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Criação de GUI com Tk em Go

By Yunjin Lee
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Em Python, bibliotecas de GUI, como o Tkinter, encontram-se intrinsecamente incorporadas. Recentemente, foi desenvolvida a biblioteca CGo-Free, Cross Platform Tk 라이브러리 para permitir o uso de Tcl/Tk também na linguagem Go. Hoje, examinaremos seu uso fundamental.

Criando o Hello, Tk

Primeiramente, iniciaremos com um exemplo simples de 'Hello, TK!'.

 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}

Resultado da execução do hello-tk

Procederemos a uma análise detalhada do código de exemplo acima e de seu resultado de execução.

Aqueles com experiência no uso do Tk em Python compreenderão a estrutura onde os widgets são empacotados dentro de uma janela ou diretamente abaixo dela. Rótulos (Labels), entre outros, são incluídos dependendo do tipo de widget.

Ipadx e Ipady são abreviações para Internal padding, regulando o preenchimento (espaçamento) entre os widgets internos. Neste exemplo, o espaçamento do botão é ajustado.

Esta biblioteca possui uma estrutura Window, e uma variável denominada App gerencia a janela de nível superior, a qual é pré-definida internamente na biblioteca. Consequentemente, a função tk.App.Destroy(), que encerra tk.App.Wait(), é responsável por fechar a janela principal.

A seguir, examinaremos alguns exemplos localizados na pasta _examples do GitLab.

Processamento de Arquivos SVG

O exemplo a seguir demonstra a exibição de um arquivo SVG em um widget Label.

 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}

Resultado do go-tk-svg

O método para processar SVG nesta biblioteca é o seguinte:

  1. Lê-se o conteúdo do arquivo SVG como uma string (ou o inclui-se diretamente, como no exemplo precedente).
  2. Transfere-se este conteúdo à função Data para ser convertido em uma string contendo opções (opção -data).
  3. O valor em bytes convertido é então passado à função NewPhoto, que retorna um ponteiro para a estrutura Img, a qual representa a imagem Tcl/Tk.
  4. Ao passar pela função Image, o ponteiro da estrutura Img é convertido em uma string com a adição da opção -Image.
  5. A conversão para uma string contendo o valor RAW da estrutura se deve à necessidade de instanciar o widget Label.

Arquivos ICO e PNG são processados de maneira análoga.

Processamento de Arquivos PNG

 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}

Resultado do go-tk-png

O processo de tratamento de arquivos PNG é o seguinte:

  1. O gopher.png incorporado é convertido para um tipo string contendo opções.
  2. É convertido para o tipo *Img através da função NewPhoto.
  3. Após passar pela função Image e ser convertido para uma string RAW, é instanciado como um widget Label.

Arquivos ICO são processados da mesma maneira, diferindo do formato SVG unicamente no procedimento interno da função Data.

Examinemos agora a natureza exata desta "string contendo opções":

1type rawOption string

A string contendo opções mencionada anteriormente é meramente uma string formatada.

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

O método optionString é um método associado ao ponteiro Window e retorna uma string.

Por fim, analisaremos sucintamente a estrutura interna da função 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}

Observando o código, percebe-se que, nos casos de arquivos ICO ou PNG, é necessário um processo de codificação/descodificação. Nos demais casos, sem qualquer conversão especial, apenas a opção -data é acrescida à string convertida para o formato byte, indicando que este é o resultado da função Data.

Carregando Imagens com o Widget Menu

Adicionando um widget Menu aos exemplos de carregamento de PNG e ICO praticados anteriormente, é possível construir uma aplicação capaz de exibir as imagens necessárias.

Inicialmente, vamos examinar um exemplo simples de widget Menu.

 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}

Resultado da execução da barra de menu go-tk

Neste exemplo, foram configurados a barra de menu e a criação do menu, o destaque de texto, a opção Command, o binding de atalhos de teclado e o tamanho inicial da janela da aplicação.

Iremos agora modificar a função Command designada a GetOpenFile para desenvolver um programa que carregue e exiba imagens.

O plano de desenvolvimento do programa é o seguinte:

  1. Restringir a abertura apenas a arquivos PNG e ICO.
  2. Processar os arquivos selecionados no diálogo de arquivos.
  3. Implementar os widgets necessários para a exibição da imagem.

O código a seguir reflete estes planejamentos:

 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}

Resultado do carregamento de imagem go-tk

O código precedente opera da seguinte maneira:

  1. Confirma-se a extensão do arquivo utilizando as funções de comparação de strings do pacote strings.
  2. O arquivo é aberto, lido e subsequentemente fechado, utilizando o pacote os.
  3. A imagem lida é exibida por meio de um widget Label.

Resumo

Neste artigo, exploramos o conteúdo a seguir, utilizando a biblioteca Tcl/Tk da linguagem Go:

  1. Estrutura básica de aplicações GUI.
  2. Processamento de diversos formatos de imagem, como SVG, PNG e ICO.
  3. Gerenciamento de empacotamento (packing) de widgets e layout.
  4. Estrutura de processamento de dados de imagem.
  5. Binding de atalhos de teclado e comandos de widget.

A utilização conjunta da linguagem Go e do Tcl/Tk possibilita a criação de programas GUI concisos e, todavia, práticos. Espera-se que, com base neste conhecimento, V. Sa. se sinta encorajado a desafiar-se no desenvolvimento de aplicações GUI mais complexas.