Пишем десктоп-приложение на Python с помощью Tkinter
Знакомимся с библиотекой Tkinter — пишем на Python кросс-платформенный калькулятор, который рассчитывает вес человека.
![](https://248006.selcdn.ru/main/iblock/546/54605d032870d9132cda5834110e94cf/0c825fc83b65286da2b87d549db45a7b.png)
![](https://248006.selcdn.ru/main/iblock/546/54605d032870d9132cda5834110e94cf/0c825fc83b65286da2b87d549db45a7b.png)
Иллюстрация: Merry Mary для Skillbox Media
Десктопные приложения пишут на разных языках программирования: C++, C#, C, Python и других. Начинающим разработчикам проще всего использовать Python и его библиотеки для работы над графическими интерфейсами.
Одна из таких библиотек — Tkinter. Она входит в стандартный пакет Python и позволяет создавать приложения для Windows, mac OS и Linux. Давайте разберёмся, как устроена эта библиотека, и напишем десктопный калькулятор, помогающий рассчитать вес человека.
Что такое GUI и как с ним работать в Python
GUI (Graphical User Interface) — это графический интерфейс пользователя, оболочка программы, с которой мы взаимодействуем с помощью клавиатуры и мыши. На современных операционных системах почти все программы работают с графическим интерфейсом, и мы каждый день сталкиваемся с GUI: читаем статьи в браузере, набираем текст в редакторе или играем в игры.
Противоположность графическому интерфейсу — командная строка, позволяющая управлять приложением с помощью текстовых команд. Такой интерфейс реализован в терминале macOS и командной строке Windows.
Для работы с GUI в Python есть четыре библиотеки:
Мы выбрали Tkinter, потому что она не требует дополнительной установки и позволяет быстро создавать приложения с простым графическим интерфейсом.
Знакомимся с Tkinter
Tkinter — это удобный интерфейс для работы со средствами Tk. Приложения, созданные на основе этой библиотеки, кросс-платформенные, то есть могут запускаться на разных операционных системах.
Схематично работу с Tkinter можно представить в виде четырёх шагов:
![](/upload/setka_images/09150223072022_accf102caaa970ce65d217b9ae9a8e9a57caa67c.jpg)
Что здесь происходит:
- Мы подключаем библиотеку Tkinter с помощью директивы import.
- Создаём главное окно приложения, в котором будут размещаться все графические элементы.
- Добавляем виджеты — визуальные элементы, выполняющие определённые действия.
- Создаём главный цикл событий — он включает в себя все события, происходящие при взаимодействии пользователя с интерфейсом.
Ключевые объекты в работе с Tkinter — виджеты. Это аналоги тегов из HTML, которые позволяют создавать интерактивные и неинтерактивные элементы, например надписи или кнопки. Всего их 18, но чаще всего используют следующие:
- Button — кнопки;
- Canvas — «холст», на котором рисуют графические фигуры;
- Entry — виджет для создания полей ввода;
- Label — контейнер для размещения текста или изображения;
- Menu — виджет для создания пунктов меню.
Понять работу с виджетами легче всего на практике. Но прежде чем к ней приступить, обсудим идею нашего первого десктопного приложения.
Создаём калькулятор для расчёта индекса массы тела
Мы напишем калькулятор индекса массы тела. ИМТ — это важный медицинский показатель, который позволяет оценить, есть ли у человека избыточный вес или ожирение. Он рассчитывается по следующей формуле:
ИМТ = вес (в кг) / рост2 (в метрах)
Результаты расчётов оценивают с помощью специальной таблицы. У врачей она имеет много градаций, мы же воспользуемся упрощённой версией:
![](/upload/setka_images/09162223072022_79a3bf1b60dcd0c001f9454c21d4401a9576e013.png)
Шаг 1
Запускаем Python и импортируем Tkinter
Писать код на Python лучше всего в специальной IDE, например в PyCharm или Visual Studio Code. Они подсвечивают синтаксис и предлагают продолжение кода — это сильно упрощает работу программиста. Весь код из этой статьи мы писали в Visual Studio Code.
Библиотека Tkinter предустановлена в Python. Поэтому её нужно только импортировать:
import tkinter as tk
Теперь мы можем использовать любые модули из этой библиотеки.
Читайте также:
Шаг 2
Делаем эскиз интерфейса и продумываем логику приложения
Прежде чем писать код, необходимо ответить на несколько вопросов:
- Какие данные мы хотим получить от пользователя и в каком виде?
- Какое событие будет запускать расчёт ИМТ: нажатие кнопки, получение приложением всех необходимых данных или что-то другое?
- Как будем показывать результат?
В нашем случае необходимо получить от пользователя вес и рост в виде целых чисел. При этом вес должен быть введён в килограммах, а рост — в сантиметрах. ИМТ будет рассчитываться по нажатии кнопки, а результат — выводиться во всплывающем окне в виде значения ИМТ и категории, к которой он относится.
Схематично графический интерфейс нашего калькулятора будет выглядеть так:
![](/upload/setka_images/09161523072022_6896a8696b8038f4fc8989ab005e4fccc3b90047.jpg)
Теперь попробуем реализовать интерфейс и работу калькулятора с помощью Python и Tkinter.
Шаг 3
Создаём основное окно и указываем название приложения
После импорта библиотеки в Python загрузим её методы:
from tkinter import *
from tkinter import messagebox
Первая строка позволяет нам загрузить все методы Tkinter и использовать их в коде без ссылки на их наименование. Второй строкой мы явно импортируем метод messagebox, который будем использовать для вывода всплывающего окна с результатом. Это удобно, так как метод потребуется нам несколько раз.
Теперь создадим окно нашего приложения. Для этого воспользуемся модулем Tk. Приложение назовём «Калькулятор индекса массы тела (ИМТ)»:
window = Tk() #Создаём окно приложения.
window.title("Калькулятор индекса массы тела (ИМТ)") #Добавляем название приложения.
После запуска кода ничего не произойдёт. Это не ошибка. На самом деле код выполнился и окно закрылось. Необходимо явно указать, что окно приложения не должно закрываться до тех пор, пока пользователь сам не сделает этого. Для этого к коду добавим функцию window.mainloop (), указывающую на запуск цикла событий:
window.mainloop()
Запустив код, увидим экран приложения:
![](/upload/setka_images/09190323072022_c7c2d6650fe8dd3125b1541cb39af56649bd56fa.jpg)
Мы не указали размер окна, поэтому название приложения не помещается в него полностью. Исправим это с помощью метода geometry:
window.geometry('400x300')
Теперь название приложения видно полностью:
![](/upload/setka_images/09193123072022_0ed1686442ac630326a48ddcef43684fa02b904b.jpg)
Шаг 4
Создаём виджет Frame для контроля за расположением элементов
В окне приложения необходимо разместить несколько элементов с нашего эскиза: два поля ввода информации с подписями и одну кнопку. Важно, чтобы поля не накладывались друг на друга и не уходили за пределы окна. В Tkinter для этого есть несколько методов:
- pack — используется, когда мы работаем с контейнерами для элементов. Позволяет позиционировать кнопки, надписи или другие элементы внутри контейнеров.
- place — позволяет позиционировать элементы, указывая точные координаты.
- grid — размещает элементы по ячейкам условной сетки, разделяющей окно приложения.
Мы воспользуемся комбинацией методов pack и grid. Для начала создадим виджет Frame для размещения надписей, полей ввода и кнопок. Подробное описание работы виджета есть в документации. Мы же используем только два свойства: padx и pady.
Обозначим отступы по вертикали и горизонтали в 10 пикселей для элементов, которые будут расположены внутри Frame:
frame = Frame(
window, #Обязательный параметр, который указывает окно для размещения Frame.
padx = 10, #Задаём отступ по горизонтали.
pady = 10 #Задаём отступ по вертикали.
)
frame.pack(expand=True) #Не забываем позиционировать виджет в окне. Здесь используется метод pack. С помощью свойства expand=True указываем, что Frame заполняет весь контейнер, созданный для него.
Шаг 5
Добавляем поля ввода информации и кнопку запуска расчёта индекса массы тела
В окне приложения нам необходимо добавить три вида виджетов: поле для ввода информации (Entry), текстовые надписи (Label) и кнопку (Button).
Начнём с надписей. Воспользуемся виджетом Label:
height_lb = Label(
frame,
text="Введите свой рост (в см) "
)
height_lb.grid(row=3, column=1)
Мы передаём виджету Label два параметра:
- frame — используем заготовку виджета Frame, в которой уже настроены отступы по вертикали и горизонтали.
- text — текст, который должен быть выведен на экран.
Для позиционирования виджета используем метод grid. Укажем, что текст должен располагаться в ячейке с координатами «3-я строка, 1-й столбец». Если запустим код, то увидим там единственный элемент:
![](/upload/setka_images/09205623072022_b30ff17d14b759c017197570526ff51b33cc83c5.jpg)
Сейчас элемент расположен в центре окна, но он займёт правильное положение, когда мы напишем другие элементы.
Добавим вторую надпись о весе аналогичным образом, но при позиционировании в grid укажем следующую, четвёртую строку:
weight_lb = Label(
frame,
text="Введите свой вес (в кг) ",
)
weight_lb.grid(row=4, column=1)
Запускаем код и смотрим на результат:
![](/upload/setka_images/09212823072022_fc9956ee2f4201e204a5532c68850c6715ed24e0.jpg)
Теперь добавим поля для ввода пользовательской информации, используя виджет Entry:
height_tf = Entry(
frame, #Используем нашу заготовку с настроенными отступами.
)
height_tf.grid(row=3, column=2)
Для позиционирования мы также воспользовались методом grid. Обратите внимание, что наш элемент должен быть расположен напротив надписи «Введите свой рост (в см)». Поэтому мы используем ячейку в той же строке, но уже во втором столбце. Запустим код и посмотрим на результат:
![](/upload/setka_images/09215423072022_6caf85fa09e0642959e62c753d9a2f18236eb1da.jpg)
Всё получилось. Остаётся по аналогии добавить поле ввода веса:
weight_tf = Entry(
frame,
)
weight_tf.grid(row=4, column=2, pady=5)
Посмотрим на результат:
![](/upload/setka_images/09221423072022_c0c954a3a268bfc515e88839a41a25de5bd1b194.jpg)
Теперь добавим кнопку, которая будет запускать расчёт ИМТ. Сделаем это с помощью виджета Button:
cal_btn = Button(
frame, #Заготовка с настроенными отступами.
text='Рассчитать ИМТ', #Надпись на кнопке.
)
cal_btn.grid(row=5, column=2) #Размещаем кнопку в ячейке, расположенной ниже, чем наши надписи, но во втором столбце, то есть под ячейками для ввода информации.
Посмотрим на результат:
![](/upload/setka_images/09223323072022_cece785eb92cd643f5e788e5f37e3d933a76f56c.jpg)
Теперь в приложении есть все графические элементы. Остаётся лишь написать код, который будет получать информацию из виджетов Entry и рассчитывать индекс массы тела.
Шаг 6
Получаем информацию из виджетов Entry и рассчитываем индекс массы тела
Напишем простую функцию и разберём её построчно:
def calculate_bmi(): #Объявляем функцию.
kg = int(weight_tf.get()) #С помощью метода .get получаем из поля ввода с именем weight_tf значение веса, которое ввёл пользователь и конвертируем в целое число с помощью int().
m = int(height_tf.get())/100 #С помощью метода .get получаем из поля ввода с именем height_tf значение роста и конвертируем в целое число с помощью int(). Обязательно делим его на 100, так как пользователь вводит рост в сантиметрах, а в формуле для расчёта ИМТ используются метры.
bmi = kg/(m*m)#Рассчитываем значение индекса массы тела.
bmi = round(bmi, 1) #Округляем результат до одного знака после запятой.
Функция готова. Но теперь нам необходимо оценить полученный результат расчёта и вывести сообщение для пользователя.
Шаг 7
Оцениваем результат и показываем пользователю
Дополним нашу функцию calculate_bmi. Воспользуемся условным оператором if, чтобы учесть полученные значения ИМТ, и методом Tkinter messagebox для отображения сообщения во всплывающем окне:
if bmi < 18.5:
messagebox.showinfo('bmi-pythonguides', f'ИМТ = {bmi} соответствует недостаточному весу')
elif (bmi > 18.5) and (bmi < 24.9):
messagebox.showinfo('bmi-pythonguides', f'ИМТ = {bmi} соответствует нормальному весу')
elif (bmi > 24.9) and (bmi < 29.9):
messagebox.showinfo('bmi-pythonguides', f'ИМТ = {bmi} соответствует избыточному весу')
else:
messagebox.showinfo('bmi-pythonguides', f'ИМТ = {bmi} соответствует ожирению')
Остаётся последний шаг — наша функция должна запускаться при нажатии на кнопку «Рассчитать ИМТ». Для этого добавим свойство command в виджет Button:
cal_btn = Button(
frame,
text='Рассчитать ИМТ',
command=calculate_bmi #Позволяет запустить событие с функцией при нажатии на кнопку.
)
cal_btn.grid(row=5, column=2)
Запустим код и посмотрим на результат:
![](/upload/setka_images/09234523072022_f622bbba013d150bb02a32dc0c82a22b1a5101f6.gif)
Всё работает. Функция получает данные из полей ввода и рассчитывает индекс массы тела, показывая результат на экране.
Приведём код полностью без комментариев
from tkinter import *
from tkinter import messagebox
def calculate_bmi():
kg = int(weight_tf.get())
m = int(height_tf.get())/100
bmi = kg/(m*m)
bmi = round(bmi, 1)
if bmi < 18.5:
messagebox.showinfo('bmi-pythonguides', f'ИМТ = {bmi} соответствует недостаточному весу')
elif (bmi > 18.5) and (bmi < 24.9):
messagebox.showinfo('bmi-pythonguides', f'ИМТ = {bmi} соответствует нормальному весу')
elif (bmi > 24.9) and (bmi < 29.9):
messagebox.showinfo('bmi-pythonguides', f'ИМТ = {bmi} соответствует избыточному весу')
else:
messagebox.showinfo('bmi-pythonguides', f'ИМТ = {bmi} соответствует ожирению')
window = Tk()
window.title('Калькулятор индекса массы тела (ИМТ)')
window.geometry('400x300')
frame = Frame(
window,
padx=10,
pady=10
)
frame.pack(expand=True)
height_lb = Label(
frame,
text="Введите свой рост (в см) "
)
height_lb.grid(row=3, column=1)
weight_lb = Label(
frame,
text="Введите свой вес (в кг) ",
)
weight_lb.grid(row=4, column=1)
height_tf = Entry(
frame,
)
height_tf.grid(row=3, column=2, pady=5)
weight_tf = Entry(
frame,
)
weight_tf.grid(row=4, column=2, pady=5)
cal_btn = Button(
frame,
text='Рассчитать ИМТ',
command=calculate_bmi
)
cal_btn.grid(row=5, column=2)
window.mainloop()
Что дальше?
Узнать о возможностях Tkinter и особенностях работы с виджетами можно в официальной документации. А если хотите найти больше реальных примеров для практики, советуем две книги:
- Python GUI Programming with Tkinter. Develop responsive and powerful GUI applications with Tkinter, Алан Мур.
- Tkinter GUI Programming by Example, Дэвид Лав.
Больше интересного про код в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь!