在 Linux 中使用 PyGobject 工具创建更高级的 GUI 应用程序
图形用户界面（GUI）应用程序已成为现代软件开发的重要组成部分。 GUI 为用户与应用程序交互提供了视觉上吸引人且用户友好的界面。在 Linux 中，PyGObject 是使用 GObject 自省库开发 GUI 应用程序的强大工具。 PyGObject 是一个 Python 模块，为基于 GObject 的库（包括 GTK、GStreamer 等）提供绑定。在本文中，我们将讨论如何在 Linux 中使用 PyGObject 创建更高级的 GUI 应用程序。
什么是 PyGObject？
GObject 是 GTK、GStreamer 和其他库用来用 C 语言创建面向对象软件的基本对象系统。PyGObject 允许开发人员使用 Python 创建 GUI 应用程序，同时利用基于 GObject 的库的强大功能。
要求
在开始使用 PyGObject 开发 GUI 应用程序之前，我们需要安装一些依赖项。在本教程中，我们将使用 GTK 库来创建 GUI 应用程序。要安装 GTK 库，请在终端中运行以下命令 -
sudo apt-get install libgtk-3-dev
我们还需要安装 PyGObject 模块，它为 GTK 库提供 Python 绑定。要安装 PyGObject，请运行以下命令 -
sudo apt-get install python3-gi
一旦我们安装了必要的依赖项，我们就可以开始使用 PyGObject 开发 GUI 应用程序。
创建一个简单的 PyGObject 应用程序
让我们首先创建一个显示窗口的简单 PyGObject 应用程序。打开您最喜欢的文本编辑器并创建一个名为 simple_app.py 的新文件。在此文件中，添加以下代码 -
import gi
gi.require_version('Gtk', '3.0')
from gi.repository import Gtk
class MyWindow(Gtk.Window):
def __init__(self):
Gtk.Window.__init__(self, title="My Window")
win = MyWindow()
win.connect("destroy", Gtk.main_quit)
win.show_all()
Gtk.main()
让我们逐步浏览一下这段代码。我们首先导入 gi 模块并指定我们需要 3.0 版本的 GTK 库。然后我们导入 Gtk 模块，它提供了使用 PyGObject 创建 GUI 应用程序的主要类和函数。
接下来，我们创建一个名为 MyWindow 的新类，它继承自 Gtk.Window 类。在 __init__ 方法中，我们调用父构造函数并将窗口的标题设置为“我的窗口”。
然后，我们创建 MyWindow 类的实例，并将“destroy”信号连接到 Gtk.main_quit 函数，该函数将在用户关闭窗口时调用。最后，我们使用 show_all 方法显示窗口，并使用 Gtk.main 函数启动主循环。
要运行此应用程序，请打开终端并导航到包含 simple_app.py 文件的目录。然后，运行以下命令 -
python3 simple_app.py
这将打开一个标题为“我的窗口”的窗口。
将小部件添加到窗口
现在我们已经创建了一个简单的 PyGObject 应用程序，让我们向窗口添加一些小部件。小部件是 GUI 应用程序的构建块，它们可以包括按钮、标签、文本框等。
让我们向窗口添加一个标签。修改 simple_app.py 文件中的 MyWindow 类，如下所示 -
class MyWindow(Gtk.Window):
def __init__(self):
Gtk.Window.__init__(self, title="My Window")
# Create a label widget
self.label = Gtk.Label()
# Add the label to the window
self.add(self.label)
在 __init__ 方法中，我们首先创建Gtk.Label类的实例并将其分配给self.label属性。然后，我们使用 Gtk.Window 类的 add 方法将标签小部件添加到窗口。 现在，当我们创建 MyWindow 类的实例并显示窗口时，标签小部件将显示在窗口的左上角。 接下来，我们将标签的文本设置为“Hello, World!”并将其添加到窗口中。修改 __init__ 方法，如下所示 -
class MyWindow(Gtk.Window):
def __init__(self):
Gtk.Window.__init__(self, title="My Window")
# Create a label
self.label = Gtk.Label()
self.label.set_text("Hello, World!")
self.add(self.label)
我们添加了两行代码来将标签的文本设置为“Hello, World!”并使用 add 方法将其添加到窗口。
现在，当您运行该应用程序时，您应该会看到一个带有标签“Hello, World!”的窗口。
添加按钮
让我们向窗口添加一个按钮，单击该按钮即可更改标签的文本。修改 MyWindow 类的 __init__ 方法，如下所示 -
class MyWindow(Gtk.Window):
def __init__(self):
Gtk.Window.__init__(self, title="My Window")
# Create a label
self.label = Gtk.Label()
self.label.set_text("Hello, World!")
self.add(self.label)
# Create a button
self.button = Gtk.Button(label="Click me")
self.button.connect("clicked", self.on_button_clicked)
self.add(self.button)
def on_button_clicked(self, widget):
self.label.set_text("Button clicked")
我们添加了一个新的 Gtk.Button 小部件并将其分配给 self.button 实例变量。我们还将按钮的“clicked”信号连接到一个名为 on_button_clicked 的新方法。单击按钮时将调用此方法。
在 on_button_clicked 方法中，我们将标签的文本设置为“Button clicked”。
现在，当您运行该应用程序时，您应该会看到一个带有标签的窗口，上面写着“Hello, World!”和一个按钮，上面写着“点击我”。单击按钮时，标签的文本应更改为“单击按钮”。
接下来，让我们探索一些可以使用 PyGObject 创建的更高级和复杂的 GUI 应用程序。
创建计算器应用程序
让我们创建一个执行基本算术运算的计算器应用程序。
首先，我们定义一个继承自 Gtk.Window 类的新类 CalculatorWindow。该类用于创建应用程序的主窗口。
class CalculatorWindow(Gtk.Window):
def __init__(self):
Gtk.Window.__init__(self, title="Calculator")
接下来，我们创建一个网格布局，以类似网格的结构排列小部件。
# Create a grid
grid = Gtk.Grid()
self.add(grid)
我们创建一个 Gtk.Label 小部件来显示计算结果。
# Create the display label
self.display = Gtk.Label()
self.display.set_hexpand(True)
self.display.set_vexpand(True)
self.display.set_alignment(1, 0)
self.display.set_text("0")
grid.attach(self.display, 0, 0, 4, 1)
然后，我们创建计算器的按钮。每个按钮都是使用 Gtk.Button 类创建的，并用相应的数字或运算符进行标记。
# Create the buttons
button_7 = Gtk.Button(label="7")
button_8 = Gtk.Button(label="8")
button_9 = Gtk.Button(label="9")
button_divide = Gtk.Button(label="/")
button_4 = Gtk.Button(label="4")
button_5 = Gtk.Button(label="5")
button_6 = Gtk.Button(label="6")
button_multiply = Gtk.Button(label="*")
button_1 = Gtk.Button(label="1")
button_2 = Gtk.Button(label="2")
button_3 = Gtk.Button(label="3")
button_subtract = Gtk.Button(label="-")
button_0 = Gtk.Button(label="0")
button_decimal = Gtk.Button(label=".")
button_equal = Gtk.Button(label="=")
button_add = Gtk.Button(label="+")
我们将每个按钮的单击信号连接到 on_button_clicked 方法，该方法负责将相应的数字或运算符附加到当前输入的表达式中。
# Connect the button signals to the handlers
button_7.connect("clicked", self.on_button_clicked, "7")
button_8.connect("clicked", self.on_button_clicked, "8")
button_9.connect("clicked", self.on_button_clicked, "9")
button_divide.connect("clicked", self.on_button_clicked, "/")
button_4.connect("clicked", self.on_button_clicked, "4")
button_5.connect("clicked", self.on_button_clicked, "5")
button_6.connect("clicked", self.on_button_clicked, "6")
button_multiply.connect("clicked", self.on_button_clicked, "*")
button_1.connect("clicked", self.on_button_clicked, "1")
button_2.connect("clicked", self.on_button_clicked, "2")
button_3.connect("clicked", self.on_button_clicked, "3")
button_subtract.connect("clicked", self.on_button_clicked, "-")
button_0.connect("clicked", self.on_button_clicked, "0")
button_decimal.connect("clicked", self.on_button_clicked, ".")
button_equal.connect("clicked", self.on_equal_clicked)
button_add.connect("clicked", self.on_button_clicked, "+")
我们将按钮添加到网格布局中，将它们排列在 4x4 网格中。
# Add the buttons to the grid
grid.attach(button_7, 0, 1, 1, 1)
grid.attach(button_8, 1, 1, 1, 1)
grid.attach(button_9, 2, 1, 1, 1)
grid.attach(button_divide, 3, 1, 1, 1)
grid.attach(button_4, 0, 2, 1, 1)
grid.attach(button_5, 1, 2, 1, 1)
grid.attach(button_6, 2, 2, 1, 1)
grid.attach(button_multiply, 3, 2, 1, 1)
grid.attach(button_1, 0, 3, 1, 1)
grid.attach(button_2, 1, 3, 1, 1)
grid.attach(button_3, 2, 3, 1, 1)
grid.attach(button_subtract, 3, 3, 1, 1)
grid.attach(button_0, 0, 4, 1, 1)
grid.attach(button_decimal, 1, 4, 1, 1)
grid.attach(button_equal, 2, 4, 1, 1)
grid.attach(button_add, 3, 4, 1, 1)
我们定义 on_button_clicked 方法来处理每个按钮的单击事件。此方法将相应的字符附加到当前输入的表达式中。
# Handler for the button click event
def on_button_clicked(self, widget, char):
self.expression += char
self.display.set_text(self.expression)
我们还定义了 on_equal_clicked 方法来计算当前表达式并将结果显示在标签上。
# Handler for the equal button click event
def on_equal_clicked(self, widget):
try:
result = str(eval(self.expression))
self.display.set_text(result)
self.expression = result
except:
self.display.set_text("Error")
self.expression = ""
最后，我们创建 CalculatorWindow 类的实例并显示主窗口。
if __name__ == "__main__":
win = CalculatorWindow()
win.connect("destroy", Gtk.main_quit)
win.show_all()
Gtk.main()
这将创建一个带有 GUI 的基本计算器应用程序。您可以通过添加更多功能或更改小部件的布局和设计来进一步自定义它。
结论
PyGObject 是在 Linux 中创建 GUI 应用程序的强大工具。它为 GObject 库提供了 Pythonic API，GObject 库是 GTK+ 的底层 C 库。借助 PyGObject，开发人员可以轻松地为 Linux 桌面环境创建复杂而精密的 GUI 应用程序。
在本文中，我们介绍了 PyGObject 的基础知识，并演示了如何使用该工具创建简单的文本编辑器和计算器应用程序。我们还探索了 PyGObject 的一些高级功能，包括创建自定义小部件和使用 CSS 进行样式设置。
PyGObject 为在 Linux 中创建 GUI 应用程序提供了广泛的可能性。开发人员可以利用该工具的功能来构建丰富的交互式桌面应用程序，从而增强用户体验。通过将 Python 的简单性和易用性与 GObject 库的强大功能和灵活性相结合，PyGObject 为在 Linux 中创建高级 GUI 应用程序提供了强大的解决方案。