Простой GUI калькулятор на Python #3 / forpes.ru

Главная
Простой GUI калькулятор на Python #3

Простой GUI калькулятор на Python #3 +6

17.11.2021 18:54

lesskop 11 5600 Источник

Штош. Дописываем калькулятор. Если вы не читали прошлую статью, я вам настоятельно рекомендую это сделать.

Добавляем отрицание

def negate(self) -> None:
	entry = self.ui.le_entry.text()

Логика проста: если отрицания нет в поле, значит добавляем. Иначе убираем левый символ с помощью среза [1:]. Не забываем ввести дополнительное условие для нуля.

if '-' not in entry:
	if entry != '0':
		entry = '-' + entry
	else:
		entry = entry[1:]
    
self.entry.setText(entry)

Возникает такая проблемка: при максимальной длине отрицание вытесняет последнюю цифру. Так работать, конечно же, не должно.

Давайте добавим в конструктор переменную максимальной длины поля ввода. Взять её можно с помощью метода maxLength.

self.entry_max_len = self.ui.le_entry.maxLength()

Если длина строки больше этой переменной на единицу и в строке есть отрицание, то ставим максимальную длину поля больше на единицу. Иначе ставим обратно дефолтную максимальную длину.

if len(entry) == self.entry_max_len + 1 and '-' in entry:
	self.entry.setMaxLength(self.entry_max_len + 1)
else:
	self.entry.setMaxLength(self.entry_max_len)

Backspace

Когда длина поля равна 1, нажатие на Backspace ставит в поле 0. Еще он ставит 0, когда в поле есть одна цифра с отрицанием. Во всех остальных случаях кнопка Backspace обрезает последний правый символ.

def backspace(self) -> None:
	entry = self.ui.le_entry.text()

	if len(entry) != 1:
		if len(entry) == 2 and '-' in entry:
			self.ui.le_entry.setText('0')
		else:
			self.ui.le_entry.setText(entry[:-1])
	else:
		self.ui.le_entry.setText('0')

Удаляем равенство из Label

Когда во временном выражении есть равенство, следующая нажатая кнопка должна удалять его из лейбла.

def clear_temp_if_equality(self) -> None:
	if self.get_math_sign() == '=':
		self.ui.lbl_temp.clear()

Но удалять должна не любая кнопка, а цифра, точка, отрицание, Backspace и очищение поля ввода.

Обрабатываем исключения

При нажатии на кнопку "равно", когда во временном выражении уже есть равенство, программа выкидывает KeyError.

Добавим в функцию вычисления конструкцию try-except. Вообще, в калькуляторе Windows оно продолжает считать, но у нас будет лучше - у нас ничего не будет происходить.

if temp:
	try:
		...
	except KeyError:
		pass

Куда же без ошибки деления на ноль - ZeroDivisionError. Напишем 2 переменные с текстом для показа ошибки.

error_zero_div = 'Division by zero'
error_undefined = 'Result is undefined'

Напишем метод для показа ошибки, передадим в него текст. Сначала ставим максимальную длину поля, равную длине текста ошибки, а затем уже ставим сам текст.

def show_error(self, text: str) -> None:
  self.ui.le_entry.setMaxLength(len(text))
  self.ui.le_entry.setText(text)

Если число в лейбле равно нулю, то ставим ошибку "результат не определен". Иначе ставим простое сообщение о делении на ноль.

except KeyError:
	pass

except ZeroDivisionError:
	if self.get_temp_num() == 0:
		self.show_error(error_undefined)
	else:
		self.show_error(error_zero_div)

Когда в лейбле есть 0 /, деление вызывает TypeError.

def math_operation(self) -> None:
  ...
    else:
      try:
        self.temp.setText(self.calculate() + f' {btn.text()} ')
        except TypeError:
          pass

Убираем ошибки

Если текст в поле равен какой-то ошибке, то ставим максимальную длину поля обратно к дефолтному значению и ставим текст 0

def remove_error(self) -> None:
  if self.ui.le_entry.text() in (error_undefined, error_zero_div):
    self.ui.le_entry.setMaxLength(self.entry_max_len)
    self.ui.le_entry.setText('0')

Убирать ошибку нужно в начале методов добавления цифры, backspace и очищения полей. Почему только они? Мы заблокируем кнопки знаков, точки и отрицания.

Блокируем кнопки

Для этого существует метод setDisabled, в который нужно передавать логическую переменную: чтобы заблокировать - True, а чтобы включить - False.

def disable_buttons(self) -> None:
  self.ui.btn_calc.setDisabled(True)
  self.ui.btn_add.setDisabled(True)
  self.ui.btn_sub.setDisabled(True)
  self.ui.btn_mul.setDisabled(True)
  self.ui.btn_div.setDisabled(True)
  self.ui.btn_neg.setDisabled(True)
  self.ui.btn_point.setDisabled(True)

Блокируем кнопки в конце метода показа ошибки.

Смотрите, на кнопки нельзя кликнуть, но по интерфейсу так сразу и не скажешь, пока не наведёшь. Нужно сделать текст кнопок серым.

Меняем цвет кнопок

Напишем метод изменения цвета кнопок. Мы будем передавать в него css строку с цветом.

def change_buttons_color(self, css_color: str) -> None:
  self.ui.btn_calc.setStyleSheet(css_color)
  self.ui.btn_add.setStyleSheet(css_color)
  self.ui.btn_sub.setStyleSheet(css_color)
  self.ui.btn_mul.setStyleSheet(css_color)
  self.ui.btn_div.setStyleSheet(css_color)
  self.ui.btn_neg.setStyleSheet(css_color)
  self.ui.btn_point.setStyleSheet(css_color)

Для блокировки у нас будет серый цвет #888.

def disable_buttons(self, disable: bool) -> None:
	...
  self.change_buttons_color('color: #888;')

Включаем кнопки

Передаем логическую переменную в метод блокировки и ставим её же в setDisabled для кнопок.

def disable_buttons(self, disable: bool) -> None:
  self.ui.btn_calc.setDisabled(disable)
  self.ui.btn_add.setDisabled(disable)
  self.ui.btn_sub.setDisabled(disable)
  self.ui.btn_mul.setDisabled(disable)
  self.ui.btn_div.setDisabled(disable)
  self.ui.btn_neg.setDisabled(disable)
  self.ui.btn_point.setDisabled(disable)

Еще нужно вернуть кнопкам белый цвет.

  color = 'color: #888;' if disable else 'color: white;'
  self.change_buttons_color(color)

Проставим в методы показа и удаления ошибки.

def show_error(self, text: str) -> None:
	...
  self.disable_buttons(True)

def remove_error(self) -> None:
  if self.ui.le_entry.text() in (error_undefined, error_zero_div):
    ...
    self.disable_buttons(False)

Регулируем размер шрифта

Для начала введем 2 переменные с размерами шрифтов:

default_font_size = 16
default_entry_font_size = 40

Теперь создадим методы получения ширины текста в пикселях для поля и лейбла:

def get_entry_text_width(self) -> int:
  return self.ui.le_entry.fontMetrics().boundingRect(
    self.ui.le_entry.text()).width()

def get_temp_text_width(self) -> int:
  return self.ui.lbl_temp.fontMetrics().boundingRect(
    self.ui.lbl_temp.text()).width()

Регулируем размер шрифта в поле ввода. Пока ширина текста больше ширины окна (-15, так будет лучше), мы уменьшаем размер шрифта на единицу.

def adjust_entry_font_size(self) -> None:
  font_size = default_entry_font_size
  
  while self.get_entry_text_width() > self.ui.le_entry.width() - 15:
    font_size -= 1
    
    self.ui.le_entry.setStyleSheet('font-size: ' + str(font_size) + 'pt; border: none;')

Нужно проставить этот метод после любого изменения длины текста в поле ввода.

Ставим после self.ui.le_entry.setText*

def add_digit(self):
  ...
  if btn.objectName() in digit_buttons:
    if self.ui.le_entry.text() == '0':
      self.ui.le_entry.setText(btn.text())
    else:
      self.ui.le_entry.setText(self.ui.le_entry.text() + btn.text())
    
	self.adjust_entry_font_size()

def add_point(self) -> None:
  self.clear_temp_if_equality()
  if '.' not in self.ui.le_entry.text():
    self.ui.le_entry.setText(self.ui.le_entry.text() + '.')
    self.adjust_entry_font_size()

И так далее..

Мы только уменьшаем размер шрифта, нужно его еще увеличивать при уменьшении ширины текста и увеличении ширины окна.

Пока ширина текста меньше ширины поля (-60, так будет лучше), увеличиваем размер шрифта, но не больше дефолтного значения.

def adjust_entry_font_size(self) -> None:
	...
	
  font_size = 1
  while self.get_entry_text_width() < self.ui.le_entry.width() - 60:
    font_size += 1

    if font_size > default_entry_font_size:
      break

    self.ui.le_entry.setStyleSheet(
      'font-size: ' + str(font_size) + 'pt; border: none;')

Как регулировать размер шрифта при изменении ширины окна приложения? Очень просто, нужно использовать встроенный resizeEvent:

def resizeEvent(self, event) -> None:
  self.adjust_entry_font_size()

Регулируем размер шрифта во временном выражении

То же самое проворачиваем для временного выражения.

Полный код метода

def adjust_temp_font_size(self) -> None:
  font_size = default_font_size
  while self.get_temp_text_width() > self.ui.lbl_temp.width() - 10:
    font_size -= 1
    self.ui.lbl_temp.setStyleSheet(
      'font-size: ' + str(font_size) + 'pt; color: #888;')

  font_size = 1
  while self.get_temp_text_width() < self.ui.lbl_temp.width() - 60:
    font_size += 1

    if font_size > default_font_size:
      break

    self.ui.lbl_temp.setStyleSheet(
      'font-size: ' + str(font_size) + 'pt; color: #888;')

Проставляем после изменения длины тексты в лейбле

Ставим после self.ui.lbl_temp.setText* и self.ui.lbl_temp.clear()

def add_temp(self) -> None:
  ...
  if not self.ui.lbl_temp.text() or self.get_math_sign() == '=':
    self.ui.lbl_temp.setText(entry + f' {btn.text()} ')
    self.adjust_temp_font_size()
		...

def clear_all(self) -> None:
  ...
  self.ui.lbl_temp.clear()
  self.adjust_temp_font_size()

И так далее...

Делаем код немного компактнее

Вообще это можно было сделать в самом начале, но мы сделаем в самом конце.

Заменим во всем коде:

self.ui.le_entry на self.entry
self.ui.lbl_temp на self.temp

Введем 2 переменные для поля и временного выражения в конструкторе класса:

self.entry = self.ui.le_entry
self.temp = self.ui.lbl_temp

Проблема с вычислениями вещественных чисел

Эта проблема не связана конкретно с питоном, она присутствует и в других языках, вот вам пример в JavaScript.

Все дело в том, что вещественные числа не могут быть точно представлены из-за особенностей их реализации в двоичном виде. Если вы заинтересовались темой, вы можете посмотреть про арифметику вещественных чисел и про стандарт 754.

Ну а как бороться с этой проблемой? Можно использовать модуль decimal, вот пример его работы:

from decimal import *

print('1.2 - 1 =', Decimal('1.2') - Decimal('1'))
print('3.4 + 4.3 =', Decimal('3.4') + Decimal('4.3'))
print('0.2 + 0.1 =', Decimal('0.2') + Decimal('0.1'))

1.2 - 1 = 0.2

3.4 + 4.3 = 7.7

0.2 + 0.1 = 0.3

Вот вам и задача со звездочкой, переделайте вычисления калькулятора с этим модулем.

Заключение

Конечно, можно найти еще уйму изъянов в работе калькулятора, но я и не претендую заменить системный. Зачем? Я думаю, получилось вполне неплохо относительно уже существующих туториалов на калькуляторы в интернетах, и надеюсь, что помог вам с изучением этого змеиного языка.

Репозиторий на GitHub

Комментарии (11)

sci_nov
17.11.2021 20:21
#23716691
+1
Несмотря на простоту калькулятора, его реализация не совсем простая: фактически это state machine.

machinatororis
17.11.2021 21:45
#23717027
Спасибо за статью! Мне очень полезно и актуально )

zoldaten

18.11.2021 09:56

#23718383

почему взяли pyside,а не qt6 ?

lesskop Автор

18.11.2021 14:49

#23719979

Не хочу распинаться про лицензии, быстродействие и остальное, поэтому отвечу просто - захотел PySide, сделал на PySide.

Хотя сейчас прихожу к выводу, что для open-source проектов лучше использовать PyQt.

zoldaten

18.11.2021 15:50

#23720347

у меня были сложности при совмещении двух фреймворков. например, из окна, написанного на pyqt5 открыть окно, написанное на pyside5. пришлось переписать на pyqt5. было у вас что-то похожее ?

lesskop Автор

18.11.2021 16:03

#23720415

Пока что не приходилось совмещать, да я и не придумаю такой ситуации, где мне это понадобилось бы.

zoldaten

18.11.2021 16:25

#23720533

допустим, есть окно-родитель на pyqt5 с кнопкой, при нажатии на которою, открывается дочернее окно на pyside5:

окно

# app.py
import sys
from PySide2.QtWidgets import (
    QWidget, QLineEdit, QScrollArea, QMainWindow,
    QApplication, QVBoxLayout, QSpacerItem, QSizePolicy, QCompleter
)
from PySide2.QtCore import Qt
from customwidgets2 import OnOffWidget

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super().__init__()

        self.controls = QWidget()  # Controls container widget.
        self.controlsLayout = QVBoxLayout()   # Controls container layout.

        # List of names, widgets are stored in a dictionary by these keys.
        #ряды
        a = map(str, range(0, 10))
        #print(a)
        widget_names = a        
        self.widgets = []

        # Iterate the names, creating a new OnOffWidget for
        # each one, adding it to the layout and
        # and storing a reference in the self.widgets dict
        for name in widget_names:
            item = OnOffWidget(name)
            self.controlsLayout.addWidget(item)
            self.widgets.append(item)

        spacer = QSpacerItem(1, 1, QSizePolicy.Minimum, QSizePolicy.Expanding)
        self.controlsLayout.addItem(spacer)
        self.controls.setLayout(self.controlsLayout)

        # Scroll Area Properties.
        self.scroll = QScrollArea()
        self.scroll.setVerticalScrollBarPolicy(Qt.ScrollBarAlwaysOn)
        self.scroll.setHorizontalScrollBarPolicy(Qt.ScrollBarAlwaysOff)
        self.scroll.setWidgetResizable(True)
        self.scroll.setWidget(self.controls)

        # Search bar.
        self.searchbar = QLineEdit()
        self.searchbar.textChanged.connect(self.update_display)

        # Adding Completer.
        self.completer = QCompleter(widget_names)
        self.completer.setCaseSensitivity(Qt.CaseInsensitive)
        self.searchbar.setCompleter(self.completer)

        # Add the items to VBoxLayout (applied to container widget)
        # which encompasses the whole window.
        container = QWidget()
        containerLayout = QVBoxLayout()
        containerLayout.addWidget(self.searchbar)
        containerLayout.addWidget(self.scroll)

        container.setLayout(containerLayout)
        self.setCentralWidget(container)

        self.setGeometry(600, 100, 800, 600)
        self.setWindowTitle('Инвентаризация. Работа.')

    def update_display(self, text):

        for widget in self.widgets:
            if text.lower() in widget.name.lower():
                widget.show()
            else:
                widget.hide()


app = QApplication(sys.argv)
w = MainWindow()
w.show()
sys.exit(app.exec_())

# customwidgets.py
from PySide2.QtWidgets import (QWidget, QLabel, QPushButton,
                             QHBoxLayout)

class OnOffWidget(QWidget):

    def __init__(self, name):
        super(OnOffWidget, self).__init__()

        self.name = name
        self.is_on = False
        self.is_pause = True
        self.is_off = False

        self.lbl = QLabel(self.name)
        self.lbl2 = QLabel('')
        self.btn_on = QPushButton("Старт")
        self.btn_pause = QPushButton("Пауза")
        self.btn_off = QPushButton("Завершить ряд")

        self.hbox = QHBoxLayout()
        self.hbox.addWidget(self.lbl)
        self.hbox.addWidget(self.lbl2)
        self.hbox.addWidget(self.btn_on)
        self.hbox.addWidget(self.btn_pause)
        self.hbox.addWidget(self.btn_off)

        self.btn_on.clicked.connect(self.on)
        self.btn_pause.clicked.connect(self.on_pause)
        self.btn_off.clicked.connect(self.off)

        self.setLayout(self.hbox)
        self.update_button_state()

    def show(self):
        """
        Show this widget, and all child widgets.
        """
        for w in [self, self.lbl, self.btn_on, self.btn_off]:
            w.setVisible(True)

    def hide(self):
        """
        Hide this widget, and all child widgets.
        """
        for w in [self, self.lbl, self.btn_on, self.btn_off]:
            w.setVisible(False)
    #действия кнопок
    def on(self): #старт
        self.is_on = True
        self.is_pause = False
        self.is_off = False
        self.update_button_state()
        
    def off(self): #завершить ряд
        self.is_on = False
        self.is_pause = False
        self.update_button_state()
    
    def on_pause(self): #пауза
        self.is_pause = True
        self.is_on = False
        self.is_off = False
        self.update_button_state()

    #обновление цвета кнопок согласно статуса
    def update_button_state(self):        
        if self.is_on == True:
            self.btn_on.setStyleSheet("background-color: #4CAF50; color: #fff;")
            self.btn_pause.setStyleSheet("background-color: none; color: none;")
            self.btn_off.setStyleSheet("background-color: none; color: none;")
            self.lbl2.setText("В процессе") # self.name - № ряда
        elif self.is_pause == True:
            self.btn_on.setStyleSheet("background-color: none; color: none;")
            self.btn_pause.setStyleSheet("background-color: #316ad3; color: #fff;")
            self.btn_off.setStyleSheet("background-color: none; color: none;")
            self.lbl2.setText("На паузе")
        else:
            self.btn_on.setStyleSheet("background-color: none; color: none;")
            self.btn_pause.setStyleSheet("background-color: none; color: none;")
            self.btn_off.setStyleSheet("background-color: #D32F2F; color: #fff;")
            self.lbl2.setText("Ряд завершен")

pyside5 приложение также использует class MainWindow(QMainWindow). А должно быть что-то вроде class Ui_object(object): для целей pyqt5. Попытка склеить эти два фреймворка.

lesskop Автор
18.11.2021 17:13
#23720729
К сожалению, не смогу вам помочь.

Mavsent
18.11.2021 12:02
#23718977
Статейка очень классная, но у меня сразу возникает вопрос, как работать с длинными числами Прошу прощения если скажу не правильно, но имел ввиду числа больше BigInteger.
1. lesskop Автор
  18.11.2021 15:10
  #23720125
  +4
  В Python нет таких понятий, как big integer, long integer, есть только integer, и он поддерживает настолько длинные числа, насколько вы захотите.
  
  К сожалению, в калькуляторе из статьи есть проблемы с вычислениями длинных чисел, не реализовал правильно. Еще есть очевиднейшая проблема с обрезанием чисел до максимальной длины поля в 16 символов. Ее можно решить округлением, но тогда возникнет проблема с экспоненциальной записью числа. Да и вообще лучше переделать нативные вычисления.
  
  Посчитал, что уже и так достаточно сделал. Да и до сих пор так считаю :)
  1. Mavsent
    19.11.2021 03:02
    #23722549
    +2
    Вообще этого с головой хватит для написания подобного калькулятора новичку. Кто захочет сам запотеет и сделает остальное.

Простой GUI калькулятор на Python #3 +6

Добавляем отрицание

Backspace

Удаляем равенство из Label

Обрабатываем исключения

Убираем ошибки

Блокируем кнопки

Меняем цвет кнопок

Включаем кнопки

Регулируем размер шрифта

Регулируем размер шрифта во временном выражении

Делаем код немного компактнее

Проблема с вычислениями вещественных чисел

Заключение

Комментарии (11)

sci_nov

machinatororis

zoldaten

lesskop Автор

zoldaten

lesskop Автор

zoldaten

lesskop Автор

Mavsent

lesskop Автор

Mavsent