户友好的应用程序已经有一个扎实的基础。

记住，实践是掌握 GUI 开发的关键。尝试不同的小部件、布局和样式，为您的 Python 应用程序创建完美的界面。Tkinter 的文档是进一步探索和微调的优秀资源。

完整代码我已整理好，如果需要参考，请关注我，公众号聊天窗口回复关键字"tkinter"即可获取。

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Python GUI 新手入门教程：轻松构建图形用户界面

一、从创建一个简单的 Hello World 开始

二、Tkinter 基础

2.1 小部件（Widgets）

输入小部件（Entry Widget）

2.2 布局管理（Layout Management）

网格布局（Grid Layout）

2.3 事件及事件处理（Events and Event Handling）

三、中级 Tkinter 概念

3.1 菜单（Menu）

3.2 框架（Frames）

3.3 对话框（Dialog Box）

四、高级 Tkinter 特征（Advanced Tkinter Features）

4.1 图片使用（Using Images）

4.2 自定义样式（Customizing Styles）

五、总结（Conclusion）

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