基于Python开发工具pycharm的tkinter模块开发简单的计算器程序

提示：
Tkinter模块(Tk 接口)是 Python 的标准 Tk GUI 工具包的接口，一般是自带的内置模块，不需要下载安装。
如果没有，可以在cmd命令窗口通过输入pip install tkinter 命令进行安装

文章目录

• 基于Python开发工具pycharm的tkinter模块开发简单的计算器程序
• 一. 问题分析和任务定义
• 二. 逻辑设计
• 三.设计步骤
• • 1.引入需要的库
  • 2.创建显示窗口
  • 3.定义计算算式和结果变量
  • 4.创建按键
  • 5.编写回调函数
  • 6.程序循环
  • 7.将.py文件转换为.exe文件
• 四.具体代码

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一. 问题分析和任务定义

能通过设计的按钮控件输入并实现简单算术运算，
要求表达式在编辑框中显示，能将运算结果，输出
在编辑框内显示；

能够实现混合运算的求解，算术表达式中包括加、减、乘、除、括号等运算符；并且能够识别括号，优先级正确。

二. 逻辑设计

我觉得设计一个计算器程序重点和难点在于实现数字和运算符号之间的关系，在创建好对应按键的基础上架构好操作数之间的关系即可。

计算器中常用的四则运算符有+、-，×，÷

对应的算法实现如下：

#定义加号"+"
def plus():
    content = result.get()
    equation.set(content + " + ")
    result.set("0")

#定义减号"-"
def minus():
    content = result.get()
    equation.set(content + " - ")
    result.set("0")

#定义乘号"x"
def multiply():
    content = result.get()
    equation.set(content + " × ")
    result.set("0")

#定义除号"÷"
def device():
    content = result.get()
    equation.set(content + " ÷ ")
    result.set("0")

此外，计算器上还有一些功能按键需要实现，具体实现算法在步骤中进行详解

三.设计步骤

1.引入需要的库

导入tkinter库中的各种包
代码如下（示例）：

from tkinter  import *

2.创建显示窗口

需要创建主窗口、用于显示计算结果与算式的label等。
代码如下（示例）：

# 创建主窗口
root = Tk()  # 创建TK实例对象
root.title('计算器') # 为窗口命名
root.resizable(0, 0)  # 设置窗口为大小可调节，为0是表示不可调节
root.geometry('320x500')  # 设置窗口大小

# 用于显示计算结果与算式的label
equation = StringVar()  # 算式和结果都是可变文本
result= StringVar()
#result.set(0)
#equation.set('')  # 为结果和算式赋初始值

3.定义计算算式和结果变量

代码如下（示例）：

var_equation= StringVar()
var_equation= Label(root, text="44+55=", textvariable=equation, font=("微软雅黑", 16),
                          bg="white", fg="DimGray", anchor="se")
var_equation.place(x=0, y=0, width=320, height=200)
#存放位置

# 添加结果标签 --显示结果var_result = StringVa
var_result = Label(root, text="22", textvariable=result, font=("微软雅黑", 16), bg="gray",
                          anchor="se")
var_result.place(x=0, y=200, width=320, height=50)

4.创建按键

通过command响应按键，从而调用该按键对应的函数。用lambda是为了可以传参数给回调函数，否则无法传参。
代码如下（示例）：

# 设置按键
# 第一行按键
button_back = Button(root, text='<—', bg='gray', command=back)  # 创建撤回按键
button_back.place(x=0, y=250, width=80, height=50)
button_remained = Button(root, text='%', bg='gray', command=remained)  # 创建'%'键,
button_remained.place(x=80, y=250, width=80, height=50)
button_device = Button(root, text='÷', bg='gray', command=device)  # 创建'÷'键
button_device.place(x=160, y=250, width=80, height=50)
button_plus = Button(root, text='+', bg='gray', command=plus)  # 创建'+'键
button_plus.place(x=240, y=250, width=80, height=50)
# 第二行按键
button_7 = Button(root, text='7', bg='gray', command=lambda: getnum('7'))  # 创建'7'键
button_7.place(x=0, y=300, width=80, height=50)
button_8 = Button(root, text='8', bg='gray', command=lambda: getnum('8'))  # 创建'8'键
button_8.place(x=80, y=300, width=80, height=50)
button_9 = Button(root, text='9', bg='gray', command=lambda: getnum('9'))  # 创建'9'键
button_9.place(x=160, y=300, width=80, height=50)
button_multiply = Button(root, text='x', bg='gray', command=multiply)  # 创建'x'键
button_multiply.place(x=240, y=300, width=80, height=50)
# 第三行按键
button_4 = Button(root, text='4', bg='gray', command=lambda: getnum('4'))  # 创建'4'键
button_4.place(x=0, y=350, width=80, height=50)
button_5 = Button(root, text='5', bg='gray', command=lambda: getnum('5'))  # 创建'5'键
button_5.place(x=80, y=350, width=80, height=50)
button_6 = Button(root, text='6', bg='gray', command=lambda: getnum('6'))  # 创建'6'键
button_6.place(x=160, y=350, width=80, height=50)
button_minus = Button(root, text='-', bg='gray', command=minus)  # 创建'-'键
button_minus.place(x=240, y=350, width=80, height=50)
# 第四行键
button_1 = Button(root, text='1', bg='gray', command=lambda: getnum('1'))  # 创建'1'键
button_1.place(x=0, y=400, width=80, height=50)
button_2 = Button(root, text='2', bg='gray', command=lambda: getnum('2'))  # 创建'2'键
button_2.place(x=80, y=400, width=80, height=50)
button_3 = Button(root, text='3', bg='gray', command=lambda: getnum('3'))  # 创建'3'键
button_3.place(x=160, y=400, width=80, height=50)
# 第五行键
button_C = Button(root, text='C', bg='gray', command=clear)  # 创建'C'键
button_C.place(x=0, y=450, width=80, height=50)
button_dot = Button(root, text=".", bg='gray', command=dot)  # 创建'.'键
button_dot.place(x=80, y=450, width=80, height=50)
button_0 = Button(root, text='0', bg='gray', command=lambda: getnum('0'))  # 创建'0'键
button_0.place(x=160, y=450, width=80, height=50)
button_equal = Button(root, text='=', bg='gray', command=go)  # 创建'='键
button_equal.place(x=240, y=400, width=80, height=100)

5.编写回调函数

上一步创建按键中所需要的回调函数有：
撤回键<–：back()
求余键%：remained（）
清除键C：clear()
点键.:dot()
运算键=：go():

除此之外还包括逻辑设计部分的简单的四则运算符函数

具体实现代码如下：

# 回调函数说明
def back():  # 按下退格键时，去除最后一个字符
    temp = equation.get()
    equation.set(temp[:-1])


def getnum(num):
    content = result.get()
    if content == "0":
        result.set(num)
    else:
        result.set(content + num)


# 按下MC时，清空算式行与结果行
def clear():
    equation.set('0')
    result.set(' ')




def remained():
    content = result.get()
    equation.set(content + " % ")
    result.set("0")


def device():
    content = result.get()
    equation.set(content + " ÷ ")
    result.set("0")


def plus():
    content = result.get()
    equation.set(content + " + ")
    result.set("0")


def multiply():
    content = result.get()
    equation.set(content + " × ")
    result.set("0")


def minus():
    content = result.get()
    equation.set(content + " - ")
    result.set("0")


def dot():
    content = result.get()
    result.set(content + ".")

# 按下等于号时计算结果
def go(result=result):
    # 获取detail 明细
    detail = equation.get()
    num01 = detail.replace(" ", "")[0:len(detail.replace(" ", "")) - 1]
    # 操作符取倒数第一个
    action = detail.replace(" ", "")[-1]
    num02 = result.get()
    # 根据操作符进行操作
    if action == "+":
        ans = float(num01) + float(num02)
        # 修改算式
        equation.set("{0} + {1} = ".format(num01, num02))
        # 修改result
        result.set("{:.12g}".format(ans))

    if action == "-":
        ans = float(num01) - float(num02)
        # 修改算式
        equation.set("{0} - {1} = ".format(num01, num02))
        # 修改result
        result.set("{:.12g}".format(ans))

    if action == "×":
        ans = float(num01) * float(num02)
        # 修改明细
        equation.set("{0} × {1} = ".format(num01, num02))
        # 修改result
        result.set("{:.12g}".format(ans))

    if action == "÷":
        ans = float(num01) / float(num02)
        # 修改算式
        equation.set("{0} ÷ {1} = ".format(num01, num02))
        # 修改result
        result.set("{:.12g}".format(ans))

    if action == "%":
        ans = float(num01) % float(num02)
        # 修改明细
        equation.set("{0} % {1} = ".format(num01, num02))
        # 修改result
        result.set("{:.12g}".format(ans))

其中重点和难点在于运行运算符"="对应的回调函数申明，它把几个操作符和操作数联系起来，求出运算结果。

6.程序循环

没有这一步程序无法运行

代码如下：

root.mainloop()

7.将.py文件转换为.exe文件

步骤一：安装pyinstaller
推荐使用国内豆瓣镜像源安装，否则很可能会失败。

在cmd命令行中输入

pip install pyinstaller -i https://pypi.douban.com/simple

步骤二：
在pycharm中打开：View-Tool Windows-Terminal
打开到所要生成exe文件的改文件目录下，输入Terminal中输入：“pyinstaller -F -w ’文件名‘.py” 就可以制作出exe。
-w是不出黑色控制台窗口。

四.具体代码

from tkinter  import *

# 创建主窗口
root = Tk()  # 创建TK实例对象
root.title('计算器') # 为窗口命名
root.resizable(0, 0)  # 设置窗口为大小可调节，为0是表示不可调节
root.geometry('320x500')  # 设置窗口大小

# 用于显示计算结果与算式的label
equation = StringVar()  # 算式和结果都是可变文本
result= StringVar()
#result.set(0)
#equation.set('')  # 为结果和算式赋初始值

var_equation= StringVar()
var_equation= Label(root, text="25+100=", textvariable=equation, font=("微软雅黑", 16),
                          bg="white", fg="DimGray", anchor="se")
var_equation.place(x=0, y=0, width=320, height=200)

# 添加结果标签 --显示结果var_result = StringVa
var_result = Label(root, text="125", textvariable=result, font=("微软雅黑", 16), bg="gray",
                          anchor="se")
var_result.place(x=0, y=200, width=320, height=50)


# 回调函数说明
def back():  # 按下退格键时，去除最后一个字符
    temp = equation.get()
    equation.set(temp[:-1])


def getnum(num):
    content = result.get()
    if content == "0":
        result.set(num)
    else:
        result.set(content + num)


# 按下MC时，清空算式行与结果行
def clear():
    equation.set('0')
    result.set(' ')


# 按下等于号时计算结果
def go(result=result):
    # 获取detail 明细
    detail = equation.get()
    num01 = detail.replace(" ", "")[0:len(detail.replace(" ", "")) - 1]
    # 操作符取倒数第一个
    action = detail.replace(" ", "")[-1]
    num02 = result.get()
    # 根据操作符进行操作
    if action == "+":
        ans = float(num01) + float(num02)
        # 修改算式
        equation.set("{0} + {1} = ".format(num01, num02))
        # 修改result
        result.set("{:.12g}".format(ans))

    if action == "-":
        ans = float(num01) - float(num02)
        # 修改算式
        equation.set("{0} - {1} = ".format(num01, num02))
        # 修改result
        result.set("{:.12g}".format(ans))

    if action == "×":
        ans = float(num01) * float(num02)
        # 修改明细
        equation.set("{0} × {1} = ".format(num01, num02))
        # 修改result
        result.set("{:.12g}".format(ans))

    if action == "÷":
        ans = float(num01) / float(num02)
        # 修改算式
        equation.set("{0} ÷ {1} = ".format(num01, num02))
        # 修改result
        result.set("{:.12g}".format(ans))

    if action == "%":
        ans = float(num01) % float(num02)
        # 修改明细
        equation.set("{0} % {1} = ".format(num01, num02))
        # 修改result
        result.set("{:.12g}".format(ans))


def remained():
    content = result.get()
    equation.set(content + " % ")
    result.set("0")


def device():
    content = result.get()
    equation.set(content + " ÷ ")
    result.set("0")


def plus():
    content = result.get()
    equation.set(content + " + ")
    result.set("0")


def multiply():
    content = result.get()
    equation.set(content + " × ")
    result.set("0")


def minus():
    content = result.get()
    equation.set(content + " - ")
    result.set("0")


def dot():
    content = result.get()
    result.set(content + ".")


# 设置按键
# 第一行按键
button_back = Button(root, text='<—', bg='gray', command=back)  # 创建撤回按键
button_back.place(x=0, y=250, width=80, height=50)
button_remained = Button(root, text='%', bg='gray', command=remained)  # 创建'%'键,
button_remained.place(x=80, y=250, width=80, height=50)
button_device = Button(root, text='÷', bg='gray', command=device)  # 创建'÷'键
button_device.place(x=160, y=250, width=80, height=50)
button_plus = Button(root, text='+', bg='gray', command=plus)  # 创建'+'键
button_plus.place(x=240, y=250, width=80, height=50)
# 第二行按键
button_7 = Button(root, text='7', bg='gray', command=lambda: getnum('7'))  # 创建'7'键
button_7.place(x=0, y=300, width=80, height=50)
button_8 = Button(root, text='8', bg='gray', command=lambda: getnum('8'))  # 创建'8'键
button_8.place(x=80, y=300, width=80, height=50)
button_9 = Button(root, text='9', bg='gray', command=lambda: getnum('9'))  # 创建'9'键
button_9.place(x=160, y=300, width=80, height=50)
button_multiply = Button(root, text='x', bg='gray', command=multiply)  # 创建'x'键
button_multiply.place(x=240, y=300, width=80, height=50)
# 第三行按键
button_4 = Button(root, text='4', bg='gray', command=lambda: getnum('4'))  # 创建'4'键
button_4.place(x=0, y=350, width=80, height=50)
button_5 = Button(root, text='5', bg='gray', command=lambda: getnum('5'))  # 创建'5'键
button_5.place(x=80, y=350, width=80, height=50)
button_6 = Button(root, text='6', bg='gray', command=lambda: getnum('6'))  # 创建'6'键
button_6.place(x=160, y=350, width=80, height=50)
button_minus = Button(root, text='-', bg='gray', command=minus)  # 创建'-'键
button_minus.place(x=240, y=350, width=80, height=50)
# 第四行键
button_1 = Button(root, text='1', bg='gray', command=lambda: getnum('1'))  # 创建'1'键
button_1.place(x=0, y=400, width=80, height=50)
button_2 = Button(root, text='2', bg='gray', command=lambda: getnum('2'))  # 创建'2'键
button_2.place(x=80, y=400, width=80, height=50)
button_3 = Button(root, text='3', bg='gray', command=lambda: getnum('3'))  # 创建'3'键
button_3.place(x=160, y=400, width=80, height=50)
# 第五行键
button_C = Button(root, text='C', bg='gray', command=clear)  # 创建'C'键
button_C.place(x=0, y=450, width=80, height=50)
button_dot = Button(root, text=".", bg='gray', command=dot)  # 创建'.'键
button_dot.place(x=80, y=450, width=80, height=50)
button_0 = Button(root, text='0', bg='gray', command=lambda: getnum('0'))  # 创建'0'键
button_0.place(x=160, y=450, width=80, height=50)
button_equal = Button(root, text='=', bg='gray', command=go)  # 创建'='键
button_equal.place(x=240, y=400, width=80, height=100)

root.mainloop()