一、前言
使用python最舒服的地方就在于，它内部有大量的库可供我们直接使用，而且使用起来还相当的方便。
前面章节我们一直围绕的都是基本语法的讲解，到目前为止，python大部分的基础语法我们就已经学习完了，已经完全可以开始写软件了。
所以从本章开始，就要开始带大家了解超脱语言本身的知识点，并学会如何使用python，通过大量好用的库，来完全一些看起来很麻烦的任务。
二、GUI与CLI对比
GUI是Graphical User Interface（图形用户界面）的缩写，也就是我们平常电脑、手机上看到的各种软件界面，比如qq、微信等等。
而与之相对的就是CLI，是Command Line Interface（命令行接口）的简写，也就是到目前为止我们一直看到的输出字符的命令行窗口（也称终端）。
两者的区别非常明显，GUI适用于给那些对编程并不了解的人使用，它的编写会更加的复杂，使用起来会更加的简单，可以通过鼠标进行操作。
而CLI则更适用于给专业的人使用，你只能通过敲击字符来控制程序，编写起来更加的简单，但使用起来更加麻烦，甚至很多时候你还需要有相关的专业知识才行。
三、GUI原理
在正式写GUI程序前，了解它的原理是很有必要的，否则你写完代码依旧迷迷糊糊不知缘由，一旦出错，很难找到问题所在。
如果你了解C/C++，那么可以参考另外一篇文章学习如何从零制作一个自己的窗口：windows编程入门
从前面的编程中我们已经看到了，程序的执行流程就是从开始到结束，顺序执行下来的，所以你想要让一个程序一直运行起来，那就只能使用循环：
cmd = input('输入命令:')
while cmd != 'exit':
print(f'你输入的命令为:{cmd}')
cmd = input('输入命令:')
print('程序退出！')
结果为：
这就是一个最简单的CLI程序，你可以通过用户输入的不同命令，来执行不同的代码就行了。
而GUI程序虽然复杂一点，但本质上却同样如此：
- 运行程序、进入循环
- 等待用户的鼠标、键盘消息
- 处理鼠标键盘消息
这就是一个GUI程序的基本运行流程，它有一个非常重要的概念：消息。
这个消息就是当你鼠标移动的时候、当你键盘敲击的时候，你的电脑系统就会自动触发，并将这个消息发送给你这个GUI程序中，然后你处理这个消息就行了！
就是这么的简单！
如果是C/C++语言，这一过程并不简单，因为消息纷繁复杂，但这是在
python语言中，我们了解到这里就已经足够了
一个GUI程序的大概流程为：
- 初始化界面（提前布局好我们的界面）
- 进入消息循环（一般GUI库会提供这样一个函数，然后程序运行到此就会卡住，等待系统不断发送消息过来）
- 处理发送来的消息
GUI库有很多，原理都是如此（这是因为操作系统底层就是这么干的），而本文所要介绍的是python自带的GUI库：tkinter
如果觉得自带的不好用，当然你也可以去使用其它第三方的GUI库，都是可以的，这在python中非常简单，后面章节我会再进行介绍。
注意：如果你安装python的时候是自定义安装，没有勾选td/tk and IDLE这个组件，那么请重新安装、并勾选上该组件。
因为它就是我们本文要用到的tkinter模块。
四、tkinter基本使用
1.主窗口
其官方教程可以点击这里查看。
一个最简单的GUI程序代码如下：
from tkinter import Tk
window = Tk()
window.mainloop()
实际上就只有两行代码：
Tk()：通过该模块下的这个函数生成一个窗口实例对象- 调用窗口的
mainloop函数，进入消息循环
是不是非常的简单！
这个函数（类的初始化函数）有很多参数，但大多数情况下，你应该都用不上他们，而且这会涉及到很多底层的内容，避免加重学习负担，所以这里也不再过多介绍。
首先第一步肯定就是调整这个窗口的名称、大小、位置。
window = Tk()
window.title("第一个窗口") #设置窗口标题
window.geometry('600x400+200+100') #设置窗口大小、位置
window.mainloop()
设置标题比较简单，只是设置大小、位置稍微复杂一点。
函数geometry接受一个这种格式的字符串：宽 x 高 + x轴偏移 + y轴偏移
所以这里的'600x400+200+100'意思就是创建一个宽600，高400，x轴偏移200，y轴偏移100的窗口。
注意在计算机中，一般默认左上角为原点，左上角向右为x轴的正轴，左上角向下为y轴的正轴，而大多数时候初高中大学的数学课里面坐标轴一般选取的左下角，这一点是有区别的。
当然，偏移量比较麻烦，因为不同电脑的屏幕大小并不一样，所以一般都省略，只设置宽高就行了：
window.geometry('600x400') #设置窗口大小
如果想要居中显示，那就需要稍微计算一下：
window = Tk()
window.title("第一个窗口") #设置窗口标题
# 窗口的宽高
win_width=600
win_height=400
# 获取屏幕的宽度和高度
screen_width = window.winfo_screenwidth()
screen_height = window.winfo_screenheight()
# 计算窗口的位置
x = (screen_width - win_width) // 2 # 窗口的x坐标
y = (screen_height - win_height) // 2 # 窗口的y坐标
window.geometry(f'{win_width}x{win_height}+{x}+{y}')
window.mainloop()
主要是通过两个函数winfo_screenwidth与winfo_screenheight来获取当前电脑屏幕的宽高。
然后就可以用这两个数据计算出窗口左上角的坐标，也就是窗口偏移量。
注意这里除法用的是//，即整除的意思，比如3//2=1而不是1.5
计算思路比较简单，就是窗口的中心要在屏幕的中心，所以:
x+win_width/2=screen_width/2，移个项就行了，y轴同理
这里简单介绍了一个窗口应该如何使用，但仅仅只是这么一个窗口，是干不了什么事情的。
想要真正与用户交互，那就得用控件才行，比如常见的按钮、编辑框、进度条等等都是控件，它们都需要被放入到窗口中才能使用。
2.button
首先最简单的一个控件就是按钮了：
from tkinter import Tk, Button
def btn_click():
print('按钮被点击了！')
window = Tk()
window.title("第一个窗口")
window.geometry('600x400')
btn = Button(window, text='这位是一个按钮', command=btn_click)
btn.pack()
window.mainloop()
需要关注的几个点：
-
使用控件，你得先将其导入，比如这里的
from tkinter import Button -
然后你就可以创建个按钮对象了：
Button()，它有很多参数，而其中最主要最常用的就是这里用到的三个参数：父窗口、文本、以及回调函数
父窗口填到第一个位置即可，
text就是按钮显示的文本，command就是当按钮被点击时，要执行的函数（这就是在处理消息循环中的消息，接受到了用户点击按钮的消息，然后写一个函数在被点击的时候调用即可）
- 最后还需要设置显示在父窗口的位置：
btn.pack()，这是按照父窗口垂直方向默认放置的。
运行效果如图：
但很显然，这样摆放控件也太难看了，所以我们还需要学习一点布局的知识。
3.布局
tkinter库控件一共有三种布局方式：
- Pack布局管理器：按父窗口顺序摆放，一般用的较少，支持填充、扩展、对齐等选项。
- Grid布局管理器：通过将控件放置在网格中的单元格来布局窗口，更为常用。
- Place布局管理器：允许你以绝对位置和大小来放置控件，相比于Grid布局，会更加自由。
下面分别来介绍一下。
首先是pack布局，用到的函数就是pack这个函数：
from tkinter import Tk, Button, X
win = Tk()
win.title('测试布局')
win.geometry('600x400')
btn1 = Button(win, text="按钮1")
btn1.pack()
btn2 = Button(win, text="按钮2", )
btn2.pack(fill=X) # 向x轴填充
btn3 = Button(win, text="按钮3")
btn3.pack(expand=True) # 向四周膨胀，占据剩余的空间
win.mainloop()
这里用到了它两个比较常用的参数：
fill：向哪一个方向填充，注意其值有None、X、Y、BOTH等参数，并且是从库tkinter中导出来的expand：当父窗口大小变化时，它占据的范围变不变化？默认为False
上面的代码运行结果为：
它当然不止有这两个参数，那么这些参数去哪里看呢？
这就用到了IDE另一个功能，可以跳转到函数定义去，你只需要启用Fn键的同时、按F12，即可跳转到对应的源码位置。
然后你就能看到下图的注释，看看你需要哪些就按照注释所说的内容进行添写即可：
注意其源码的写法，pack通过连等，最终等于了pack_configure这个函数的，所以我们应该看这个函数的定义、注释信息。
如果还不会用，那就问问chatgpt、或者浏览器搜一搜，都很容易得到答案。
然后是Grid管理器，函数名就是grid：
btn1 = Button(win, text="按钮1")
btn1.grid(row=0, column=0)
btn2 = Button(win, text="按钮2", )
btn2.grid(row=0, column=1, columnspan=2)
btn3 = Button(win, text="按钮3")
btn3.grid(row=1, column=0, rowspan=2)
它最重要的就两个参数：
row：放在第几行column：放在第几列
至于columnspan与rowspan两个参数，则是用来合并单元格的，即：这个控件占用几行、或者几列，但这里由于由于控件较少，看不出太大的效果：
同样的，可按上面提到的方式查看其定义，就可以看到我们可以填写哪些参数：
最后一个Place布局，它最自由，你可以随意放置，函数名字就为place：
btn1 = Button(win, text="按钮1")
btn1.place(x=20, y=100)
btn2 = Button(win, text="按钮2", )
btn2.place(x=20, y=140, width=80)
btn3 = Button(win, text="按钮3")
btn3.place(x=20, y=180, height=30)
但也有麻烦的地方，那就是你得自己计算控件的大小、位置。
它主要用到的就是上面看到的四个参数，分别为x轴、y轴坐标、宽、高：
它同样也还有其它功能的参数：
一般来说，一个窗口界面程序，布局很重要，因为它决定了最终可以呈现的效果。
对于最简单的程序来说，你可能会觉得pack更加方便，你啥都不用管。
而如果是对于需要精确布局的应用程序来说，grid布局更加常用。
至于最终的place布局，用的会稍微少一点，因为大多数时候父窗口都是可以调整大小的，而你又是绝对布局，写死了位置和大小。
此时一旦调整了窗口大小，可能瞬间就会变得不好看了。
4.Frame（以微信布局为例）
上面用到的仅仅只是两三个按钮控件来进行布局，你或许就已经感觉到麻烦了，而大多数应用程序至少也会有几十上百个控件，如果都这样来进行布局的话，那也太过于折磨了。
而一般应用程序都是可以划分区域的，比如电脑端微信：
从整体上来看，你就可以将其划分为左、中、右这三块区域。
然后左边又可以分为上、下两块区域来分别放置一些按钮控件（只不过是带图的按钮）。
通过对应用程序界面不断的进行划分，你就可以大大的简化布局流程，而这里介绍的Frame控件就来用来完成这一个目标的。
它意为框架，其本身并不具有任何实际上的功能，但它却可以像控件一样被放置在父窗口内部，同时其内部也可以像窗口那样放置控件。
还是以上面微信界面为例，左、中、右就可以看作三个框架控件，代码中可以像下面这样写：
from tkinter import Tk, Frame, NSEW
win = Tk()
win.title('测试Frame控件')
win.geometry('600x400')
left = Frame(win, width='50', bg='#f00')
left.grid(row=0, column=0, sticky=NSEW)
center = Frame(win, width='200', bg='#0f0')
center.grid(row=0, column=1, sticky=NSEW)
right = Frame(win, bg='#00f')
right.grid(row=0, column=2, sticky=NSEW)
win.columnconfigure(2, weight=1)
win.rowconfigure(0, weight=1)
win.mainloop()
在这段代码中，我使用的是grid布局。
和正常流程一样，你如果想要使用这个Frame，那就必须要先引入：
from tkinter import Frame
它的第一个参数同样为父窗口，直接填写即可，除此之外，它还有许多可选参数：
如果不知道这些参数有什么用，那就浏览器搜一搜就好了，我这里用了其中的width，即宽度，以及bg(background-color)，即背景颜色，用的十六进制表示法（你可以在一些网站上找到好看的配色来替换）
left = Frame(win, width='50', bg='#f00')
然后使用grid布局函数时，还用到了一个参数sticky，因为在grid布局中，所有控件都在网格当中，当网格太大的时候控件应该在网格中如何放置呢？
这就是这个参数的用处：靠近网格的哪一边放置。
NSEW就是英文单词北、南、动、西四个单词的首字母缩写，可以任何组合，并在包中将其导出来就可以使用了：
