Калькулятор

Многие программисты стараются изучать языки  программирования с помощью написания достаточно простых программ. Один из вариантов – написание калькулятора. Конечно, можно посчитать в отладчике Python или запустив консоль. Но гораздо лучше написать на python свой калькулятор с графическим интерфейсом.

Считаем в консоле

Чтобы посчитать математические выражения можно запустить консоль. Запустить python. После этого набираем математические выражения и получаем ответ. Для этого даже не надо уметь программировать.

Делаем простой калькулятор

Лучше всего закреплять свои знания по программированию с помощью написания простых программ. Таких приложений можно придумать много – календарь, программа для хранения заметок, получение прогноза погоды.

Можно написать программу, которая делает скриншоты и сохраняет полученные изображения в папку. В любом случае, надо выбрать какое-нибудь не сложное задание, чтобы не закопаться в нем. Потом его можно будет расширить и сделать по-настоящему полезное приложение.

В нашем случае мы разберем, как создать простой графический калькулятор на Python 3. Для реализации графического интерфейса воспользуемся стандартным пакетом Tkinter. Он входит в состав Python 3. Соответственно, если у вас установлен Python, то дополнительно не надо ничего устанавливать.

В первых строках файла calculator.py подключаем библиотечные функции:

• Tkinter для графического интерфейса;
• Decimal для вычислений с большей точность, так как точности float не достаточно.

Импорт библиотек и исходные данные

Создаем окно приложения  — объект Tk с заголовком Calculator. Во вложенном кортеже buttons будут храниться обозначения для кнопок. В список stack будем добавлять введенные числа и операции, которые надо совершить. activeStr предназначен для хранения набираемого числа.

from tkinter import *
from decimal import *

root = Tk()
root.title('Calculator')

buttons = (('7', '8', '9', '/', '4'),
           ('4', '5', '6', '*', '4'),
           ('1', '2', '3', '-', '4'),
           ('0', '.', '=', '+', '4')
           )

activeStr = ''
stack = []

Вычисление результата

Функция calculate получает из списка stack операнды и операцию которую над ними надо произвести. Результат отображается в надписи label. Получать из списка строки будем с помощью метода pop.

def calculate():
    global stack
    global label
    result = 0
    operand2 = Decimal(stack.pop())
    operation = stack.pop()
    operand1 = Decimal(stack.pop())

    if operation == '+':
        result = operand1 + operand2
    if operation == '-':
        result = operand1 - operand2
    if operation == '/':
        result = operand1 / operand2
    if operation == '*':
        result = operand1 * operand2
    label.configure(text=str(result))

Обработка нажатия

В функции click выполняется обработка нажатой клавиши. В качестве ее аргумента передается текст, отображаемый на кнопке, которую нажали. Хотелось бы хранить вводимое значение прямо в надписи, а не создавать для этого отдельную переменную. Но так не получается из-за алгоритма работы. После того как посчитан результат, он записывается в надписи. При попытке после этого начать вводить новое число, оно бы дописывало прежний результат.

В списке с операторами и командами для калькулятора не обязательно их будет 3. Но при обработке с помощью метода pop, будут рассматриваться 3 последних введенных значения. А после проведения расчета список очистится. Далее в него добавляется полученный результат, на случай если пользователь нажмет на калькуляторе клавишу операции сразу, а не будет вводить новое число.

def click(text):
    global activeStr
    global stack
    if text == 'CE':
        stack.clear()
        activeStr = ''
        label.configure(text='0')
    elif '0' <= text <= '9':
        activeStr += text
        label.configure(text=activeStr)
    elif text == '.':
        if activeStr.find('.') == -1:
            activeStr += text
            label.configure(text=activeStr)
    else:
        if len(stack) >= 2:
            stack.append(label['text'])
            calculate()
            stack.clear()
            stack.append(label['text'])
            activeStr = ''
            if text != '=':
                stack.append(text)
        else:
            if text != '=':
                stack.append(label['text'])
                stack.append(text)
                activeStr = ''
                label.configure(text='0')

Внешний вид

Теперь займемся оформлением внешнего вида калькулятора и зададим обработку нажатия кнопок. Создаем надпись для вывода набираемых значений и результатов. В цикле создаем кнопки. Расположение кнопок и надписи осуществляется в табличном виде с помощью упаковщика grid. И в завершении запускаем цикл обработки событий mainloop.

label = Label(root, text='0', width=35)
label.grid(row=0, column=0, columnspan=4, sticky="nsew")

button = Button(root, text='CE', command=lambda text='CE': click(text))
button.grid(row=1, column=3, sticky="nsew")
for row in range(4):
    for col in range(4):
        button = Button(root, text=buttons
[col],
                command=lambda row=row, col=col: click(buttons
[col]))
        button.grid(row=row + 2, column=col, sticky="nsew")

root.grid_rowconfigure(6, weight=1)
root.grid_columnconfigure(4, weight=1)

root.mainloop()

У надписи выставлена ширина 35, для того, чтобы оформление кнопок подстраивалось под надпись. И в результате кнопки при этом значении лучше выглядят.

Для того, чтобы кнопки правильно работали, пришлось для каждой из кнопок создать свою функцию с помощью lambda.

По аналогии приведенного кода python калькулятора можно сдель, допустим, календарь. Для этого надо будет запрашивать текущую дату у операционной системы. Открывать нужный месяц, рассчитывать какие числа выпадут на понедельники, какой год високосный. Сделать возможность менять год и месяцы.