课程：《Python程序设计》
班级： 1921
姓名： 刘廷奇
学号：20192103
实验教师：王志强
实验日期：2021年4月28日
必修/选修： 公选课

## 一 . 实验内容

• 设计并完成一个完整的应用程序，完成加减乘除模等运算，功能多多益善。

• 考核基本语法、判定语句、循环语句、逻辑运算等知识点

## 二 . 实验过程及结果

1. 为了使计算器更具符合日常的使用习惯，依据GUI教程设计了简单的计算器的界面
2. 编辑计算功能的函数
   • 双目运算+ - * /
   • 单目运算sin cos tan cot　

　　具体实现：

　　1、定义窗体类，类中包含窗体的构造方法、输入组件、按钮组件以及计算部分4个方法

1 class MainForm:  # 定义窗体类
2 
3 　　def __init__(self):  # 构造方法里面进行窗体的控制
4 
5 　　def input_frame(self):  # ..定义输入组件
6 
7 　　def button_frame(self):  # 定义按纽组计算部分
8 
9 　　def button_handle(self, event):　　# 计算部分

 　　（1）窗体的构造方法

 1     def __init__(self):  # 构造方法里面进行窗体的控制
 2         self.root = tkinter.Tk()  # 创建一个窗体
 3         self.root.title("简易计算器")  # 设置标题
 4         self.root.iconbitmap(LOGO_PATH)  # 设置logo的资源
 5         self.root.geometry("231x345")  # 设置初始化尺寸,小写字母"x"
 6         self.root.maxsize(1000, 400)  # 设置窗体的最大尺寸
 7         self.root["background"] = "White"
 8         self.input_frame()　　# 显示输入组件
 9         self.button_frame()  # 显示按钮组件
10         self.root.mainloop()  # 显示窗体

　　（2）窗体的输入组件

1     def input_frame(self):  # ..定义输入组性
2         self.input_frame = tkinter.Frame(self.root, width=20)  # 创建一个内部容器
3         self.content = tkinter.StringVar()  # 标签的显示
4         # 此时不是多行输入内容,而是使用单行输入,所以应该使用Entry组件
5         self.entry = tkinter.Entry(self.input_frame, width=14, font=("微软雅黑", 20), textvariable=self.content)
6         self.entry.pack(fill="x", expand=1)
7         self.clean = False  # 清除标记，每一次计算完成之后清险
9         self.input_frame.pack(side="top")

　　（3）窗体的按钮组件

 1     def button_frame(self):  # 定义按纽组
 2         self.button_frame = tkinter.Frame(self.root, width=50)  # 创建一个Frame
 3         self.button_list = [[], [], [], [], []]  # 一共定义了5组组件
 4         self.button_list[0].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="1", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
 5         self.button_list[0].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="2", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
 6         self.button_list[0].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="3", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
 7         self.button_list[0].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="+", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
 8         self.button_list[1].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="4", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
 9         self.button_list[1].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="5", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
10         self.button_list[1].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="6", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
11         self.button_list[1].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="-", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
12         self.button_list[2].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="7", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
13         self.button_list[2].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="8", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
14         self.button_list[2].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="9", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
15         self.button_list[2].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="*", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
16         self.button_list[3].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="0", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
17         self.button_list[3].append(tkinter.Button(self.button_frame, text=".", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
18         self.button_list[3].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="=", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
19         self.button_list[3].append(tkinter.Button(self.button_frame, text="/", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
20         self.button_list[4].append(
21             tkinter.Button(self.button_frame, text="sin", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
22         self.button_list[4].append(
23             tkinter.Button(self.button_frame, text="cos", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
24         self.button_list[4].append(
25             tkinter.Button(self.button_frame, text="tan", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
26         self.button_list[4].append(
27             tkinter.Button(self.button_frame, text="cot", fg="black", width=3, font=("微软雅黑", 20)))
28         self.row = 0  # 进行行数的控制
29         for group in self.button_list:
30             self.column = 0  # 进行列的控制
31             for button in group:
32                 button.bind("<Button-1>", lambda event: self.button_handle(event))  # 绑定事件
33                 button.grid(row=self.row, column=self.column)
34                 self.column += 1  # 每一次修改布局的列数
35             self.row += 1  # 修改布局行数
36         self.button_frame.pack(side="bottom")

　　（4）窗体的计算部分

　　前三部分主要依据教程框架实现，计算部分我使用了课程中的判定语句、正则表达式、输入输出等功能。

　　计算部分流程如下：

 1     def button_handle(self, event):
 2         oper = event.widget["text"]
 3         if self.clean:
 4             self.content.set("")
 5             self.clean = False
 6         if oper != "=":
 7             self.entry.insert("end", oper)
 8         if oper == "=":
 9             result = 0
10             exp = self.entry.get()
11             pattern = r"\+|\-|\*|\/"
12             nums = re.split(pattern, exp)
13             print(nums)
14             flag = re.findall(pattern, exp)[0]
15             self.content.set("")
16             if flag == "+":
17                 result = float(nums[0]) + float(nums[1])
18             elif flag == "-":
19                 result = float(nums[0]) - float(nums[1])
20             elif flag == "*":
21                 result = float(nums[0]) * float(nums[1])
22             elif flag == "/":
23                 result = float(nums[0]) / float(nums[1])
24             self.entry.insert("end", "=%s" % result)
25             self.clean = True
26         if oper == "sin":
27             result = 0
28             exp = self.entry.get()
29             pattern = r"sin|cos|tan|cot"
30             nums = re.split(pattern, exp)
31             print(nums)
32             flag = re.findall(pattern, exp)[0]
33             result = math.sin(float(nums[0]))
34             self.content.set("")
35             self.entry.insert("end", "=%s" % result)
36             self.clean = True
37         if oper == "cos":
38             result = 0
39             exp = self.entry.get()
40             pattern = r"sin|cos|tan|cot"
41             nums = re.split(pattern, exp)
42             print(nums)
43             flag = re.findall(pattern, exp)[0]
44             result = math.cos(float(nums[0]))
45             self.content.set("")
46             self.entry.insert("end", "=%s" % result)
47             self.clean = True
48         if oper == "tan":
49             result = 0
50             exp = self.entry.get()
51             pattern = r"sin|cos|tan|cot"
52             nums = re.split(pattern, exp)
53             print(nums)
54             flag = re.findall(pattern, exp)[0]
55             result = math.tan(float(nums[0]))
56             self.content.set("")
57             self.entry.insert("end", "=%s" % result)
58             self.clean = True
59         if oper == "cot":
60             result = 0
61             exp = self.entry.get()
62             pattern = r"sin|cos|tan|cot"
63             nums = re.split(pattern, exp)
64             print(nums)
65             flag = re.findall(pattern, exp)[0]
66             result = math.cot(float(nums[0]))
67             self.content.set("")
68             self.entry.insert("end", "=%s" % result)
69             self.clean = True

　　以计算加的方法来说明我的实现过程：

oper = event.widget["text"]　　# 获取当前点击的键值
if self.clean:　　　　　　　　#如果计算完成后，self.clean会被置为真，实现计算后清零
　　self.content.set("")
　　self.clean = False
if oper != "=":　　　　　　　　# 当点击的不是“=” ，继续显示输入的键值
　　self.entry.insert("end", oper)

if oper == "=":　　　　　　　　#当点击了=，执行以下代码，假设之前输入了1234+1233
　　result = 0
　　exp = self.entry.get()　　　# 获取exp =“1234+1233”　
　　pattern = r"\+|\-|\*|\/"
　　nums = re.split(pattern, exp)　　#去除“+”，得到num=["1234","1233"]
　　flag = re.findall(pattern, exp)[0]　　#反向，得到“+”
　　self.content.set("")　　　　# 清空窗口文本框
　　if flag == "+":
　　　　result = float(nums[0]) + float(nums[1])

　　self.entry.insert("end", "=%s" % result)　　#输出结果 “=2467”
　　self.clean = True　　　　#标记为已完成计算

## 3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
- 问题1：这段图形界面的程序对目前来说还是很难懂，对窗口类中各方法不理解
- 问题1解决方案：

　　拆分，分段考虑它的用途，先完成文本框的出现，再完成内容的显示、追加、调取等操作

　　实现单个按钮的信息输出，利用frame框架完成排列

　　查询某些方法的功能，比如self.entry = tkinter.Entry(self.input_frame, width=14, font=("微软雅黑", 20), textvariable=self.content)完成了输入内容的显示

　　（实在看不懂的选择接受）
- 问题2：对列表操作不熟练，我意识到按键的设置可以用循环完成，具体的按键名称可存入列表，等待后续改进
- 问题2解决方案：处理中

## 其他（感悟、思考等）

　　还要不断练习、学习新的知识，温故知新