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Criação de GUI com Tk em Go

By Yunjin Lee
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O Python possui bibliotecas GUI como Tkinter integradas por padrão. Recentemente, uma biblioteca Tk multiplataforma CGo-Free foi desenvolvida para permitir o uso de Tcl/Tk também na linguagem Go. Hoje, vamos explorar seu uso básico.

Olá, criando Tk

Primeiro, vamos começar com um exemplo simples de 'Olá, 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}

hello-tk 실행 결과

Vamos examinar o código de exemplo e o resultado da execução em detalhes.

Se você tem experiência com o Tk do Python, entenderá a estrutura em que os Widgets são empacotados dentro de uma janela ou diretamente sob uma janela. Dependendo do tipo de Widget, Labels, entre outros, são incluídos nele.

Ipadx e Ipady são abreviações de Internal padding, que ajustam o espaçamento interno dos Widgets. Neste exemplo, o espaçamento do botão é ajustado.

Esta biblioteca possui uma estrutura Window, e a variável App gerencia a janela de nível superior. Isso é pré-definido dentro da biblioteca. Assim, a função tk.App.Destroy(), que encerra tk.App.Wait(), é responsável por fechar a janela de nível superior.

Agora, vamos examinar alguns exemplos na pasta _examples do GitLab.

Processando arquivos SVG

A seguir, um exemplo de 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}

go-tk-svg 실행 결과

O método para processar SVG nesta biblioteca é o seguinte:

  1. O conteúdo do arquivo SVG é lido como uma string (ou incluído diretamente, como no exemplo acima).
  2. Este conteúdo é passado para a função Data para ser convertido em uma string que inclui opções (opção -data).
  3. O valor de byte convertido é passado para a função NewPhoto, que retorna um ponteiro para uma estrutura Img que representa uma imagem Tcl/Tk.
  4. Ao passar pela função Image, o ponteiro da estrutura Img é convertido em uma string com a opção -Image adicionada.
  5. A razão para converter para uma string contendo o valor RAW da estrutura é para a criação de um Widget Label.

Arquivos ICO e PNG são processados de forma semelhante.

Processando 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}

go-tk-png 실행결과

O processo de tratamento de arquivos PNG é o seguinte:

  1. O arquivo gopher.png incorporado é convertido para um tipo de string que inclui 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 criado como um Widget Label.

Arquivos ICO são processados da mesma forma, e a única diferença em relação ao formato SVG é o método de processamento interno da função Data.

Agora, vamos examinar a identidade da "string com opções":

1type rawOption string

A string com opções mencionada anteriormente é simplesmente uma string formatada.

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

O método optionString é um método para um ponteiro Window, que retorna uma string.

Finalmente, vamos examinar brevemente 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}

Ao analisar o código, podemos observar que, no caso de arquivos ICO ou PNG, é necessário um processo de codificação/decodificação. Em outros casos, nenhuma conversão especial é necessária; apenas a opção -data é adicionada à string convertida para o tipo byte para indicar que é o resultado da função Data.

Carregando imagens com o Widget Menu

Ao adicionar um Widget Menu aos exemplos anteriores de carregamento de PNG e ICO, é possível criar um aplicativo que exibe as imagens necessárias.

Primeiro, 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}

go-tk-메뉴바-실행결과

Neste exemplo, criamos uma barra de menu e um menu, destacamos texto, usamos a opção Command, vinculamos teclas de atalho e definimos o tamanho inicial da janela do aplicativo.

Agora, vamos modificar a função Command especificada com GetOpenFile para criar um programa que carrega e exibe imagens.

O plano de desenvolvimento do programa é o seguinte:

  1. Restringir a abertura apenas de arquivos PNG e ICO
  2. Processar o arquivo selecionado na caixa de diálogo de arquivo
  3. Implementar um Widget para exibição de imagens

A seguir, o código que reflete este plano:

 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-이미지-불러오기-실행결과

O código acima funciona da seguinte maneira:

  1. Verifica a extensão do arquivo usando a função de comparação de strings do pacote strings.
  2. Abre, lê e fecha o arquivo usando o pacote os.
  3. A imagem lida é exibida como um Widget de Label.

Resumo

Neste artigo, utilizando a biblioteca Tcl/Tk da linguagem Go, abordamos os seguintes tópicos:

  1. Estrutura básica de aplicativos GUI
  2. Processamento de vários formatos de imagem, como SVG, PNG e ICO
  3. Empacotamento de Widgets e gerenciamento de Layout
  4. Estrutura de processamento de dados de imagem
  5. Vinculação de teclas de atalho e comandos de Widgets

Ao usar a linguagem Go e Tcl/Tk em conjunto, é possível criar programas GUI simples e práticos. Com base nisso, encorajamos você a tentar desenvolver aplicativos GUI mais complexos.