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9.9 KiB
Python
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Python
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简易计算器GUI程序
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[版本信息]
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版本号 | 日期 | 作者 | 修改摘要
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v1.0.0 | 2025-04-19 | 鲁豫 | 初始版本，实现基本加减法功能
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[作者信息]
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开发团队：Python学习
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程序员：鲁豫<2085520973@qq.com>
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代码审核：Xuekun Lu
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GitHub仓库：https://github.com/learn-python/calculator-gui
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版权声明：本代码遵循MIT开源协议
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[功能说明]
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实现带图形界面的四则运算计算器，支持以下特性：
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1. 基础运算：加减乘除
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2. 连续运算功能
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3. 错误处理机制
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4. 历史记录显示（开发中）
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代码结构说明：
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1.全局状态：使用三个变量跟踪计算器状态
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2.样式配置：集中管理颜色、字体等视觉元素
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3.事件处理：5个函数处理不同按钮的点击逻辑
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4.界面构建：分模块创建各个界面组件
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5.布局管理：使用grid布局实现计算器按键矩阵
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学习重点：
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1.StringVar的使用：实现显示内容的动态更新
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2.lambda表达式：用于传递参数的按钮命令绑定
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3.全局状态管理：如何处理连续运算的中间状态
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4.异常处理：保证程序在错误输入时不会崩溃
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5.布局技巧：grid布局的跨列(rowspan)和跨行(columnspan)使用
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测试建议：
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1.测试乘法：5 × 3 = 15
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2.测试除法：9 ÷ 3 = 3
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3.测试除零：5 ÷ 0 → 显示"除零错误"
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4.连续运算测试：2 + 3 = 5 → × 4 = 20
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# 导入Tkinter图形界面库（Python标准库）
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import tkinter as tk
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# ==================== 全局状态变量 ====================
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# 这些变量用于跟踪计算器的当前状态
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current_input = "" # 存储用户当前输入的数字（字符串形式，如"12.34"）
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first_operand = None # 存储第一个运算数字（当用户点击运算符时保存）
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operator = None # 存储当前选择的运算符（+/-等）
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# ==================== 界面样式常量配置 ====================
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# 使用字典统一管理样式，方便后期修改和维护
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COLORS = {
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'operator': '#b1b2b2', # 运算符按钮背景色（浅灰色）
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'number': '#eacda1', # 数字按钮背景色（米黄色）
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'equal': '#eacda1' # 等号按钮背景色（与数字键相同）
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}
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FONT = {
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'main': ('宋体', 20), # 显示屏字体（字体，字号）
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'button': ('宋体', 16) # 按钮字体
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}
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LAYOUT = {
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'pad': 4, # 按钮之间的水平间距（单位：像素）
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'margin': 2 # 按钮之间的垂直间距
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}
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# ==================== 事件处理函数 ====================
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# 以下函数用于响应按钮点击事件
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def on_number_click(char):
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"""处理数字和小数点按钮点击事件
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参数：char - 按钮对应的字符（0-9 或 .）
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"""
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global current_input # 声明使用全局变量
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# 处理小数点输入限制
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if char == '.' and '.' in current_input:
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return # 如果已包含小数点，不做任何操作
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current_input += char # 将新字符追加到当前输入
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result_var.set(current_input) # 更新显示屏内容
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def on_operator_click(op):
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"""处理运算符按钮点击事件（+/-/*//）
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参数：op - 运算符符号（字符串）
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"""
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global first_operand, operator, current_input
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if current_input: # 确保有输入值时才执行
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first_operand = float(current_input) # 将当前输入转为浮点数存储
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operator = op # 记录运算符
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current_input = "" # 清空当前输入，准备接收第二个数字
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result_var.set(op) # 在显示屏显示当前运算符
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def calculate():
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"""执行计算并显示结果"""
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global current_input, first_operand, operator
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# 有效性检查：确保三个要素都存在
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if first_operand is None or operator is None or not current_input:
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return
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try:
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second_operand = float(current_input) # 将当前输入转为浮点数
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# 根据运算符执行计算（新增乘除运算）
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if operator == '+':
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result = first_operand + second_operand
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elif operator == '-':
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result = first_operand - second_operand
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elif operator == '*':
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result = first_operand * second_operand
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elif operator == '/':
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if second_operand == 0:
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raise ZeroDivisionError
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result = first_operand / second_operand
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else:
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return # 无效运算符
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# 格式化显示结果：整数去零，小数保留10位
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if result.is_integer():
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current_input = str(int(result)) # 5.0 → 5
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else:
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# 去除末尾多余的零和小数点
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formatted = "{:.10f}".format(result).rstrip('0').rstrip('.')
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current_input = formatted if formatted else "0"
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result_var.set(current_input) # 更新显示
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# 保留计算结果作为下一次运算的第一个操作数
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first_operand = float(current_input)
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operator = None # 重置运算符需手动选择
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except ZeroDivisionError:
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result_var.set("除零错误")
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# reset_calculator()
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except Exception as e:
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result_var.set("错误"+e.__cause__) # 显示错误提示
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# reset_calculator() # 重置计算器
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def reset_calculator():
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"""重置所有状态到初始值"""
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global current_input, first_operand, operator
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current_input = ""
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first_operand = None
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operator = None
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result_var.set('0') # 显示屏归零
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def backspace():
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"""删除最后一个输入的字符"""
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global current_input
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if current_input:
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current_input = current_input[:-1] # 移除最后一个字符
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result_var.set(current_input if current_input else '0') # 显示剩余内容或0
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# ==================== 主窗口初始化 ====================
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# 创建主窗口并设置基本属性
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root = tk.Tk() # 创建Tkinter主窗口对象
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root.title('简易计算器') # 窗口标题
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root.geometry('295x280+100+100') # 窗口尺寸（宽x高）和初始位置（x+y）
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root.attributes("-alpha", 0.9) # 设置窗口透明度（0.0完全透明-1.0不透明）
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# ==================== 结果显示区域 ====================
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# 使用StringVar实现动态更新显示内容
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result_var = tk.StringVar(value='0') # 创建绑定到显示区域的变量
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# 创建显示标签（显示屏）
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display = tk.Label(
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root,
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textvariable=result_var, # 绑定动态变量
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font=FONT['main'], # 使用主字体
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height=2, # 高度（行数）
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width=20, # 宽度（字符数）
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justify=tk.LEFT, # 文本左对齐
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anchor=tk.SE # 文本定位到右下角（东南角）
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)
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# 使用grid布局管理器定位，跨4列显示
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display.grid(row=1, column=1, columnspan=4)
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# ==================== 操作符按钮行 ====================
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# 定义第一行操作符按钮的配置（清除、退格、除、乘）
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operator_buttons = [
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# 格式：（显示文本, 行号, 列号, 点击命令）
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('c', 2, 1, reset_calculator), # 清除按钮
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('←', 2, 2, backspace), # 退格按钮
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('/', 2, 3, lambda: on_operator_click('/')), # 除法按钮
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('×', 2, 4, lambda: on_operator_click('*')) # 乘法按钮
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]
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# 批量创建操作符按钮
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for text, row, col, command in operator_buttons:
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tk.Button(
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root,
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text=text,
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width=5, # 按钮宽度（字符数）
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font=FONT['button'], # 使用按钮字体
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relief=tk.FLAT, # 扁平化按钮样式
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bg=COLORS['operator'], # 设置背景色
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command=command # 绑定点击事件处理函数
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).grid(
|
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row=row,
|
||
column=col,
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padx=LAYOUT['pad'],
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pady=LAYOUT['margin']
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)
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# ==================== 数字按钮布局 ====================
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# 定义数字按钮的布局配置（使用嵌套元组）
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button_configs = [
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# 每行按钮配置（格式：(按钮1配置, 按钮2配置, ...)）
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# 第三行：7、8、9、减号
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(('7', 3, 1), ('8', 3, 2), ('9', 3, 3), ('-', 3, 4, lambda: on_operator_click('-'))),
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||
# 第四行：4、5、6、加号
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||
(('4', 4, 1), ('5', 4, 2), ('6', 4, 3), ('+', 4, 4, lambda: on_operator_click('+'))),
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||
# 第五行：1、2、3
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(('1', 5, 1), ('2', 5, 2), ('3', 5, 3)),
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# 第六行：0、小数点
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(('0', 6, 1), ('.', 6, 3))
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]
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# 遍历配置创建数字按钮
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for row_group in button_configs:
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for config in row_group:
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# 解析按钮配置
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parts = list(config)
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text, row, col = parts[0:3] # 前三个元素固定
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# 确定点击命令：数字/小数点调用on_number_click，运算符调用on_operator_click
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command = parts[3] if len(parts) > 3 else (lambda t=text: on_number_click(t))
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|
||
# 创建按钮对象
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btn = tk.Button(
|
||
root,
|
||
text=text,
|
||
width=5 if text != '0' else 12, # 0按钮特殊宽度
|
||
font=FONT['button'],
|
||
relief=tk.FLAT,
|
||
bg=COLORS['number'] if text in '1234567890.' else COLORS['operator'],
|
||
command=command # 绑定点击事件
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||
)
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|
||
# 布局按钮（0按钮需要跨列）
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if text == '0':
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||
btn.grid(
|
||
row=row,
|
||
column=col,
|
||
columnspan=2, # 跨2列
|
||
padx=LAYOUT['pad'],
|
||
pady=LAYOUT['margin']
|
||
)
|
||
else:
|
||
btn.grid(
|
||
row=row,
|
||
column=col,
|
||
padx=LAYOUT['pad'],
|
||
pady=LAYOUT['margin']
|
||
)
|
||
|
||
# ==================== 等号按钮 ====================
|
||
# 创建特殊尺寸的等号按钮
|
||
tk.Button(
|
||
root,
|
||
text='=',
|
||
width=5, # 宽度（字符数）
|
||
height=3, # 高度（行数）
|
||
font=FONT['button'],
|
||
relief=tk.FLAT,
|
||
bg=COLORS['equal'], # 使用等号专用颜色
|
||
command=calculate # 绑定计算函数
|
||
).grid(
|
||
row=5,
|
||
column=4,
|
||
rowspan=2, # 跨5-6两行
|
||
padx=LAYOUT['pad'],
|
||
pady=LAYOUT['margin']
|
||
)
|
||
|
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# ==================== 启动程序 ====================
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||
root.mainloop() # 进入Tkinter事件循环，等待用户操作
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