GUI 編程核心概念

GUI（圖形用戶界面，Graphical User Interface）?是一種通過圖形元素（窗口、按鈕、菜單等）與用戶交互的應用程序形式，相比命令行界面更直觀易用。以下是學習 GUI 編程的基礎概念和流程：

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一、GUI 編程基礎概念

1. 控件（Widgets）
   GUI 的基本組成單元，如按鈕（Button）、文本框（Text）、標簽（Label）、列表框（ListBox）等。

2. 布局管理（Layout Management）
   控制控件在窗口中的位置和排列方式，常見布局方式：

   • 絕對定位：直接指定控件坐標（靈活性差，不推薦）。

   • 相對布局：通過網格（Grid）、包管理器（Pack）或彈性盒子（Flex）自動調整。

3. 事件驅動（Event-Driven）
   用戶操作（如點擊按鈕、輸入文本）觸發事件，程序通過事件回調函數響應。

4. 主循環（Main Loop）
   GUI 程序的核心，持續監聽用戶輸入和系統事件，保持界面響應。

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二、Python 常見 GUI 框架對比

框架	特點	適用場景
Tkinter	Python 標準庫，簡單易學，功能基礎，適合入門和小型項目	教學、簡單工具開發
PyQt/PySide	基于 Qt 框架，功能強大，支持復雜界面和跨平臺，需掌握 Qt 設計理念	商業應用、跨平臺桌面程序
wxPython	基于 wxWidgets，原生外觀，支持多平臺，文檔較少	需原生界面風格的項目
Kivy	專注于觸屏和移動端，支持多點觸控，適合開發 Android/iOS 應用	移動應用、游戲界面
Dear PyGui	輕量級、高性能，基于即時模式（Immediate Mode），適合數據可視化儀表盤	實時數據監控、快速原型開發

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三、以 Tkinter 為例：核心函數與操作

Tkinter 是 Python 內置的 GUI 庫，適合初學者快速上手。以下是常用函數和控件示例：

1. 創建基礎窗口

import tkinter as tk# 創建主窗口
root = tk.Tk()
root.title("My App")          # 設置窗口標題
root.geometry("400x300")      # 設置窗口尺寸（寬x高）# 啟動主循環
root.mainloop()

2. 常用控件與函數

控件/函數	功能	示例
Label()	顯示文本或圖片	label = tk.Label(root, text="Hello")
Button()	創建按鈕，綁定點擊事件	btn = tk.Button(root, text="Click", command=callback)
Entry()	單行文本輸入框	entry = tk.Entry(root); text = entry.get()
Text()	多行文本編輯區域	text_box = tk.Text(root); text_box.insert("1.0", "Content")
Listbox()	顯示可選擇的列表項	listbox = tk.Listbox(root); listbox.insert(1, "Item1")
Checkbutton()?/?Radiobutton()	復選框/單選框	check = tk.Checkbutton(root, text="Option")
Menu()	創建菜單欄	menu_bar = tk.Menu(root); root.config(menu=menu_bar)

3. 布局管理

• pack(): 自動填充可用空間（簡單但靈活性低）。

label.pack(side="top", padx=10, pady=10)  # 上下左右對齊，設置邊距

grid(): 網格布局（行列定位，適合復雜界面）。

btn.grid(row=0, column=0, sticky="ew")    # sticky 控制拉伸方向（east-west）

place(): 絕對坐標定位（慎用）。

label.place(x=50, y=30)                   # 直接指定坐標

4. 事件綁定

通過?bind()?方法關聯事件與回調函數：

def on_click(event):print("Clicked at:", event.x, event.y)btn = tk.Button(root, text="Click Me")
btn.bind("<Button-1>", on_click)  # 綁定左鍵點擊事件

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四、進階功能

1. 彈窗與對話框

from tkinter import messagebox# 顯示信息彈窗
messagebox.showinfo("Title", "Operation completed!")# 確認對話框
result = messagebox.askyesno("Confirm", "Delete this file?")
if result:print("File deleted.")

2. 文件選擇

from tkinter import filedialog# 打開文件選擇對話框
file_path = filedialog.askopenfilename(title="Select File")
print("Selected file:", file_path)# 保存文件對話框
save_path = filedialog.asksaveasfilename(defaultextension=".txt")

3. 樣式美化

使用?ttk?模塊（Tkinter 的增強版控件）：

from tkinter import ttk# 使用 ttk 控件（外觀更現代）
style = ttk.Style()
style.configure("TButton", foreground="blue", font=("Arial", 12))
btn = ttk.Button(root, text="Styled Button", style="TButton")

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五、完整示例：簡易計算器

import tkinter as tkdef calculate():try:result = eval(entry.get())output.config(text=f"結果: {result}")except:output.config(text="輸入錯誤！")root = tk.Tk()
root.title("簡易計算器")entry = tk.Entry(root, width=30)
entry.pack(pady=10)btn = tk.Button(root, text="計算", command=calculate)
btn.pack(pady=5)output = tk.Label(root, text="等待計算...")
output.pack(pady=10)root.mainloop()