GoSuda

GUI-implementering i Go uden CGo med Tcl/Tk (modernc.org/tk9.0): widgetpakning og billedgengivelse

By Yunjin Lee views ...

Python har som standard indbygget GUI-biblioteker som Tkinter. For nylig er der også udviklet et CGo-Free, Cross Platform Tk-bibliotek, der gør det muligt at bruge Tcl/Tk i Go-sproget. I dag gennemgår vi dets grundlæggende brug.

Opret Hello, Tk

Vi starter med et simpelt 'Hello, TK!'-eksempel.

 1package main
 2
 3import tk "modernc.org/tk9.0"
 4
 5func main() {
 6    tk.Pack(
 7        tk.TButton(
 8            tk.Txt("Hello, TK!"),
 9            tk.Command(func() {
10                tk.Destroy(tk.App)
11            })),
12        tk.Ipadx(10), tk.Ipady(5), tk.Padx(15), tk.Pady(10),
13    )
14    tk.App.Wait()
15}

hello-tk eksekveringsresultat

Lad os se nærmere på ovenstående eksempelkode og dens eksekveringsresultat.

Hvis du har erfaring med Tk i Python, vil du kunne forstå strukturen, hvor widgets pakkes ind i et vindue eller pakkes direkte under vinduet. Afhængigt af widgettypen indeholder den fx labels.

Ipadx og Ipady er forkortelser for Internal padding og justerer den indre margen af interne widgets. I dette eksempel justeres knappens margen.

Biblioteket har en Window-struktur, og variablen App administrerer det øverste vindue. Den er foruddefineret i biblioteket. Derfor har funktionen tk.App.Destroy(), som afslutter tk.App.Wait(), til opgave at lukke det øverste vindue.

Lad os nu se nogle eksempler i mappen _examples på GitLab.

Håndtering af SVG-filer

Følgende er et eksempel, der viser en SVG-fil i en label-widget.

 1package main
 2
 3import . "modernc.org/tk9.0"
 4
 5// https://en.wikipedia.org/wiki/SVG
 6const svg = `<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
 7<!DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 1.1//EN" "http://www.w3.org/Graphics/SVG/1.1/DTD/svg11.dtd">
 8<svg width="391" height="391" viewBox="-70.5 -70.5 391 391" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
 9<rect fill="#fff" stroke="#000" x="-70" y="-70" width="390" height="390"/>
10<g opacity="0.8">
11    <rect x="25" y="25" width="200" height="200" fill="lime" stroke-width="4" stroke="pink" />
12    <circle cx="125" cy="125" r="75" fill="orange" />
13    <polyline points="50,150 50,200 200,200 200,100" stroke="red" stroke-width="4" fill="none" />
14    <line x1="50" y1="50" x2="200" y2="200" stroke="blue" stroke-width="4" />
15</g>
16</svg>`
17
18func main() {
19    Pack(Label(Image(NewPhoto(Data(svg)))),
20        TExit(),
21        Padx("1m"), Pady("2m"), Ipadx("1m"), Ipady("1m"))
22    App.Center().Wait()
23}

go-tk-svg eksekveringsresultat

Sådan håndterer dette bibliotek SVG:

  1. Indlæs indholdet af SVG-filen som en streng (eller inkluder det direkte, som i eksemplet ovenfor).
  2. Send dette indhold til funktionen Data for at konvertere det til en streng med indbyggede options (-data option).
  3. De konverterede bytes sendes til funktionen NewPhoto, som returnerer en pointer til en Img-struktur, der repræsenterer et Tcl/Tk-billede.
  4. Når pointeren til Img-strukturen passerer igennem funktionen Image, konverteres den til en streng, hvortil -Image option er tilføjet.
  5. Strengen, der indeholder den rå værdi af strukturen, konverteres, fordi det er nødvendigt for oprettelsen af Label-widgetten.

ICO- og PNG-filer håndteres på en lignende måde.

Håndtering af PNG-filer

 1package main
 2
 3import _ "embed"
 4import . "modernc.org/tk9.0"
 5
 6//go:embed gopher.png
 7var gopher []byte
 8
 9func main() {
10    Pack(Label(Image(NewPhoto(Data(gopher)))),
11        TExit(),
12        Padx("1m"), Pady("2m"), Ipadx("1m"), Ipady("1m"))
13    App.Center().Wait()
14}

go-tk-png eksekveringsresultat

Processen for håndtering af PNG-filer er som følger:

  1. Konverter den indlejrede gopher.png til en streng-type med indbyggede options.
  2. Konverter den til typen *Img via funktionen NewPhoto.
  3. Efter passage gennem funktionen Image konverteres den til en RAW-streng, hvorefter der oprettes en label-widget.

ICO-filer håndteres på samme måde, og den eneste forskel fra SVG-formatet er den interne behandlingsmetode i funktionen Data.

Lad os her se nærmere på "strengen med indbyggede options":

1type rawOption string

Den streng med indbyggede options, som nævnt ovenfor, er blot en formateret streng.

1func (w *Window) optionString(_ *Window) string {
2    return w.String()
3}

Metoden optionString er en metode for Window-pointeren, og den returnerer en streng.

Til sidst skal vi kort se på den interne struktur i funktionen Data:

 1func Data(val any) Opt {
 2    switch x := val.(type) {
 3    case []byte:
 4        switch {
 5        case bytes.HasPrefix(x, pngSig):
 6            // ok
 7        case bytes.HasPrefix(x, icoSig):
 8            b := bytes.NewBuffer(x)
 9            img, err := ico.Decode(bytes.NewReader(x))
10            if err != nil {
11                fail(err)
12                return rawOption("")
13            }
14
15            b.Reset()
16            if err := png.Encode(b, img); err != nil {
17                fail(err)
18                return rawOption("")
19            }
20
21            val = b.Bytes()
22        }
23    }
24    return rawOption(fmt.Sprintf(`-data %s`, optionString(val)))
25}

Af koden fremgår det, at ICO- og PNG-filer kræver en encoding/decoding-proces. I andre tilfælde konverteres bytes blot til en streng, og der tilføjes kun -data option for at angive, at resultatet stammer fra funktionen Data.

Indlæsning af billeder via en menu-widget

Ved at tilføje en menu-widget til eksemplet med indlæsning af PNG- og ICO-filer kan vi lave et program, der viser det ønskede billede.

Lad os først se på et simpelt eksempel med en menu-widget.

 1package main
 2
 3import (
 4    "fmt"
 5    . "modernc.org/tk9.0"
 6    "runtime"
 7)
 8
 9func main() {
10    menubar := Menu()
11
12    fileMenu := menubar.Menu()
13    fileMenu.AddCommand(Lbl("New"), Underline(0), Accelerator("Ctrl+N"))
14    fileMenu.AddCommand(Lbl("Open..."), Underline(0), Accelerator("Ctrl+O"), Command(func() { GetOpenFile() }))
15    Bind(App, "<Control-o>", Command(func() { fileMenu.Invoke(1) }))
16    fileMenu.AddCommand(Lbl("Save As..."), Underline(5))
17    fileMenu.AddSeparator()
18    fileMenu.AddCommand(Lbl("Exit"), Underline(1), Accelerator("Ctrl+Q"), ExitHandler())
19    Bind(App, "<Control-q>", Command(func() { fileMenu.Invoke(4) }))
20    menubar.AddCascade(Lbl("File"), Underline(0), Mnu(fileMenu))
21
22    App.WmTitle(fmt.Sprintf("%s on %s", App.WmTitle(""), runtime.GOOS))
23    App.Configure(Mnu(menubar), Width("8c"), Height("6c")).Wait()
24}

go-tk-menulinje eksekveringsresultat

I dette eksempel har vi prøvet at oprette en menulinje og menuer, fremhæve bogstaver, bruge Command-option, binde genvejstaster og angive den initiale størrelse af applikationsvinduet.

Nu vil vi ændre Command-funktionen, der er tilknyttet GetOpenFile, så programmet indlæser og viser billeder.

Planen for programmet er som følger:

  1. Begræns åbningen til kun PNG- og ICO-filer
  2. Håndter den fil, der er valgt i fildialogen
  3. Implementer en widget til visning af billedet

Her er koden, der afspejler denne plan:

 1package main
 2
 3import (
 4    "fmt"
 5    "log"
 6    "os"
 7    "runtime"
 8    "strings"
 9
10    . "modernc.org/tk9.0"
11)
12
13func handleFileOpen() {
14    s := GetOpenFile()
15    for _, photo := range s {
16        formatCheck := strings.Split(photo, ".")
17        format := formatCheck[len(formatCheck)-1]
18
19        if (strings.Compare(format, "png") == 0) || (strings.Compare(format, "ico") == 0) {
20            picFile, err := os.Open(photo)
21            if err != nil {
22                log.Println("Error while opening photo, error is: ", err)
23            }
24
25            pictureRawData := make([]byte, 10000*10000)
26            picFile.Read(pictureRawData)
27
28            imageLabel := Label(Image(NewPhoto(Data(pictureRawData))))
29            Pack(imageLabel,
30                TExit(),
31                Padx("1m"), Pady("2m"), Ipadx("1m"), Ipady("1m"))
32        }
33        picFile.Close()
34    }
35}
36
37func main() {
38    menubar := Menu()
39
40    fileMenu := menubar.Menu()
41    fileMenu.AddCommand(Lbl("Open..."), Underline(0), Accelerator("Ctrl+O"), Command(handleFileOpen))
42    Bind(App, "<Control-o>", Command(func() { fileMenu.Invoke(0) }))
43    fileMenu.AddCommand(Lbl("Exit"), Underline(1), Accelerator("Ctrl+Q"), ExitHandler())
44    Bind(App, "<Control-q>", Command(func() { fileMenu.Invoke(1) }))
45    menubar.AddCascade(Lbl("File"), Underline(0), Mnu(fileMenu))
46
47    App.WmTitle(fmt.Sprintf("%s on %s", App.WmTitle(""), runtime.GOOS))
48    App.Configure(Mnu(menubar), Width("10c"), Height("10c")).Wait()
49}

go-tk-indlæs-billede eksekveringsresultat

Ovenstående kode fungerer på følgende måde:

  1. Filudvidelsen kontrolleres med strengsammenligningsfunktionerne i pakken strings
  2. Filen åbnes, læses og lukkes med pakken os
  3. Det indlæste billede vises i en label-widget

Opsummering

I denne artikel har vi med Go-sprogets Tcl/Tk-bibliotek behandlet følgende:

  1. Grundlæggende struktur for en GUI-applikation
  2. Håndtering af forskellige billedformater såsom SVG, PNG og ICO
  3. Pakning af widgets og layoutstyring
  4. Strukturen for billeddatabehandling
  5. Genvejstastbinding og widget-kommandoer

Ved at bruge Go-sproget sammen med Tcl/Tk kan man lave enkle, men praktiske GUI-programmer. Med dette som udgangspunkt opfordres du til at kaste dig ud i udviklingen af mere komplekse GUI-applikationer.