Crearea unei interfețe GUI cu Tk în Go

Python are librării GUI precum Tkinter încorporate în mod implicit. Recent, a fost dezvoltată o bibliotecă Tk Cross Platform, CGo-Free pentru a permite utilizarea Tcl/Tk și în limbajul Go. Astăzi vom examina utilizarea sa de bază.

Crearea 'Hello, Tk'

Mai întâi, vom începe cu un exemplu simplu '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}

Rezultatul rulării hello-tk

Vom examina în detaliu codul exemplu de mai sus și rezultatul rulării.

Cei care au experiență în utilizarea Tk în Python vor înțelege structura în care widget-urile sunt împachetate în fereastră sau direct sub fereastră. În funcție de tipul widget-ului, etichetele (labels) și altele sunt incluse în acesta.

Ipadx și Ipady sunt prescurtări de la Internal padding și ajustează spațierea internă a widget-urilor. În acest exemplu, spațierea butonului este ajustată.

Această bibliotecă include o structură Window, iar variabila App gestionează fereastra de nivel superior. Aceasta este predefinită în interiorul bibliotecii. Prin urmare, funcția tk.App.Destroy(), care închide tk.App.Wait(), are rolul de a închide fereastra de nivel superior.

Acum, vom examina câteva exemple din folderul _examples al GitLab.

Procesarea fișierelor SVG

Urmează un exemplu de afișare a unui fișier SVG într-un 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}

Rezultatul rulării go-tk-svg

Modul în care această bibliotecă procesează SVG este următorul:

Conținutul fișierului SVG este citit ca șir de caractere (sau inclus direct ca în exemplul de mai sus).
Acest conținut este transmis funcției Data pentru a fi convertit într-un șir de caractere care include o opțiune (opțiunea -data).
Valoarea octetului convertit este transmisă funcției NewPhoto, care returnează un pointer către structura Img, reprezentând o imagine Tcl/Tk.
Trecând prin funcția Image, pointerul structurii Img este convertit într-un șir de caractere la care s-a adăugat opțiunea -Image.
Motivul pentru care este convertit într-un șir de caractere care conține valoarea RAW a structurii este necesitatea creării widget-ului Label.

Fișierele ICO și PNG sunt procesate în mod similar.

Procesarea fișierelor 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}

Rezultatul rulării go-tk-png

Procesul de tratare a fișierelor PNG este următorul:

Fișierul gopher.png încorporat este convertit într-un tip șir de caractere care include opțiuni.
Este convertit la tipul *Img prin funcția NewPhoto.
După ce trece prin funcția Image, este convertit într-un șir de caractere RAW și apoi este creat ca widget Label.

Fișierele ICO sunt tratate în același mod, diferența față de formatul SVG fiind doar modul de procesare internă a funcției Data.

Să examinăm identitatea "șirului de caractere care include opțiuni":

1type rawOption string

Șirul de caractere care include opțiunile menționate anterior este pur și simplu un șir de caractere formatat.

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

Metoda optionString este o metodă pentru pointerul Window, care returnează un șir de caractere.

În final, să examinăm pe scurt structura internă a funcției 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}

Din cod se observă că în cazul fișierelor ICO sau PNG este necesar un proces de codificare/decodificare. În celelalte cazuri, se adaugă doar opțiunea -data la șirul de caractere convertit în format de octet, fără o conversie specială, pentru a indica faptul că este rezultatul funcției Data.

Încărcarea imaginilor cu widget-ul Menu

Dacă adăugăm un widget Menu la exemplele de încărcare PNG și ICO exersate anterior, putem crea o aplicație care afișează imaginile necesare.

Mai întâi, să examinăm un exemplu simplu 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}

În acest exemplu, am creat o bară de meniu și un meniu, am evidențiat textul, am folosit opțiunea Command, am realizat legarea de scurtături (shortcut binding) și am setat dimensiunea inițială a ferestrei aplicației.

Acum vom modifica funcția Command specificată ca GetOpenFile pentru a crea un program care încarcă și afișează imagini.

Planul de dezvoltare a programului este următorul:

Restricționarea deschiderii doar a fișierelor PNG și ICO
Procesarea fișierului selectat din dialogul de fișiere
Implementarea widget-ului pentru afișarea imaginii

Următorul cod reflectă acest 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}

Rezultatul rulării go-tk-image-open

Codul de mai sus funcționează în modul următor:

Se verifică extensia fișierului cu ajutorul funcției de comparare a șirurilor de caractere din pachetul strings.
Se folosește pachetul os pentru a deschide, citi și închide fișierul.
Imaginea citită este afișată ca widget Label.

Rezumat

În acest articol, utilizând biblioteca Tcl/Tk din limbajul Go, am abordat următoarele subiecte:

Structura de bază a aplicațiilor GUI
Procesarea diferitelor formate de imagine, cum ar fi SVG, PNG, ICO
Împachetarea widget-urilor și gestionarea layout-ului
Structura de procesare a datelor imaginii
Legarea de scurtături (shortcut binding) și comenzi de widget

Utilizarea limbajului Go împreună cu Tcl/Tk permite crearea de programe GUI simple, dar practice. Vă încurajăm să vă aventurați în dezvoltarea de aplicații GUI mai complexe pe baza acestor cunoștințe.