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通过创建计算器来学习 Python（用python设计一个简单的计算器程序）

off999 2024-10-02 18:35 55 浏览 0 评论

本文详细介绍了如何使用 Python 和 Tkinter 库开发 Basic Calculator 应用程序。该应用程序旨在执行基本的算术运算，并提供用户友好的图形界面，以便于交互。

Python 计算器项目的先决条件

了解基本的 Python 语法、函数、控制结构和错误处理。
熟悉 Tkinter 库将用于创建所有 GUI 组件。
确保 Python 和 Tkinter 库已正确安装在系统上。

Python 计算器项目的目标

此 Python 项目的主要目标是：

目标是创建一个能够执行基本算术运算（如加法、减法、乘法和除法）的函数式计算器。
提供直观且易于导航的图形用户界面（GUI）。
确保计算器有效地处理用户输入和错误。
应实施平方根计算和字符删除等其他功能，以增强应用程序的可用性。

Python 计算器的分步代码说明

Basic Calculator 应用程序是使用 Python 开发的，将 Tkinter 库用于 GUI 组件，将数学库用于数学运算。该代码被结构化为处理特定任务的各种函数，确保采用模块化和有序的方法来构建应用程序。

导入库

import tkinter as tk
import math

我们首先导入 Tkinter 和 math。Tkinter 提供了创建 GUI 的必要工具，允许开发具有交互式组件的窗口化应用程序。数学库执行特定的数学运算，例如计算平方根。

函数定义

计算表达式

# Function to evaluate the expression
def calculate_expression():
    try:
        result = eval(display.get())
        display.delete(0, tk.END)
        display.insert(tk.END, str(result))
    except Exception as e:
        display.delete(0, tk.END)
        display.insert(tk.END, "Error")

calculate_expression 函数计算用户输入的数学表达式。它从显示中检索文本，并使用 eval 函数计算结果，然后将其显示在输入字段中。如果发生错误，例如语法错误或被零除，该函数将捕获异常并显示“错误”。

2. 清晰显示

# Function to clear the entry field
def clear_display():
    display.delete(0, tk.END)

clear_display 函数清除显示字段，允许用户开始新的计算。它使用显示器。Delete 方法从输入字段中删除任何文本。

3. 删除最后一个字符

# Function to delete the last character from the entry field
def delete_last_character():
    current_text = display.get()
    if current_text:
        display.delete(len(current_text) - 1, tk.END)

此功能允许用户通过删除在显示字段中输入的最后一个字符来纠正错误。它首先检索当前文本，然后删除最后一个字符（如果存在任何文本）。

4. 添加字符到显示

# Function to append characters to the entry field
def add_character_to_display(character):
    display.insert(tk.END, character)

add_character_to_display 函数将指定的字符附加到显示中的当前文本。此函数对于一次构建一个字符的数学表达式至关重要。

5. 计算平方根

# Function to calculate the square root of the current value
def calculate_square_root():
    try:
        result = math.sqrt(eval(display.get()))
        display.delete(0, tk.END)
        display.insert(tk.END, str(result))
    except Exception as e:
        display.delete(0, tk.END)
        display.insert(tk.END, "Error")

此函数计算显示中值的平方根。它首先计算当前表达式，然后应用 math.sqrt 函数来计算平方根。如果计算成功，则显示结果;否则，将显示 “Error”。

6. 创建应用程序窗口

# Create the main application window
app_window = tk.Tk()
app_window.title("Basic Calculator")

我们使用 tk 初始化主应用程序窗口。Tk（），它为计算器创建根窗口。窗口的标题设置为 “Basic Calculator”。

7. 用于显示的输入字段

# Create an entry field for displaying input and results
display = tk.Entry(app_window, width=30, font=("Arial", 14))
display.grid(row=0, column=0, columnspan=5, padx=10, pady=10)

显示屏是一个显示用户输入和结果的入口小部件。它的宽度为 30 个字符，并使用 Arial 字体大小 14 以提高可读性。它位于窗口顶部，跨越五列。

8. 按钮布局和功能分配

# Define the layout of the calculator buttons
buttons = [
    ['(', ')', '←', 'Clear', '√'],
    ['7', '8', '9', '/'],
    ['4', '5', '6', '*'],
    ['1', '2', '3', '-'],
    ['0', '.', '=', '+']
]

按钮以网格布局排列，每个子列表代表一行按钮。此布局有助于在 GUI 中以逻辑方式组织按钮。

9. 按钮创建和分配

# Create the buttons and assign them functions
for r, button_row in enumerate(buttons, start=1):
    for c, button_text in enumerate(button_row):
        if button_text == '=':
            btn = tk.Button(app_window, text=button_text, width=10, command=calculate_expression)
        elif button_text == 'Clear':
            btn = tk.Button(app_window, text=button_text, width=10, command=clear_display)
        elif button_text == '←':
            btn = tk.Button(app_window, text=button_text, width=5, command=delete_last_character)
        elif button_text == '√':
            btn = tk.Button(app_window, text=button_text, width=10, command=calculate_square_root)
        else:
            btn = tk.Button(app_window, text=button_text, width=5, command=lambda char=button_text: add_character_to_display(char))


        btn.grid(row=r, column=c, padx=5, pady=5)

按钮根据其标签创建并分配特定功能。例如，等于按钮链接到calculate_expression，清除按钮链接到clear_display。其他按钮（如数字和运算符）将 add_character_to_display 与各自的文本一起使用。

10. 网格配置

# Allow the grid to resize with the window
for i in range(5):
    app_window.grid_columnconfigure(i, weight=1)
for i in range(6):
    app_window.grid_rowconfigure(i, weight=1)

网格布局配置为与窗口按比例调整大小，确保无论窗口大小如何，界面都保持一致且用户友好。

11. 启动应用程序

# Start the Tkinter main loop
app_window.mainloop()

app_window.mainloop（）调用启动 Tkinter 事件循环，使应用程序保持运行并响应用户输入。此循环一直持续到用户关闭窗口。

完整代码：

import tkinter as tk
import math


# Function to evaluate the expression
def calculate_expression():
    try:
        result = eval(display.get())
        display.delete(0, tk.END)
        display.insert(tk.END, str(result))
    except Exception as e:
        display.delete(0, tk.END)
        display.insert(tk.END, "Error")


# Function to clear the entry field
def clear_display():
    display.delete(0, tk.END)


# Function to delete the last character from the entry field
def delete_last_character():
    current_text = display.get()
    if current_text:
        display.delete(len(current_text) - 1, tk.END)


# Function to append characters to the entry field
def add_character_to_display(character):
    display.insert(tk.END, character)


# Function to calculate the square root of the current value
def calculate_square_root():
    try:
        result = math.sqrt(eval(display.get()))
        display.delete(0, tk.END)
        display.insert(tk.END, str(result))
    except Exception as e:
        display.delete(0, tk.END)
        display.insert(tk.END, "Error")


# Create the main application window
app_window = tk.Tk()
app_window.title("Basic Calculator")


# Create an entry field for displaying input and results
display = tk.Entry(app_window, width=30, font=("Arial", 14))
display.grid(row=0, column=0, columnspan=5, padx=10, pady=10)


# Define the layout of the calculator buttons
buttons = [
    ['(', ')', '←', 'Clear', '√'],
    ['7', '8', '9', '/'],
    ['4', '5', '6', '*'],
    ['1', '2', '3', '-'],
    ['0', '.', '=', '+']
]


# Create the buttons and assign them functions
for r, button_row in enumerate(buttons, start=1):
    for c, button_text in enumerate(button_row):
        if button_text == '=':
            btn = tk.Button(app_window, text=button_text, width=10, command=calculate_expression)
        elif button_text == 'Clear':
            btn = tk.Button(app_window, text=button_text, width=10, command=clear_display)
        elif button_text == '←':
            btn = tk.Button(app_window, text=button_text, width=5, command=delete_last_character)
        elif button_text == '√':
            btn = tk.Button(app_window, text=button_text, width=10, command=calculate_square_root)
        else:
            btn = tk.Button(app_window, text=button_text, width=5, command=lambda char=button_text: add_character_to_display(char))


        btn.grid(row=r, column=c, padx=5, pady=5)


# Allow the grid to resize with the window
for i in range(5):
    app_window.grid_columnconfigure(i, weight=1)
for i in range(6):
    app_window.grid_rowconfigure(i, weight=1)


# Start the Tkinter main loop
app_window.mainloop()