GoSuda

Tvorba GUI v Go s Tk

By Yunjin Lee
views ...

Python má v základe zabudované GUI knižnice, ako napríklad Tkinter. Nedávno bola pre jazyk Go vyvinutá knižnica CGo-Free, Cross Platform Tk library, ktorá umožňuje používať Tcl/Tk. Dnes si prezrieme jej základné použitie.

Vytvorenie „Hello, Tk“

Najprv začnime s jednoduchým príkladom „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}

Výsledok spustenia hello-tk

Podrobne si prezrieme vyššie uvedený príklad kódu a výsledok spustenia.

Ak máte skúsenosti s používaním Tk v Pythone, pochopíte štruktúru, kde sú widgety „zabalené“ do okna alebo priamo pod okno. V závislosti od typu widgetu sú v ňom zahrnuté napríklad popisky (labels).

Ipadx a Ipady sú skratky pre Internal padding a upravujú vnútorné okraje widgetov. V tomto príklade sú upravené okraje tlačidla.

Táto knižnica obsahuje štruktúru Window a premenná App spravuje najvyššie okno. Je vopred definovaná vo vnútri knižnice. Preto funkcia tk.App.Destroy(), ktorá ukončuje tk.App.Wait(), slúži na zatvorenie najvyššieho okna.

Teraz si prezrieme niektoré príklady z priečinka _examples v GitLab-e.

Spracovanie súboru SVG

Nasleduje príklad zobrazenia súboru SVG vo widgete 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}

Výsledok spustenia go-tk-svg

Metóda spracovania SVG v tejto knižnici je nasledovná:

  1. Obsah súboru SVG sa načíta ako reťazec (alebo sa priamo vloží, ako v príklade vyššie).
  2. Tento obsah sa odovzdá funkcii Data, aby sa transformoval na reťazec obsahujúci možnosti (možnosť -data).
  3. Konvertované bajtové hodnoty sa odovzdajú funkcii NewPhoto, ktorá vráti ukazovateľ na štruktúru Img reprezentujúcu obrázok Tcl/Tk.
  4. Prechodom cez funkciu Image sa ukazovateľ na štruktúru Img transformuje na reťazec s pridanou možnosťou -Image.
  5. Dôvodom pre transformáciu na reťazec obsahujúci RAW hodnoty štruktúry je vytvorenie widgetu Label.

Súbory ICO a PNG sa spracovávajú podobným spôsobom.

Spracovanie súboru 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}

Výsledok spustenia go-tk-png

Proces spracovania súboru PNG je nasledovný:

  1. Vložený súbor gopher.png sa konvertuje na typ reťazca obsahujúci možnosti.
  2. Pomocou funkcie NewPhoto sa konvertuje na typ *Img.
  3. Po prechode funkciou Image sa konvertuje na RAW reťazec a potom sa vytvorí ako widget Label.

Súbory ICO sa spracovávajú rovnakým spôsobom a rozdiel oproti formátu SVG je iba v spôsobe vnútorného spracovania funkcie Data.

Pozrime sa na podstatu „reťazca s možnosťami“:

1type rawOption string

Uvedený reťazec s možnosťami je jednoducho formátovaný reťazec.

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

Metóda optionString je metóda pre ukazovateľ Window a vracia reťazec.

Nakoniec si stručne prezrieme vnútornú štruktúru funkcie 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}

Z kódu vyplýva, že v prípade súborov ICO alebo PNG je potrebný proces kódovania/dekódovania. V iných prípadoch sa bez špeciálnej konverzie pridá len možnosť -data k reťazcu konvertovanému na bajtový typ, aby sa označil výsledok funkcie Data.

Načítanie obrázkov pomocou widgetu Menu

Pridaním widgetu Menu k predošlým príkladom načítania PNG a ICO je možné vytvoriť aplikáciu, ktorá zobrazuje požadované obrázky.

Najprv si prezrieme jednoduchý príklad widgetu 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}

Výsledok spustenia go-tk-menubar

V tomto príklade sme nastavili panel menu a vytvorenie menu, zvýraznenie textu, možnosť Command, viazanie skratiek a počiatočnú veľkosť okna aplikácie.

Teraz upravíme funkciu Command, ktorá je priradená k GetOpenFile, aby sme vytvorili program, ktorý načíta a zobrazí obrázky.

Plán vytvorenia programu je nasledovný:

  1. Obmedziť otváranie iba na súbory PNG a ICO.
  2. Spracovať súbor vybraný v dialógovom okne pre súbory.
  3. Implementovať widget na zobrazenie obrázkov.

Nasleduje kód, ktorý odráža tento plán:

 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}

Výsledok spustenia go-tk-image-open

Vyššie uvedený kód funguje nasledovne:

  1. Kontroluje príponu súboru pomocou funkcie porovnávania reťazcov z balíka strings.
  2. Otvorí, prečíta a zatvorí súbor pomocou balíka os.
  3. Načítaný obrázok sa zobrazí ako widget Label.

Zhrnutie

V tomto článku sme sa pomocou knižnice Tcl/Tk v jazyku Go zaoberali nasledujúcimi témami:

  1. Základná štruktúra GUI aplikácií
  2. Spracovanie rôznych obrazových formátov vrátane SVG, PNG, ICO
  3. Balenie widgetov a správa rozloženia
  4. Štruktúra spracovania obrazových dát
  5. Viazanie skratiek a príkazov widgetov

Spoločným použitím jazyka Go a Tcl/Tk je možné vytvárať jednoduché, ale praktické GUI programy. Na základe toho sa pokúste vyvinúť zložitejšie GUI aplikácie.