Python春节特训营09：老师的点名神器

Python春节特训营09：老师的点名神器

第9天 老师的点名神器

小时候上学点名，大学上课点名，出来社会上班还是要点名。小卢老师也是烦透了，好想逃…

心里默念别叫我！别叫我！千万别叫我！越是这样，偏偏就被点到，真是醉了！

所以本着公平公正的原则，让大家都有机会被点名，今天我们就用 Python 来写一个帮老师点名的程序吧～

图形界面

前面的编程我们一直都在终端控制台中操作，总觉得不够过瘾，本节课程将介绍如何编写带有可视窗口的程序，也就是 GUI 图形用户界面编程。

我们会使用一个叫 wxPython 的库，如果你的编程环境中还没有，可以打开终端执行如下命令安装：

sudo pip3 install

安装好之后，我们先来画个框。

import wxapp = wx.App()win = wx.Frame(None)win.Show()app.MainLoop()

代码说明：

保存为 ​​lottery.py​​​ 文件，然后在终端执行 ​​python3 lottery.py​​。如无意外，你应该可以看到一个空白窗口（在不同系统看到的窗口会有点不同）。其中最上方的一栏称为标题栏，通常包含最小化、最大化和关闭按钮。

几个概念

在编写GUI图形界面程序之前，我们先来了解几个概念：

像素

像素的英文名称是 Pixel，表示一个像素通常被视为图像的最小的完整采样。像素是一个相对长度单位，也就是说没有人规定一个像素一定要多长多宽。

我们在计算机上看到的图片有位图和矢量图两种，像素就是构成位图的基本单位，我们手机拍摄的照片也是位图，文件后缀通常是 jpg。

当你把一张照片放大时，你会发现在色彩交界处有明显的锯齿感，每一个小方点实际上就是像素。一张色彩绚丽的数码相片就是由许许多多这样的小方点组成，所以像素越高，画面越清晰，越能表达颜色的真实感，但随之而来的是存储空间的增加。

分辨率

分辨率的英文名称是 Resolution，通常用于描述显示设备能显示多少像素。比如我们听到的 2K、4K 电视，指的就是电视机液晶屏所支持的最高分辨率。

2K 对应的分辨率是 2048×1080，意思是整个屏幕中有 2048×1080 ≈ 2×106 个像素点。可以把整个屏幕想象成一个大型棋盘，其中横向2048个点，纵向1080个点。

尺寸

这里的尺寸指的是屏幕真实的物理尺寸，通常使用英寸（inch）为计量单位，1英寸=2.54厘米。需要注意的是，屏幕尺寸的是以屏幕对角线的长度来计算的，我们平时听到的手机大小是4.7寸、5.5寸指的就是手机屏幕对角线的尺寸。

前面我们说了，像素是一个相对长度单位，实际上说的是像素大小和屏幕尺寸没有关系。一个小小的手机屏幕分辨率往往比一台商场广告机的分辨率还高，所以我们在手机上看到画面会更加细腻。衡量这个指标的参数是 PPI（Pixels Per Inch），即每英寸所拥有的像素数目，显然手机的 PPI 值远高于广告机的 PPI 值。

拼装组件

了解了像素、分辨率、屏幕尺寸等概念，我们就可以开始设计第一个 GUI 应用程序啦！接下来要完成的应用程序效果图如下所示，我已经把元素的位置信息标注出来了。

这个应用程序很简单，只包含两个可视化元素，一个是“数字”标签，另一个是按钮。外围的窗口框是操作系统提供的，不同系统的显示风格略有不同，最上面的那栏被称为标题栏，通常包含一些控制按钮，比如最小化、最大化、关闭等等，这里还写上了“你的第一个GUI应用程序”的标题，这样可以与其他应用程序区分开来。

需要注意的是，窗口的像素原点位于左上角（不包含窗口框），这个窗口的宽度是 400px，高度是 300px（px 是像素单位）。

在前面的代码基础上增加一些代码：

import wxapp = wx.App()win = wx.Frame(None, title="翻牌子", size=(400, 300))numText = wx.StaticText(win, label="Who?")startBtn = wx.Button(win, label="点名")win.Show()app.MainLoop()

代码说明：

第三行代码为​​wx.Frame​​ 函数增加两个参数，其中 title 是该窗口的标题，size 是窗口大小。第四行代码创建一个静态文本，第一个参数表示这个文本属于 win 对象，第二个参数表示显示的内容是 “Who?”。第五行代码创建一个按钮，第一个参数表示这个按钮属于 win 对象，第二个参数表示按钮上的文字是 “点名”。其他代码跟之前的一样。

执行 ​​python3 lottery.py​​ 可以看到如下窗口，可是，“Who?” 去哪里啦？

静态文本 “Who?” 其实是被按钮遮盖了，因为我们没有指定它们的位置，默认都放在左上角的原点上。所以我们要按照前面的尺寸标注设置它们的大小和位置，修改第四、第五行代码：

numText = wx.StaticText(win, label="Who?", size=(400, 150), pos=(0, 50), style=wx.ALIGN_CENTER)startBtn = wx.Button(win, label="点名", size=(100, 50), pos=(150, 200))

代码说明：

参数 size 设置元素的大小，pos 设置元素的位置。​​style=wx.ALIGN_CENTER​​ 用于使静态文本居中。

唔～ 怎么那么小

加点代码吧，在 ​​numText = wx.StaticText...​​ 那行后面加入如下几行代码，用于调整字体大小和粗细。

font = numText.GetFont()font.PointSize += 60font = font.Bold()numText.SetFont(font)

再次运行，完美！

事件处理

还记得这句代码吗？

app.MainLoop()

它会让程序进入事件循环，等待事件触发，比如我们单击按钮、双击按钮、触碰按钮等等都是事件。图形界面程序和我们前面写的程序不太一样，因为图形界面通常都在等用户触发事件来决定接下来要做什么。

下面我们来为 “点名” 按钮绑定事件，并定义触发事件后该做的事情。

在 ​​startBtn = wx.Button...​​ 后面加入这行代码：

startBtn.Bind(wx.EVT_BUTTON, lottery)

def lottery(event): who = random.randint(1, 50) numText.SetLabel(str(who))

这个函数的作用是假设你们班上有50位同学，编号从1~50，然后从这里面随机抽一个数字，再将这个数字显示到静态文本的位置。

因为使用了随机数函数，所以别忘导入 random 模块，完整的代码如下：

今天的代码比较长，为了方便阅读，我加上了一些注释，也就是以 ​​#​​ 号开始的行。注释是给我们人类看的，程序执行的时候会忽略掉。

开始点名

好啦，一切就绪。执行 ​​python3 lottery.py​​ 看看翻到谁的牌子吧～

点名

再点

下一个

再下一个

额… 总是被动也不行，遇到合适的还是主动举手吧！

飞机大战

最后，我们还一起看了 “飞机大战” 的 Demo 代码，源代码放在 ​​通过这次体验，你应该了解了游戏的本质 —— 就是按游戏规则堆叠图片和切换画面。

游戏也好，小说也罢，我们可以玩可以看，但不要过度，不要沉迷于虚拟世界。好好生活，现实世界比虚拟世界有趣多了！

作业

（1）理解像素、分辨率、屏幕尺寸等概念。

（2）用手机拍一些照片，看看能否从这些照片的像素大小计算出对应的存储大小。

（3）根据示例，自己动手编写并运行程序。

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