十三、图形用户界面

我们之前的程序运行结果都被输出到命令提示符（终端）窗口，界面比较简陋。本章讲解如何将其输出到图形界面。Python具有多种库可以创建图形用户界面（GUI）

13.1 Python中的图形用户界面开发库

注Qt是一个跨平台的C++应用程序开发框架，被广泛用于开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序。

1 Tkinter
Tkinter是Python官方提供的图形用户界面开发库，用于封装Tk GUI工具包，跨平台。但是，Tkinter工具包所包含的控件较少，帮助文档不健全，不便于我们开发复杂的图形用户界面。

2 PyQt
PyQt是非Python官方提供的图形用户界面开发库，用于封装Qt工具包，跨平台。若想使用PyQt工具包，则需要额外安装软件包。

3 wxPythonwxPython是非Python官方提供的图形用户界面开发库，也跨平台。它提供了丰富的控件，可用于开发复杂的图形用户界面。它的工具包帮助文档很完善，案例也很丰富。

13.2 安装wxPython

在命令提示符（终端）窗口输入pip指令：
在Windows平台上通过pip指令安装wxPython，在命令提示符窗口输入如下指令。

如果安装成功，则可以出现如下窗口:

13.3 第一个wxPython程序

图形用户界面主要是由窗口及窗口中的控件构成的，编写wxPython程序其实主要是创建窗口和添加控件的过程。
若要构建一个最简单的wxPython程序，则至少需要一个应用（wx.App）对象和一个窗口（wx.Frame）对象。
示例代码如下：

通过Python指令在命令提示符窗口中运行文件:

运行并输出结果，弹出如下窗口。
注 libpng是一款用C语言编写的比较底层的读写PNG文件的库，跨平台。

13.4 自定义窗口类

13.3节的示例过于简单，我们可以自定义窗口（wx.Frame）类，以便于扩展功能。
示例代码如下：

13.5 在窗口中添加控件

我们在窗口中添加两个控件：一个面板（Panel）和一个静态文本（StaticText）。面板是一个没有标题栏的容器（可以容纳其他控件的控件）。

示例代码如下：

在以上示例中，面板被放到窗口中，而静态文本对象被放到面板中

13.6 事件处理

图形界面的控件要响应用户的操作，就必须添加事件处理机制。事件处理的过程如下图所示。

其中涉及的主要内容如下。

1 事件源：事件发生的场所，就是各个控件，例如按钮事件的事件源是按钮。

2 事件：wxPython中的事件被封装为事件类wx.Event及其子类，例如按钮事件类是wx.CommandEvent，鼠标事件类是wx.MoveEvent。

3 事件处理程序：一个响应用户事件的方法。
下面通过一个示例介绍事件处理流程。在以下窗口中有一个按钮和一个静态文本，在单击OK按钮时会改变静态文本显示的内容。

示例代码如下：

13.7 布局管理

wxPython提供了布局管理器类帮助实现界面布局，主要分为两大类：盒子布局管理器和网格布局管理器。盒子布局类似于CSS中的弹性布局，非常灵活，我们重点介绍盒子布局。

13.7.1 盒子布局管理器

盒子布局管理器类是wx.BoxSizer，Box布局管理器是最常用的布局管理器，它可以让其中的子窗口（或控件）沿垂直或水平方向布局。

1 创建盒子布局管理器对象
我们使用wx.BoxSizer类创建盒子布局管理器对象，主要的构造方法
如下：

设置为水平方向布局，

设置为垂直方向布局
wx.HORIZONTAL是默认值，可以省略

2 添加子窗口（或控件）到父窗口
我们使用wx.BoxSizer对象的Add（）方法添加子窗口（或控件）到父窗口，对Add（）方法的语法说明如下：

添加到父窗口

proportion参数用于设置当前子窗口（或控件）在父窗口中所占的空间比例；flag参数是布局标志，用来控制对齐方式、边框和调整尺寸；border参数用于设置边框的宽度。
下面重点介绍flag标志，flag标志可以分为对齐、边框和调整尺寸。

flag对齐标志如下表所示:

flag边框标志如下表所示:

flag调整尺寸标志如下表所示:

13.7.2 动动手——重构事件处理示例

13.6节的事件处理示例采用了绝对布局，本节采用盒子布局重构该示例:

示例代码如下：

对两个控件布局说明如下：

13.7.3 动动手——盒子布局管理器嵌套示例

布局管理器还可以进行嵌套，我们通过一个示例介绍盒子布局管理器的嵌套。在该示例窗口中包括两个按钮和一个静态文本。

示例代码如下：

在本例中采用了嵌套布局，首先将两个按钮（b1和b2）放到一个水平方向的盒子布局管理器对象（hbox）中，然后将一个静态文本（statictext）和hbox放到一个垂直方向的盒子布局管理器对象（vbox）中。

13.8 控件

wxPython的所有控件都继承自wx.Control类。之前的示例已经使用了静态文本和按钮，本节重点介绍文本输入控件、单选按钮、复选框、列表和静态图片控件。

13.8.1 文本输入控件

文本输入控件（wx.TextCtrl）是可以输入文本的控件。

动动手

在界面中实现三个文本输入控件和三个静态文本:

示例代码如下：

13.8.2 复选框和单选按钮

多选控件是复选框（wx.CheckBox），复选框（wx.CheckBox）有时也能单独使用，能提供两种状态的开和关。
单选控件是单选按钮（wx.RadioButton），同一组的多个单选按钮应该具有互斥性，就是当一个按钮按下时，其他按钮一定释放。

动动手

在界面中实现一组复选框和一组单选按钮：

示例代码如下：

通过Python指令运行文件：

13.8.3 列表

对列表控件可以进行单选或多选，列表控件类是wx.ListBox。

动动手

在界面中实现以下两个列表控件：

示例代码如下：

wx.LB_SINGLE：单选。
wx.LB_MULTIPLE：多选。
wx.LB_EXTENDED：多选，但是需要在按住Ctrl或Shift键时选择项目。
wx.LB_SORT：对列表选择项进行排序。

13.8.4 静态图片控件

静态图片控件用于显示一张图片，图片可以是wx.Python所支持的任意图片格式，静态图片控件类是wx.StaticBitmap。

动动手

在界面中实现两个按钮和一个静态图片控件，在单击按钮时显示不同的图片。
示例代码如下：

13.9 点拨点拨——如何使用wxPython官方文档

1 打开wxPython官网页面:

2 打开官方API帮助文档:

3 使用API帮助文档:

13.10 练一练

1 请在官方文档中查找下拉列表控件（wx.ComboBox）的使用方法。

2 判断对错：（请在括号内打√或×，√表示正确，×表示错误）。

1）静态图片控件在替换图片后，需要重写绘制窗口，否则布局会发生混乱。（）

2）盒子布局管理器可以让其中的子窗口（或控件）沿垂直或水平方向布局，但布局管理器本身不能嵌套。（）

13.11 图形用户界面总结

Python具有多种库可以创建图形用户界面（GUI）。其中一些库包括Tkinter、PyQt、PySide、wxPython、Kivy、Pygame、Pyglet和Matplotlib等。这些库的选择取决于开发者的具体需求，例如应用程序的复杂性、需要支持的平台类型，以及开发者对库本身的喜好等。

其中，Tkinter是Python的标准库之一，无需额外安装。它适用于简单的应用程序，并且对初学者非常友好。PyQt和PySide是Qt库的Python绑定，适用于创建跨平台应用程序。wxPython是wxWidgets的Python绑定，目标是创建优雅、高效的GUI。Kivy是一个开源的Python库，用于开发多触点应用，适用于创建平板电脑和智能手机应用程序。Pygame和Pyglet是用于开发游戏和多媒体应用程序的库。Matplotlib是一个用于数据可视化的库，也可用于创建GUI。PyGTK是GTK+库的Python绑定，主要用于Linux应用程序，但也可用于其他平台。

总之，Python具有多种GUI库可供选择，开发者可以根据自己的需求选择最适合的库来创建图形用户界面。