GoSuda

CGo nélküli Go Tcl/Tk (modernc.org/tk9.0) GUI megvalósítása: widgetek elrendezése és képmegjelenítés

By Yunjin Lee views ...

A Pythonban a Tkinterhez hasonló GUI-könyvtárak alapértelmezés szerint beépítve megtalálhatók. A közelmúltban a Go nyelvhez is elkészült a CGo-Free, Cross Platform Tk library, amely lehetővé teszi a Tcl/Tk használatát. Ma ennek alapvető használatát tekintjük át.

Hello, Tk létrehozása

Először egy egyszerű „Hello, TK!” példával kezdünk.

 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 futtatási eredménye

Nézzük meg részletesebben a fenti példakódot és annak futtatási eredményét.

Aki használt már Tk-t Pythonban, az ismeri azt a szerkezetet, amelyben a widgetek egy ablakba vagy közvetlenül a főablak alá kerülnek pack módszerrel. A widget típusától függően például a címkék is ezen belül helyezkednek el.

Az Ipadx és az Ipady az Internal padding rövidítése, és a belső widgetek margóit szabályozzák. Ebben a példában a gomb belső margója módosul.

A könyvtárban található egy Window struktúra, valamint egy App nevű változó, amely a legfelső szintű ablakot kezeli. Ez a könyvtáron belül előre definiált. Így a tk.App.Wait() függvényt lezáró tk.App.Destroy() függvény feladata a legfelső szintű ablak bezárása.

Most nézzünk meg néhány példát a GitLab _examples mappájából.

SVG-fájlok kezelése

Az alábbi példa egy SVG-fájlt jelenít meg egy címke (label) widgetben.

 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 futtatási eredménye

A könyvtárban az SVG kezelése a következőképpen történik:

  1. Az SVG-fájl tartalmát karakterláncként olvassuk be (vagy, mint a fenti példában, közvetlenül beágyazzuk).
  2. Ezt a tartalmat a Data függvénynek adjuk át, amely opciókat tartalmazó karakterlánccá alakítja (-data opció).
  3. A kapott bájtokat a NewPhoto függvény kapja meg, amely egy Tcl/Tk képet reprezentáló Img struktúra mutatóját adja vissza.
  4. Az Image függvényen áthaladva az Img struktúra mutatója olyan karakterlánccá alakul, amelyhez a -Image opció is hozzáadódik.
  5. A struktúra RAW értékét tartalmazó karakterláncra azért van szükség, hogy a Label widget létrehozható legyen.

Az ICO- és PNG-fájlok hasonló módon kerülnek feldolgozásra.

PNG-fájlok kezelése

 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 futtatási eredménye

A PNG-fájl feldolgozásának folyamata a következő:

  1. A beágyazott gopher.png fájlt opciókat tartalmazó karakterlánc típusává alakítjuk.
  2. A NewPhoto függvény segítségével *Img típussá alakítjuk.
  3. Az Image függvényen áthaladva RAW karakterlánccá alakul, majd címke (label) widgetként jön létre.

Az ICO-fájl feldolgozása ugyanazon módon történik, az SVG formátumtól csak a Data függvény belső feldolgozási módjában tér el.

Vizsgáljuk meg, mit is jelent a „opciókat tartalmazó karakterlánc”:

1type rawOption string

A korábban említett, opciókat tartalmazó karakterlánc egyszerűen egy formázott karakterlánc.

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

Az optionString metódus a Window mutatóhoz tartozik, és egy karakterláncot ad vissza.

Végül tekintsük át röviden a Data függvény belső felépítését:

 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}

A kódból látható, hogy ICO- és PNG-fájlok esetén kódolási/dekódolási folyamatra van szükség. Más esetekben nincs szükség különleges átalakításra; a bájtokká alakított karakterlánchoz csupán a -data opciót adjuk hozzá, jelezve, hogy a Data függvény eredményéről van szó.

Kép betöltése menüwidgettel

A korábban gyakorolt PNG- és ICO-betöltő példához menüwidgetet adva olyan alkalmazást hozhatunk létre, amely a kiválasztott képet megjeleníti.

Először nézzünk egy egyszerű menüwidget-példát.

 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-menüsor futtatási eredménye

Ebben a példában bemutattuk a menüsort és a menük létrehozását, a betűk kiemelését, a Command opciót, a billentyűparancs-kötéseket, valamint az alkalmazásablak kezdeti méretének beállítását.

Most módosítsuk a GetOpenFile által meghívott Command függvényt úgy, hogy egy képet töltsön be és jelenítsen meg.

A program tervezett lépései a következők:

  1. Csak PNG- és ICO-fájlok megnyitásának engedélyezése
  2. A fájlválasztó párbeszédablakban kiválasztott fájl feldolgozása
  3. A képmegjelenítéshez szükséges widget megvalósítása

Az ezt a tervet követő kód:

 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-képmegnyitás futtatási eredménye

A fenti kód a következőképpen működik:

  1. A strings csomag karakterlánc-összehasonlító függvényével ellenőrzi a fájlkiterjesztést
  2. Az os csomag segítségével megnyitja, beolvassa, majd bezárja a fájlt
  3. A beolvasott képet címke (label) widgetben jeleníti meg

Összefoglalás

Ebben a cikkben a Go nyelv Tcl/Tk könyvtárának felhasználásával a következő témákat vizsgáltuk:

  1. A GUI-alkalmazások alapvető szerkezete
  2. Különböző képformátumok, mint az SVG, PNG és ICO kezelése
  3. Widgetek pack-elése és elrendezés-kezelése
  4. Képadat-feldolgozási szerkezet
  5. Billentyűparancs-kötések és widget-parancsok

A Go nyelv és a Tcl/Tk együttes használatával egyszerű, mégis gyakorlati GUI-programok készíthetők. Erre építve érdemes további, összetettebb GUI-alkalmazások fejlesztésére is vállalkozni.