Как написать приложение на пайтон

Эта статья предназначена для тех, кто только начинает своё знакомство с созданием приложений с графическим интерфейсом (GUI) на Python. В ней мы рассмотрим основы использования PyQt в связке с Qt Designer. Шаг за шагом мы создадим простое Python GUI приложение, которое будет отображать содержимое выбранной директории.

Что нам потребуется

Нам понадобятся PyQt и Qt Designer, ну и Python, само собой.

В этой статье используется PyQt5 с Python 3, но особых различий между PyQt и PySide или их версиями для Python 2 нет.

Windows: PyQt можно скачать здесь. В комплекте с ним идёт Qt Designer.

macOS: Вы можете установить PyQt с помощью Homebrew:

$ brew install pyqt5

Скачать пакет с большинством компонентов и инструментов Qt, который содержит Qt Designer, можно по этой ссылке.

Linux: Всё нужное, вероятно, есть в репозиториях вашего дистрибутива. Qt Designer можно установить из Центра Приложений, но PyQt придётся устанавливать через терминал. Установить всё, что нам понадобится, одной командой можно, например, так:

# для Fedora:
$ sudo dnf install python3-qt5 qt-creator
# для Debian/Ubuntu:
$ sudo apt install python3-qt5 pyqt5-dev-tools qtcreator

После того как вы закончили с приготовлениями, откройте командную строку/терминал и убедитесь, что вы можете использовать команду pyuic5. Вы должны увидеть следующее:

$ pyuic5
Error: one input ui-file must be specified

Если вы видите сообщение, что такой команды нет или что-то в таком роде, попробуйте загуглить решение проблемы для вашей операционной системы и версии PyQt.

Если вы используете Windows, то, скорее всего, путь C:Python36Scripts (измените 36 на вашу версию Python) не прописан в вашем PATH. Загляните в этот тред на Stack Overflow, чтобы узнать, как решить проблему.

Дизайн

Основы

Теперь, когда у нас всё готово к работе, давайте начнём с простого дизайна.

Откройте Qt Designer, где вы увидите диалог новой формы, выберите Main Window и нажмите Create.

После этого у вас должна появиться форма — шаблон для окна, размер которого можно менять и куда можно вставлять объекты из окна виджетов и т.д. Ознакомьтесь с интерфейсом, он довольно простой.

Теперь давайте немного изменим размер нашего главного окна, т.к. нам не нужно, чтобы оно было таким большим. А ещё давайте уберём автоматически добавленное меню и строку состояния, поскольку в нашем приложении они не пригодятся.

Все элементы формы и их иерархия по умолчанию отображаются в правой части окна Qt Designer под названием Object Inspector. Вы с лёгкостью можете удалять объекты, кликая по ним правой кнопкой мыши в этом окне. Или же вы можете выбрать их в основной форме и нажать клавишу DEL на клавиатуре.

В итоге мы имеем почти пустую форму. Единственный оставшийся объект — centralwidget, но он нам понадобится, поэтому с ним мы ничего не будем делать.

Теперь перетащите куда-нибудь в основную форму List Widget (не List View) и Push Button из Widget Box.

Макеты

Вместо использования фиксированных позиций и размеров элементов в приложении лучше использовать макеты. Фиксированные позиции и размеры у вас будут выглядеть хорошо (пока вы не измените размер окна), но вы никогда не можете быть уверены, что всё будет точно так же на других машинах и/или операционных системах.

Макеты представляют собой контейнеры для виджетов, которые будут удерживать их на определённой позиции относительно других элементов. Поэтому при изменении размера окна размер виджетов тоже будет меняться.

Давайте создадим нашу первую форму без использования макетов. Перетащите список и кнопку в форме и измените их размер, чтобы вышло вот так:

Теперь в меню Qt Designer нажмите Form, затем выберите Preview и увидите что-то похожее на скриншот выше. Выглядит хорошо, не так ли? Но вот что случится, когда мы изменим размер окна:

Наши объекты остались на тех же местах и сохранили свои размеры, несмотря на то что размер основного окна изменился и кнопку почти не видно. Вот поэтому в большинстве случаев стоит использовать макеты. Конечно, бывают случаи, когда вам, например, нужна фиксированная или минимальная/максимальная ширина объекта. Но вообще при разработке приложения лучше использовать макеты.

Основное окно уже поддерживает макеты, поэтому нам ничего не нужно добавлять в нашу форму. Просто кликните правой кнопкой мыши по Main Window в Object Inspector и выберите Lay out → Lay out vertically. Также вы можете кликнуть правой кнопкой по пустой области в форме и выбрать те же опции:

Ваши элементы должны быть в том же порядке, что и до внесённых изменений, но если это не так, то просто перетащите их на нужное место.

Так как мы использовали вертикальное размещение, все элементы, которые мы добавим, будут располагаться вертикально. Можно комбинировать размещения для получения желаемого результата. Например, горизонтальное размещение двух кнопок в вертикальном будет выглядеть так:

Если у вас не получается переместить элемент в главном окне, вы можете сделать это в окне Object Inspector.

Последние штрихи

Теперь, благодаря вертикальному размещению, наши элементы выровнены правильно. Единственное, что осталось сделать (но не обязательно), — изменить имя элементов и их текст.

В простом приложении вроде этого с одним лишь списком и кнопкой изменение имён не обязательно, так как им в любом случае просто пользоваться. Тем не менее правильное именование элементов — то, к чему стоит привыкать с самого начала.

Свойства элементов можно изменить в разделе Property Editor.

Подсказка: вы можете менять размер, передвигать или добавлять часто используемые элементы в интерфейс Qt Designer для ускорения рабочего процесса. Вы можете добавлять скрытые/закрытые части интерфейса через пункт меню View.

Нажмите на кнопку, которую вы добавили в форму. Теперь в Property Editor вы должны видеть все свойства этого элемента. В данный момент нас интересуют objectName и text в разделе QAbstractButton. Вы можете сворачивать разделы в Property Editor нажатием по названию раздела.

Измените значение objectName на btnBrowse и text на Выберите папку.

Должно получиться так:

Именем объекта списка является listWidget, что вполне подходит в данном случае.

Сохраните дизайн как design.ui в папке проекта.

Превращаем дизайн в код

Конечно, можно использовать .ui-файлы напрямую из Python-кода, однако есть и другой путь, который может показаться легче. Можно конвертировать код .ui-файла в Python-файл, который мы потом сможем импортировать и использовать. Для этого мы используем команду pyuic5 из терминала/командной строки.

Чтобы конвертировать .ui-файл в Python-файл с названием design.py, используйте следующую команду:

$ pyuic5 path/to/design.ui -o output/path/to/design.py

Пишем код

Теперь у нас есть файл design.py с нужной частью дизайна нашего приложения и мы начинать работу над созданием его логики.

Создайте файл main.py в папке, где находится design.py.

Другие интересные статьи по Python.

Используем дизайн

Для Python GUI приложения понадобятся следующие модули:

import sys  # sys нужен для передачи argv в QApplication
from PyQt5 import QtWidgets

Также нам нужен код дизайна, который мы создали ранее, поэтому его мы тоже импортируем:

import design  # Это наш конвертированный файл дизайна

Так как файл с дизайном будет полностью перезаписываться каждый раз при изменении дизайна, мы не будем изменять его. Вместо этого мы создадим новый класс ExampleApp, который объединим с кодом дизайна для использования всех его функций:

class ExampleApp(QtWidgets.QMainWindow, design.Ui_MainWindow):
    def __init__(self):
        # Это здесь нужно для доступа к переменным, методам
        # и т.д. в файле design.py
        super().__init__()
        self.setupUi(self)  # Это нужно для инициализации нашего дизайна

В этом классе мы будем взаимодействовать с элементами интерфейса, добавлять соединения и всё остальное, что нам потребуется. Но для начала нам нужно инициализировать класс при запуске кода. С этим мы разберёмся в функции main():

def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)  # Новый экземпляр QApplication
    window = ExampleApp()  # Создаём объект класса ExampleApp
    window.show()  # Показываем окно
    app.exec_()  # и запускаем приложение

И чтобы выполнить эту функцию, мы воспользуемся привычной конструкцией:

if __name__ == '__main__':  # Если мы запускаем файл напрямую, а не импортируем
    main()  # то запускаем функцию main()

В итоге main.py выглядит таким образом:

import sys  # sys нужен для передачи argv в QApplication
from PyQt5 import QtWidgets
import design  # Это наш конвертированный файл дизайна

class ExampleApp(QtWidgets.QMainWindow, design.Ui_MainWindow):
    def __init__(self):
        # Это здесь нужно для доступа к переменным, методам
        # и т.д. в файле design.py
        super().__init__()
        self.setupUi(self)  # Это нужно для инициализации нашего дизайна

def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)  # Новый экземпляр QApplication
    window = ExampleApp()  # Создаём объект класса ExampleApp
    window.show()  # Показываем окно
    app.exec_()  # и запускаем приложение

if __name__ == '__main__':  # Если мы запускаем файл напрямую, а не импортируем
    main()  # то запускаем функцию main()

Если запустить этот код: $ python3 main.py, то наше приложение запустится!

Но нажатие на кнопку ничего не даёт, поэтому нам придётся с этим разобраться.

Добавляем функциональность в наше Python GUI приложение

Примечание Весь дальнейший код пишется внутри класса ExampleApp.

Начнём с кнопки Выберите папку. Привязать к функции событие вроде нажатия на кнопку можно следующим образом:

self.btnBrowse.clicked.connect(self.browse_folder)

Добавьте эту строку в метод __init__ класса ExampleApp, чтобы выполнить привязку при запуске приложения. А теперь взглянем на неё поближе:

• self.btnBrowse: здесь btnBrowse — имя объекта, который мы определили в Qt Designer. self говорит само за себя и означает принадлежность к текущему классу;
• clicked — событие, которое мы хотим привязать. У разных элементов разные события, например, у виджетов списка есть itemSelectionChanged и т.д.;
• connect() — метод, который привязывает событие к вызову переданной функции;
• self.browse_folder — просто функция (метод), которую мы описали в классе ExampleApp.

Для открытия диалога выбора папки мы можем использовать встроенный метод QtWidgets.QFileDialog.getExistingDirectory:

directory = QtWidgets.QFileDialog.getExistingDirectory(self, "Выберите папку")

Если пользователь выберет директорию, переменной directory присвоится абсолютный путь к выбранной директории, в противном случае она будет равна None. Чтобы не выполнять код дальше, если пользователь закроет диалог, мы используем команду if directory:.

Для отображения содержимого директории нам нужно импортировать os:

import os

И получить список содержимого следующим образом:

os.listdir(path)

Для добавления элементов в listWidget мы используем метод addItem(), а для удаления всех элементов у нас есть self.listWidget.clear().

В итоге функция browse_folder должна выглядеть так:

def browse_folder(self):
    self.listWidget.clear()  # На случай, если в списке уже есть элементы
    directory = QtWidgets.QFileDialog.getExistingDirectory(self, "Выберите папку")
    # открыть диалог выбора директории и установить значение переменной
    # равной пути к выбранной директории

    if directory:  # не продолжать выполнение, если пользователь не выбрал директорию
        for file_name in os.listdir(directory):  # для каждого файла в директории
            self.listWidget.addItem(file_name)   # добавить файл в listWidget

Теперь, если запустить приложение, нажать на кнопку и выбрать директорию, мы увидим:

Так выглядит весь код нашего Python GUI приложения:

import sys  # sys нужен для передачи argv в QApplication
import os  # Отсюда нам понадобятся методы для отображения содержимого директорий

from PyQt5 import QtWidgets

import design  # Это наш конвертированный файл дизайна

class ExampleApp(QtWidgets.QMainWindow, design.Ui_MainWindow):
    def __init__(self):
        # Это здесь нужно для доступа к переменным, методам
        # и т.д. в файле design.py
        super().__init__()
        self.setupUi(self)  # Это нужно для инициализации нашего дизайна
        self.btnBrowse.clicked.connect(self.browse_folder)  # Выполнить функцию browse_folder
                                                            # при нажатии кнопки

    def browse_folder(self):
        self.listWidget.clear()  # На случай, если в списке уже есть элементы
        directory = QtWidgets.QFileDialog.getExistingDirectory(self, "Выберите папку")
        # открыть диалог выбора директории и установить значение переменной
        # равной пути к выбранной директории

        if directory:  # не продолжать выполнение, если пользователь не выбрал директорию
            for file_name in os.listdir(directory):  # для каждого файла в директории
                self.listWidget.addItem(file_name)   # добавить файл в listWidget

def main():
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)  # Новый экземпляр QApplication
    window = ExampleApp()  # Создаём объект класса ExampleApp
    window.show()  # Показываем окно
    app.exec_()  # и запускаем приложение

if __name__ == '__main__':  # Если мы запускаем файл напрямую, а не импортируем
    main()  # то запускаем функцию main()

Это были основы использования Qt Designer и PyQt для разработки Python GUI приложения. Теперь вы можете спокойно изменять дизайн приложения и использовать команду pyuic5 без страха потерять написанный код.

Перевод статьи «PyQt: Getting started with PyQt and Qt Designer»

К старту курса по разработке на Python делимся детальным руководством по работе с современным PyQt. Чтобы читать было удобнее, мы объединили несколько статей в одну:

1. Первое приложение

2. Слоты и сигналы

3. Виджеты

За подробностями приглашаем под кат.

Простое приложение Hello World! на Python и Qt6

PyQt — это библиотека Python для создания приложений с графическим интерфейсом с помощью инструментария Qt. Созданная в Riverbank Computing, PyQt является свободным ПО (по лицензии GPL) и разрабатывается с 1999 года. Последняя версия PyQt6 — на основе Qt 6 — выпущена в 2021 году, и библиотека продолжает обновляться. Это руководство можно также использовать для PySide2, PySide6 и PyQt5.

Сегодня используются две основные версии: PyQt5 на основе Qt5 и PyQt6 на основе Qt6. Обе почти полностью совместимы, за исключением импорта и отсутствия поддержки некоторых продвинутых модулей из Qt6. В PyQt6 вносятся изменения в работу пространств имён и флагов, но ими легко управлять. В этом руководстве мы узнаем, как использовать PyQt6 для создания настольных приложений.

Сначала создадим несколько простых окон на рабочем столе, чтобы убедиться, что PyQt работает, и разберём базовые понятия. Затем кратко изучим цикл событий и то, как он связан с программированием графического интерфейса на Python. В заключение поговорим о QMainWindow с полезными элементами интерфейса, такими как панели инструментов и меню. Подробно я расскажу о них в следующих руководствах.

Создание приложения

Установка PyQt:

pip install pyqt6
# и на будущее
pip install pyqt-tools

Сначала создадим новый файл Python с любым названием (например app.py) и сохраним его. Исходный код приложения показан ниже. Введите его полностью и постарайтесь не ошибиться. Если что-то напутаете, Python укажет, что именно:

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QWidget

import sys # Только для доступа к аргументам командной строки

# Приложению нужен один (и только один) экземпляр QApplication.
# Передаём sys.argv, чтобы разрешить аргументы командной строки для приложения.
# Если не будете использовать аргументы командной строки, QApplication([]) тоже работает
app = QApplication(sys.argv)

# Создаём виджет Qt — окно.
window = QWidget()
window.show()  # Важно: окно по умолчанию скрыто.

# Запускаем цикл событий.
app.exec()


# Приложение не доберётся сюда, пока вы не выйдете и цикл
# событий не остановится.

Запускаем приложение из командной строки, как и любой скрипт Python:

python3 app.py

Выполнив его, мы увидим окно. В Qt автоматически создаётся окно с обычным оформлением, возможностью его перетаскивать и менять размер. То, что вы увидите, зависит от платформы, где этот пример выполняется. Вот как отображается это окно на Windows, macOS и Linux (Ubuntu):

Разбор кода

Пройдём код построчно, чтобы понять, что именно происходит. Сначала мы импортируем классы PyQt для приложения: здесь это обработчик приложения QApplication и базовый пустой виджет графического интерфейса QWidget (оба из модуля QtWidgets):

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QWidget

Основные модули для Qt: QtWidgets, QtGui и QtCore.

Возможен ещё from import *, но этот вид импорта обычно не приветствуется в Python. Дальше создаём экземпляр QApplication и передаём sys.arg (список Python с аргументами командной строки, передаваемыми приложению):

app = QApplication(sys.argv)

Если не будете использовать аргументы командной строки для управления Qt, передайте пустой список:

app = QApplication([])

Затем создаём экземпляр QWidget, используя имя переменной window:

window = QWidget()
window.show()

В Qt все виджеты верхнего уровня — окна, то есть у них нет родительского элемента и они не вложены в другой виджет или макет. В принципе, окно можно создать, используя любой виджет.

Виджеты без родительского элемента по умолчанию невидимы. Поэтому после создания объекта window необходимо всегда вызывать функцию .show(), чтобы сделать его видимым. .show() можно удалить, но тогда, запустив приложение, вы не сможете выйти из него!

В окне находится пользовательский интерфейс приложения. У каждого приложения он как минимум один. Приложение (по умолчанию) завершает работу при закрытии последнего окна.

Наконец, вызываем app.exec(), чтобы запустить цикл события.

Что такое «цикл событий»?

Прежде чем вывести окно на экран, разберём ключевые понятия, касающиеся организации приложений в мире Qt. Если вам уже знакомы циклы событий, можете пропустить эту часть статьи.

Основной элемент всех приложений в Qt — класс QApplication. Для работы каждому приложению нужен один — и только один — объект QApplication, который содержит цикл событий приложения. Это основной цикл, управляющий всем взаимодействием пользователя с графическим интерфейсом:

При каждом взаимодействии с приложением — будь то нажатие клавиши, щелчок или движение мыши — генерируется событие, которое помещается в очередь событий. В цикле событий очередь проверяется на каждой итерации: если найдено ожидающее событие, оно вместе с управлением передаётся определённому обработчику этого события. Последний обрабатывает его, затем возвращает управление в цикл событий и ждёт новых событий. Для каждого приложения выполняется только один цикл событий.

Класс QApplication содержит цикл событий Qt (нужен один экземпляр QApplication). Приложение ждёт в цикле событий новое событие, которое будет сгенерировано при выполнении действия. Всегда выполняется только один цикл событий.

QMainWindow

Итак, в Qt любые виджеты могут быть окнами. Например, если заменить QtWidget на QPushButton. В этом примере получается окно с одной нажимаемой кнопкой:

import sys
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QPushButton

app = QApplication(sys.argv)

window = QPushButton("Push Me")
window.show()

app.exec()

Классно, но не очень полезно на самом деле: редко когда нужен пользовательский интерфейс, состоящий только из одного элемента управления. Зато возможность с помощью макетов вкладывать одни виджеты в другие позволяет создавать сложные пользовательские интерфейсы внутри пустого QWidget.

В Qt уже есть решение для окна — виджет QMainWindow, имеющий стандартные функции окна для использования в приложениях, который содержит панели инструментов, меню, строку состояния, закрепляемые виджеты и многое другое. Рассмотрим эти расширенные функции позже, а пока добавим в приложение простой, пустой QMainWindow:

import sys
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QMainWindow

app = QApplication(sys.argv)

window = QMainWindow()
window.show()

# Запускаем цикл событий.
app.exec()

Запускаем и видим главное окно. Точно такое же, как и раньше.

QMainWindow пока не очень интересный. Добавим контент. Чтобы сделать настраиваемое окно, лучше создать подкласс QMainWindow, а затем настроить окно в блоке __init__. Так окно станет независимым в плане поведения. Итак, добавляем подкласс QMainWindow — MainWindow:

import sys

from PyQt6.QtCore import QSize, Qt
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton


# Подкласс QMainWindow для настройки главного окна приложения
class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("My App")
        button = QPushButton("Press Me!")

        # Устанавливаем центральный виджет Window.
        self.setCentralWidget(button)


app = QApplication(sys.argv)

window = MainWindow()
window.show()

app.exec()

Для этого демо используем QPushButton. Основные виджеты Qt всегда импортируются из пространства имён QtWidgets, как и классы QMainWindow и QApplication. При использовании QMainWindow задействуем .setCentralWidget для размещения виджета (здесь виджет — QPushButton) в QMainWindow, по умолчанию он занимает всё окно. Как добавлять в окна несколько виджетов? Об этом поговорим рассмотрим в руководстве по макетам.

При создании подкласса из класса Qt, чтобы разрешить Qt настраивать объект, всегда нужно вызывать функцию super __init__.

В блоке __init__ сначала используем .setWindowTitle(), чтобы поменять заголовок главного окна. Затем добавляем первый виджет — QPushButton — в середину окна. Это один из основных виджетов Qt. При создании кнопки можно ввести текст, который будет на ней отображаться. Вызываем .setCentralWidget() в окне. Это специальная функция QMainWindow, которая позволяет установить виджет на середину окна.

Запускаем и снова видим окно, но на этот раз с виджетом QPushButton в центре. Нажатие кнопки ничего не даст — с этим мы разберёмся после:

Скоро мы подробно рассмотрим другие виджеты, но, если вам не терпится и хочется забежать вперёд, можете заглянуть в документацию QWidget. Попробуйте добавить различные виджеты в окно.

Изменение размеров окон и виджетов

Сейчас размер окна можно свободно поменять: щёлкните мышью на любой угол и перетаскивайте, меняя таким образом размер. Можно дать возможность пользователям самим менять размер приложений, а можно установить ограничения на минимальные или максимальные размеры или фиксированный размер окна.

В Qt размеры определяются с помощью объекта QSize. Он принимает параметры ширины и высоты. Например, так создаётся окно фиксированного размера 400 x 300 пикселей:

import sys

from PyQt6.QtCore import QSize, Qt
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton


# Подкласс QMainWindow для настройки главного окна приложения
class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        button = QPushButton("Press Me!")

        self.setFixedSize(QSize(400, 300))

        # Устанавливаем центральный виджет Window.
        self.setCentralWidget(button)


app = QApplication(sys.argv)

window = MainWindow()
window.show()

app.exec()

Запускаем и видим окно фиксированного размера. Поменять его размер не получится.

Элемент управления maximize отключён на Windows и Linux. На macOS можно развернуть приложение на весь экран, но размер центрального виджета не изменится.

Кроме .setFixedSize() можно также вызвать .setMinimumSize() и .setMaximumSize(), чтобы установить минимальный и максимальный размеры соответственно. Попробуйте сами! Эти методы регулирования размеров работают в любом виджете. Продолжить изучение Python вы сможете на наших курсах:

• Курс Python-разработчик

• Профессия Fullstack-разработчик на Python

• Курс «Python для веб-разработки»

А ещё вы можете приобрести книгу автора этих уроков или продолжить чтение.

Слоты и сигналы

Ранее мы рассмотрели классы QApplication и QMainWindow, цикл событий и добавили в окно простой виджет. А теперь изучим механизмы Qt для взаимодействия виджетов и окон друг с другом. В статью внесены изменения, связанные с PyQt6.

Мы создали окно и добавили в него простой виджет push button, но кнопка пока бесполезна. Нужно связать действие нажатия кнопки с происходящим. В Qt это делается с помощью сигналов и слотов или событий.

Сигналы — это уведомления, отправляемые виджетами, когда что-то происходит. Этим «чем-то» может быть что угодно — нажатие кнопки, изменение текста в поле ввода или изменение текста в окне. Многие сигналы инициируются в ответ на действия пользователя, но не только: в сигналах могут отправляться данные с дополнительным контекстом произошедшего.

Можно также писать собственные сигналы, их мы рассмотрим позже.

Слоты в Qt — это приёмники сигналов. Слотом в приложении на Python можно сделать любую функцию (или метод), просто подключив к нему сигнал. Принимающая функция получает данные, отправляемые ей в сигнале. У многих виджетов Qt есть встроенные слоты, а значит, виджеты можно подключать друг к другу напрямую.

Рассмотрим основные сигналы Qt и их использование для подключения виджетов в приложениях. Сохраните эту заготовку приложения в файле app.py:

import sys
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton

class MainWindow(QMainWindow):

    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()

        self.setWindowTitle("My App")


app = QApplication(sys.argv)

window = MainWindow()
window.show()

app.exec()

Сигналы QPushButton

Сейчас у нас есть QMainWindow с центральным виджетом QPushButton. Подключим эту кнопку к пользовательскому методу Python. Создадим простой настраиваемый слот the_button_was_clicked, принимающий сигнал clicked от QPushButton:

import sys
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton


class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        button = QPushButton("Press Me!")
        button.setCheckable(True)
        button.clicked.connect(self.the_button_was_clicked)

        # Устанавливаем центральный виджет Window.
        self.setCentralWidget(button)

    def the_button_was_clicked(self):
        print("Clicked!")


app = QApplication(sys.argv)

window = MainWindow()
window.show()

app.exec()

Запускаем. Если нажать на кнопку, в консоли появится текст Clicked! («Нажата!»):

Clicked!
Clicked!
Clicked!
Clicked!

Получение данных

В сигналах может отправляться дополнительная информация о произошедшем. И сигнал .clicked — не исключение: с его помощью сообщается о нажатом (или переключенном) состоянии кнопки. Для обычных кнопок это значение всегда False, поэтому первый слот проигнорировал эти данные. Включим возможность нажатия кнопки, чтобы увидеть этот эффект. Ниже добавляется второй слот и выводится состояние нажатия:

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        button = QPushButton("Press Me!")
        button.setCheckable(True)
        button.clicked.connect(self.the_button_was_clicked)
        button.clicked.connect(self.the_button_was_toggled)

        self.setCentralWidget(button)

    def the_button_was_clicked(self):
        print("Clicked!")

    def the_button_was_toggled(self, checked):
        print("Checked?", checked)

Запускаем! Если нажать на кнопку, она подсветится и станет checked («Нажатой»). Чтобы отключить её, нажимаем ещё раз. Найдите состояние нажатия в консоли:

Clicked!
Checked? True
Clicked!
Checked? False
Clicked!
Checked? True
Clicked!
Checked? False
Clicked!
Checked? True

К сигналу подключается сколько угодно слотов, в которых можно реагировать сразу на несколько версий сигналов.

Хранение данных

Текущее состояние виджета на Python часто хранят в переменной, что позволяет работать со значениями без доступа к исходному виджету. Причём для их хранения используются отдельные переменные или словарь. В следующем примере сохраняем значение кнопки checked («Нажата») в переменной button_is_checked в self:

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.button_is_checked = True

        self.setWindowTitle("My App")

        button = QPushButton("Press Me!")
        button.setCheckable(True)
        button.clicked.connect(self.the_button_was_toggled)
        button.setChecked(self.button_is_checked)

        self.setCentralWidget(button)

    def the_button_was_toggled(self, checked):
        self.button_is_checked = checked

        print(self.button_is_checked)

Сначала устанавливаем переменной значение по умолчанию True, а затем используем это значение, чтобы установить исходное состояние виджета. Когда состояние виджета меняется, получаем сигнал и соответственно обновляем переменную.

Эта же схема применима к любым виджетам PyQt. Если в виджете нет сигнала, которым отправляется текущее состояние, нужно получить значение из виджета прямо в обработчике. Например, здесь мы проверяем состояние checked («Нажата») в нажатом обработчике:

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.button_is_checked = True

        self.setWindowTitle("My App")

        self.button = QPushButton("Press Me!")
        self.button.setCheckable(True)
        self.button.released.connect(self.the_button_was_released)
        self.button.setChecked(self.button_is_checked)

        self.setCentralWidget(self.button)

    def the_button_was_released(self):
        self.button_is_checked = self.button.isChecked()

        print(self.button_is_checked)

Сохраним ссылку на кнопку в self, чтобы получить к ней доступ в слоте.

Сигнал released срабатывает, когда кнопка отпускается, при этом состояние нажатия не отправляется. Его получают из кнопки в обработчике, используя .isChecked().

Изменение интерфейса

Мы уже видели, как принимаются сигналы и выводятся на консоль результаты. Но что происходит с интерфейсом, когда нажимают на кнопку? Обновим метод слота, чтобы изменить кнопку, поменяв текст, отключив её и сделав её недоступной. И отключим пока состояние, допускающее нажатие:

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        self.button = QPushButton("Press Me!")
        self.button.clicked.connect(self.the_button_was_clicked)

        self.setCentralWidget(self.button)

    def the_button_was_clicked(self):
        self.button.setText("You already clicked me.")
        self.button.setEnabled(False)

        # Также меняем заголовок окна.
        self.setWindowTitle("My Oneshot App")

Снова нужен доступ к кнопке в методе the_button_was_clicked, поэтому сохраняем ссылку на неё в self. Чтобы поменять текст кнопки, передаём str в .setText(). Чтобы отключить кнопку, вызываем .setEnabled() с аргументом False. И запускаем программу. Если нажать на кнопку, текст изменится и кнопка станет недоступной.

В методах слота можно не только менять кнопку, которая активирует сигнал, но и делать всё что угодно. Например, поменять заголовок окна, добавив в метод the_button_was_clicked эту строку:

self.setWindowTitle("A new window title")

Большинство виджетов, в том числе QMainWindow, имеют свои сигналы. В следующем, более сложном примере подключим сигнал .windowTitleChanged в QMainWindow к пользовательскому методу слота. А также сделаем для этого слота новый заголовок окна:

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton

import sys
from random import choice

window_titles = [
    'My App',
    'My App',
    'Still My App',
    'Still My App',
    'What on earth',
    'What on earth',
    'This is surprising',
    'This is surprising',
    'Something went wrong'
]


class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.n_times_clicked = 0

        self.setWindowTitle("My App")

        self.button = QPushButton("Press Me!")
        self.button.clicked.connect(self.the_button_was_clicked)

        self.windowTitleChanged.connect(self.the_window_title_changed)

        # Устанавливаем центральный виджет Window.
        self.setCentralWidget(self.button)

    def the_button_was_clicked(self):
        print("Clicked.")
        new_window_title = choice(window_titles)
        print("Setting title:  %s" % new_window_title)
        self.setWindowTitle(new_window_title)

    def the_window_title_changed(self, window_title):
        print("Window title changed: %s" % window_title)

        if window_title == 'Something went wrong':
            self.button.setDisabled(True)


app = QApplication(sys.argv)

window = MainWindow()
window.show()

app.exec()

Сначала создаём список заголовков окна и выбираем один из них наугад, используя встроенную функцию Python random.choice(). Подключаем пользовательский метод слота the_window_title_changed к сигналу окна .windowTitleChanged.

При нажатии на кнопку заголовок окна случайным образом изменится. Если новый заголовок окна изменится на Something went wrong («Что-то пошло не так»), кнопка отключится.

Запускаем! Нажимайте на кнопку, пока заголовок не изменится на Something went wrong. В этом примере стоит обратить внимание вот на что:

1. Сигнал windowTitleChanged при установке заголовка окна выдаётся не всегда. Он срабатывает, только если новый заголовок отличается от предыдущего: если один и тот же заголовок устанавливается несколько раз, сигнал срабатывает только в первый раз. Чтобы избежать неожиданностей, важно перепроверять условия срабатывания сигналов при их использовании в приложении.

2. С помощью сигналов создаются цепочки. Одно событие — нажатие кнопки — может привести к тому, что поочерёдно произойдут другие. Эти последующие эффекты отделены от того, что их вызвало. Они возникают согласно простым правилам. И это отделение эффектов от их триггеров — один из ключевых принципов, которые учитываются при создании приложений с графическим интерфейсом. Возвращаться к этому будем на протяжении всего курса.

Мы рассмотрели сигналы и слоты, показали простые сигналы и их использование для передачи данных и состояния в приложении. Теперь переходим к виджетам Qt, которые будут использоваться в приложениях вместе с сигналами.

Подключение виджетов друг к другу напрямую

Мы уже видели примеры подключения сигналов виджетов к методам Python. Когда сигнал из виджета срабатывает, вызывается метод Python, из сигнала он получает данные. Но для обработки сигналов не всегда нужна функция Python — можно подключать виджеты друг к другу напрямую.

Добавим в окно виджеты QLineEdit и QLabel. В __init__ для окна и подключим сигнал редактирования строки .textChanged к методу .setText в QLabel. Когда в QLineEdit меняется текст, он сразу будет поступать в QLabel (в метод .setText):

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLabel, QLineEdit, QVBoxLayout, QWidget

import sys


class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        self.label = QLabel()

        self.input = QLineEdit()
        self.input.textChanged.connect(self.label.setText)

        layout = QVBoxLayout()
        layout.addWidget(self.input)
        layout.addWidget(self.label)

        container = QWidget()
        container.setLayout(layout)

        # Устанавливаем центральный виджет Window.
        self.setCentralWidget(container)


app = QApplication(sys.argv)

window = MainWindow()
window.show()

app.exec()

Внимание: чтобы подключить входные данные к метке, нужно определить и эти данные, и метку. В этом коде в макет добавляются два виджета и устанавливаются в окне. Подробно рассмотрим макеты позже, а пока не обращайте на них внимания.

Запускаем программу:

Введите текст в верхнем поле — он сразу появится в виде метки.

У большинства виджетов Qt есть доступные слоты, к которым подключается любой сигнал, возврощающий тот же тип, что он принимает. В документации по виджетам, в разделе Public Slots («Общедоступные слоты»), имеются слоты для каждого виджета. Посмотрите документацию для QLabel.

События

Любое взаимодействие пользователя с приложением Qt — это событие. Есть много типов событий, каждое из которых — это отдельный тип взаимодействия. В Qt события представлены объектами событий, в которые упакована информация о произошедшем. События передаются определённым обработчикам событий в виджете, где произошло взаимодействие.

Определяя пользовательские или расширенные обработчики событий, можно менять способ реагирования виджетов на них. Обработчики событий определяются так же, как и любой другой метод, но название обработчика зависит от типа обрабатываемого события.

QMouseEvent — одно из основных событий, получаемых виджетами. События QMouseEvent создаются для каждого отдельного нажатия кнопки мыши и её перемещения в виджете. Вот обработчики событий мыши:

Например, нажатие на виджет приведёт к отправке QMouseEvent в обработчик событий .mousePressEvent в этом виджете.

События можно перехватывать, создав подкласс и переопределив метод обработчика в этом классе. Их можно фильтровать, менять или игнорировать, передавая обычному обработчику путём вызова функции суперкласса методом super(). Они добавляются в класс главного окна следующим образом (в каждом случае в e будет получено входящее событие):

import sys

from PyQt6.QtCore import Qt
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QLabel, QMainWindow, QTextEdit


class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.label = QLabel("Click in this window")
        self.setCentralWidget(self.label)

    def mouseMoveEvent(self, e):
        self.label.setText("mouseMoveEvent")

    def mousePressEvent(self, e):
        self.label.setText("mousePressEvent")

    def mouseReleaseEvent(self, e):
        self.label.setText("mouseReleaseEvent")

    def mouseDoubleClickEvent(self, e):
        self.label.setText("mouseDoubleClickEvent")


app = QApplication(sys.argv)

window = MainWindow()
window.show()

app.exec()

Запускаем! В окне переместите мышь и нажмите на кнопку, затем дважды нажмите на кнопку и посмотрите, какие появляются события.

События перемещения мыши регистрируются только при нажатой кнопке. Чтобы это изменить, вызовите в окне self.setMouseTracking(True). События press («Нажатие кнопки»), click («Клика») и double-click («Двойного клика») срабатывают при нажатии кнопки. Событие release («Отпускание») срабатывает, только когда кнопка отпускается. Клик пользователя регистрируется обычно при нажатии кнопки мыши и её отпускании.

Внутри обработчиков события есть доступ к объекту этого события. Он содержит информацию о событии и используется, чтобы реагировать по-разному в зависимости от того, что произошло. Рассмотрим объекты событий управления мышью.

События управления мышью

В Qt все события управления мышью отслеживаются с помощью объекта QMouseEvent. При этом информация о событии считывается из следующих методов событий:

Эти методы используются в обработчике событий, чтобы на разные события реагировать по-разному или полностью их игнорировать. Через методы позиционирования в виде объектов QPoint предоставляется глобальная и локальная (касающаяся виджета) информация о местоположении. Сведения о кнопках поступают с использованием типов кнопок мыши из пространства имён Qt. Например, в этом коде показаны разные реакции на нажатие левой, правой или средней кнопки мыши в окне:

    def mousePressEvent(self, e):
        if e.button() == Qt.LeftButton:
            # здесь обрабатываем нажатие левой кнопки
            self.label.setText("mousePressEvent LEFT")

        elif e.button() == Qt.MiddleButton:
            # здесь обрабатываем нажатие средней кнопки.
            self.label.setText("mousePressEvent MIDDLE")

        elif e.button() == Qt.RightButton:
            # здесь обрабатываем нажатие правой кнопки.
            self.label.setText("mousePressEvent RIGHT")

    def mouseReleaseEvent(self, e):
        if e.button() == Qt.LeftButton:
            self.label.setText("mouseReleaseEvent LEFT")

        elif e.button() == Qt.MiddleButton:
            self.label.setText("mouseReleaseEvent MIDDLE")

        elif e.button() == Qt.RightButton:
            self.label.setText("mouseReleaseEvent RIGHT")

    def mouseDoubleClickEvent(self, e):
        if e.button() == Qt.LeftButton:
            self.label.setText("mouseDoubleClickEvent LEFT")

        elif e.button() == Qt.MiddleButton:
            self.label.setText("mouseDoubleClickEvent MIDDLE")

        elif e.button() == Qt.RightButton:
            self.label.setText("mouseDoubleClickEvent RIGHT")

Идентификаторы кнопок определяются в пространстве имён Qt:

В мышках для правшей положения левой и правой кнопок меняются местами, то есть при нажатии правой кнопки вернётся Qt.LeftButton. Иными словами, учитывать ориентацию мыши не нужно.

Контекстные меню

Контекстные меню — это небольшие контекстно-зависимые меню, которые обычно появляются в окне при нажатии правой кнопкои мыши. В Qt у виджетов есть определённое событие для активации таких меню.

В примере ниже мы будем перехватывать событие .contextMenuEvent в QMainWindow. Это событие запускается всякий раз перед самым появлением контекстного меню, а передаётся событие с одним значением типа QContextMenuEvent.

Чтобы перехватить событие, просто переопределяем метод объекта с помощью нового метода с тем же именем. В нашем случае создаём метод в подклассе MainWindow с именем contextMenuEvent, и он будет получать все события этого типа:

import sys

from PyQt6.QtCore import Qt
from PyQt6.QtGui import QAction
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QLabel, QMainWindow, QMenu


class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

    def contextMenuEvent(self, e):
        context = QMenu(self)
        context.addAction(QAction("test 1", self))
        context.addAction(QAction("test 2", self))
        context.addAction(QAction("test 3", self))
        context.exec(e.globalPos())


app = QApplication(sys.argv)

window = MainWindow()
window.show()

app.exec()

Если запустить этот код и нажать правой кнопкой в окне, появится контекстное меню. В действиях меню можно настроить слоты .triggered как обычные (и повторно использовать действия, определённые для меню и панелей инструментов).

При передаче исходного положения в функцию exec оно должно соответствовать родительскому элементу, переданному при определении. В нашем случае в качестве родительского элемента передаётся self, поэтому используем глобальное положение. Для полноты картины нужно сказать, что создавать контекстные меню можно и при помощи сигналов:

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.show()

        self.setContextMenuPolicy(Qt.CustomContextMenu)
        self.customContextMenuRequested.connect(self.on_context_menu)

    def on_context_menu(self, pos):
        context = QMenu(self)
        context.addAction(QAction("test 1", self))
        context.addAction(QAction("test 2", self))
        context.addAction(QAction("test 3", self))
        context.exec(self.mapToGlobal(pos))

Что выбрать — решать только вам.

Иерархия событий

В PyQt каждый виджет — это часть двух различных иерархий: иерархии объектов в Python и иерархии макета в Qt. Реакция на события или их игнорирование влияет на поведение пользовательского интерфейса.

Перенаправление наследования Python

Часто бывает нужно перехватить событие, что-то с ним сделать, запустив при этом поведение обработки событий по умолчанию. Если объект унаследован от стандартного виджета, у него наверняка будет поведение по умолчанию. Запустить его можно, методом super() вызвав реализацию из суперкласса. Будет вызван именно суперкласс в Python, а не .parent() из PyQt:

def mousePressEvent(self, event):
    print("Mouse pressed!")
    super(self, MainWindow).contextMenuEvent(event)

Интерфейс ведёт себя как раньше, при этом мы добавили новое поведение, которое не вмешивается в прежнее.

Передача вверх по иерархии макета

Когда в приложение добавляется виджет, он также получает из макета другой родительский элемент. Чтобы найти родительский элемент виджета, надо вызвать функцию .parent(). Иногда эти родительские элементы указываются вручную (и часто автоматически), например для QMenu или QDialog. Когда в главное окно добавляется виджет, оно становится родительским элементом виджета.

Когда события создаются для взаимодействия пользователя с пользовательским интерфейсом, они передаются в его самый верхний виджет. Если в окне есть кнопка и вы нажмёте её, она получит событие первой.

Если первый виджет не может обработать событие, оно перейдёт к следующему по очереди родительскому виджету. Эта передача вверх по иерархии вложенных виджетов продолжится, пока событие не будет обработано или не достигнет главного окна. В обработчиках событий событие помечают как обработанное через вызов .accept():

    class CustomButton(QPushButton)
        def mousePressEvent(self, e):
            e.accept()

Вызвав в объекте события .ignore(), помечают его как необработанное. В этом случае событие будет передаваться по иерархии вверх:

    class CustomButton(QPushButton)
        def event(self, e):
            e.ignore()

Чтобы виджет пропускал события, вы можете спокойно игнорировать те, на которые каким-то образом реагировали. Аналогично вы можете отреагировать на одни события, заглушая другие. А продолжить изучение Python вы сможете на наших курсах:

• Курс Python-разработчик

• Профессия Fullstack-разработчик на Python

• Курс «Python для веб-разработки»

Напомним также о книге автора этих уроков.

Виджеты

В большинстве пользовательских интерфейсов и в Qt «виджет» — это компонент, с которым взаимодействует пользователь. Пользовательские интерфейсы состоят из нескольких виджетов, расположенных внутри окна. В Qt большой выбор виджетов и можно создать собственные виджеты.

Краткое демо

Посмотрим на самые распространённые виджеты PyQt. Они создаются и добавляются в макет окна с помощью этого кода (работу макетов в Qt рассмотрим в следующем руководстве):

import sys

from PyQt6.QtCore import Qt
from PyQt6.QtWidgets import (
    QApplication,
    QCheckBox,
    QComboBox,
    QDateEdit,
    QDateTimeEdit,
    QDial,
    QDoubleSpinBox,
    QFontComboBox,
    QLabel,
    QLCDNumber,
    QLineEdit,
    QMainWindow,
    QProgressBar,
    QPushButton,
    QRadioButton,
    QSlider,
    QSpinBox,
    QTimeEdit,
    QVBoxLayout,
    QWidget,
)


# Подкласс QMainWindow для настройки основного окна приложения
class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("Widgets App")

        layout = QVBoxLayout()
        widgets = [
            QCheckBox,
            QComboBox,
            QDateEdit,
            QDateTimeEdit,
            QDial,
            QDoubleSpinBox,
            QFontComboBox,
            QLCDNumber,
            QLabel,
            QLineEdit,
            QProgressBar,
            QPushButton,
            QRadioButton,
            QSlider,
            QSpinBox,
            QTimeEdit,
        ]

        for w in widgets:
            layout.addWidget(w())

        widget = QWidget()
        widget.setLayout(layout)

        # Устанавливаем центральный виджет окна. Виджет будет расширяться по умолчанию,
        # заполняя всё пространство окна.
        self.setCentralWidget(widget)


app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()

app.exec()

Запускаем! Появится окно со всеми созданными виджетами:

Посмотрим внимательно на все эти виджеты:

Их гораздо больше, но они не поместятся в статью. Полный список есть в документации Qt.

Разберём подробно самые используемые виджеты и поэкспериментируем с ними в простом приложении. Сохраните следующий код в файле app.py и, запустив его, убедитесь, что он работает:

import sys
from PyQt6.QtWidgets import (
    QMainWindow, QApplication,
    QLabel, QCheckBox, QComboBox, QListBox, QLineEdit,
    QLineEdit, QSpinBox, QDoubleSpinBox, QSlider
)
from PyQt6.QtCore import Qt

class MainWindow(QMainWindow):

    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()

        self.setWindowTitle("My App")


app = QApplication(sys.argv)
w = MainWindow()
w.show()
app.exec()

Выше мы импортировали несколько виджетов Qt. Разберём каждый по очереди. Добавим их в приложение и посмотрим, как они себя ведут.

QLabel

Начнём с QLabel, одного из простейших виджетов в Qt. Он состоит из строчки текста и устанавливается в приложении. Текст задаётся аргументом QLabel:

widget = QLabel("Hello")

Или с помощью метода .setText():

widget = QLabel("1")  # Создана метка с текстом 1.
widget.setText("2")   # Создана метка с текстом 2.

Параметры шрифта, например его размер или выравнивание в виджете, настраиваются так:

class MainWindow(QMainWindow):

    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        widget = QLabel("Hello")
        font = widget.font()
        font.setPointSize(30)
        widget.setFont(font)
        widget.setAlignment(Qt.AlignmentFlag.AlignHCenter | Qt.AlignmentFlag.AlignVCenter)

        self.setCentralWidget(widget)

Рекомендация по шрифту: чтобы изменить свойства шрифта виджета, лучше получить текущий шрифт, обновить его и применить снова. Так начертание шрифта будет соответствовать ограничениям рабочего стола. Выравнивание указывается с помощью флага из пространства имён Qt. Вот флаги для горизонтального выравнивания:

Флаги используются вместе с помощью каналов (|), но флаги вертикального и горизонтального выравнивания не применяются одновременно:

align_top_left = Qt.AlignmentFlag.AlignLeft | Qt.AlignmentFlag.AlignTop

При этом для совместного применения двух флагов (не A & B) используется канал | с операцией логического «ИЛИ». Эти флаги — неперекрывающиеся битовые маски. Например, у Qt.AlignmentFlag.AlignLeft шестнадцатеричное значение 0x0001, а у Qt.AlignmentFlag.AlignBottom — 0x0040. С помощью операции логического «ИЛИ» получаем значение «внизу слева» — 0x0041. Этот принцип применим и ко всем остальным парам флагов Qt. Если вам что-то здесь непонятно, смело пропускайте эту часть и переходите к следующей. Только не забывайте использовать |. Наконец, есть флаг, с помощью которого выполняется выравнивание по центру в обоих направлениях одновременно:

Как ни странно, QLabel используется и для показа изображения с помощью .setPixmap(). Этот метод принимает QPixmap, создаваемый передачей имени файла изображения в QPixmap. Среди примеров из этой книги есть файл otje.jpg, который отображается в окне так:

widget.setPixmap(QPixmap('otje.jpg'))

Какая мордочка! По умолчанию изображение масштабируется, сохраняя соотношение ширины и высоты. Если нужно растянуть и подогнать его по размерам окна, установите .setScaledContents(True) в QLabel:

widget.setScaledContents(True)

QCheckBox

А этот виджет, как следует из названия, предоставляет пользователю чекбокс с флажками. Как и во всех виджетах Qt, здесь есть настраиваемые параметры, изменяющие его поведение:

class MainWindow(QMainWindow):

    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        widget = QCheckBox()
        widget.setCheckState(Qt.CheckState.Checked)

        # Включение трёх состояний: widget.setCheckState(Qt.PartiallyChecked)
        # Или: widget.setTriState(True)
        widget.stateChanged.connect(self.show_state)

        self.setCentralWidget(widget)


    def show_state(self, s):
        print(s == Qt.CheckState.Checked)
        print(s)

Состояние чекбокса устанавливается программно с помощью .setChecked или .setCheckState. Первый принимает True или False, то есть чекбокс с галочкой или без неё соответственно. В случае с .setCheckState с помощью флага пространства имён Qt также указывается конкретное состояние чекбокса:

Чекбокс, поддерживающий состояние частичной отмеченности (Qt.CheckState.PartiallyChecked) галочками, обычно называют «имеющим третье состояние», т. е. он и отмечен, и не отмечен. Чекбокс в этом состоянии часто отображается в виде серого флажка и используется в иерархических структурах чекбоксов, где дочерние чекбоксы связаны с родительскими.

Установив значение Qt.CheckState.PartiallyChecked, вы переведёте чекбокс в третье состояние. То же самое, но без перевода текущего состояния в состояние частичной отмеченности галочками, делается с помощью .setTriState(True).

При запуске скрипта номер текущего состояния отображается в виде значения целочисленного типа int. Причём состоянию, отмеченному галочками, соответствует 2, не отмеченному — 0, а состоянию частичной отмеченности — 1. Запоминать эти значения не нужно: К примеру, переменная пространства имён Qt.Checked равна 2. Это значение соответствующих флагов состояния. То есть вы можете проверить состояние с помощью state == Qt.Checked.

QComboBox

QComboBox — это выпадающий список, закрытый по умолчанию, с кнопкой, чтобы открыть его. Можно выбрать один элемент из списка, при этом выбранный в данный момент элемент отображается в виджете в виде метки. Поле со списком подходит для выбора варианта из длинного списка вариантов. Такое поле используется при выборе начертания или размера шрифта в текстовых редакторах. В Qt для выбора шрифта есть специальное поле со списком шрифтов — QFontComboBox.

В QComboBox можно добавлять элементы, передавая список строк в .addItems(). Элементы добавляются в порядке расположения соответствующих элементам строк кода.

class MainWindow(QMainWindow):

    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        widget = QComboBox()
        widget.addItems(["One", "Two", "Three"])

        # Отправляет текущий индекс (позицию) выбранного элемента.
        widget.currentIndexChanged.connect( self.index_changed )

        # Есть альтернативный сигнал отправки текста.
        widget.textChanged.connect( self.text_changed )

        self.setCentralWidget(widget)


    def index_changed(self, i): # i — это int
        print(i)

    def text_changed(self, s): # s — это str
        print(s)

Сигнал .currentIndexChanged срабатывает при обновлении выбранного в данный момент элемента, индекс которого в списке передаётся по умолчанию. Кроме того, есть сигнал .currentTextChanged, при срабатывании которого вместо индекса предоставляется метка выбранного в данный момент элемента. Это часто оказывается полезнее.

Также QComboBox можно редактировать, вводя значения, которых в данный момент нет в списке, — вставлять их или просто использовать как значения. Поле делается редактируемым так:

widget.setEditable(True)

Чтобы определить, как обрабатываются вставляемые значения, устанавливается флаг. Флаги хранятся в самом классе QComboBox. Вот их список:

Чтобы использовать их, применяется флаг:

widget.setInsertPolicy(QComboBox.InsertPolicy.InsertAlphabetically)

Кроме того, можно ограничить количество элементов поля, например при помощи .setMaxCount:

widget.setMaxCount(10)

Подробнее о QComboBox рассказывается здесь.

QListWidget

Этот виджет похож на QComboBox, но варианты здесь представлены в виде прокручиваемого списка элементов и возможен выбор нескольких элементов одновременно. В QListWidget есть сигнал currentItemChanged для отправки QListItem (элемента виджета списка) и сигнал currentTextChanged для отправки текста текущего элемента:

class MainWindow(QMainWindow):

    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        widget = QListWidget()
        widget.addItems(["One", "Two", "Three"])

        widget.currentItemChanged.connect(self.index_changed)
        widget.currentTextChanged.connect(self.text_changed)

        self.setCentralWidget(widget)


    def index_changed(self, i); # i — не индекс, а сам QList
        print(i.text())

    def text_changed(self, s): # s — это строка
        print(s)

QLineEdit

Виджет QLineEdit — это простое однострочное текстовое поле для редактирования вводимых пользователями данных. Он используется для полей, где нет ограничений на входные данные. Например, при вводе адреса электронной почты или имени компьютера:

class MainWindow(QMainWindow):

    def __init__(self):
        super(MainWindow, self).__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        widget = QLineEdit()
        widget.setMaxLength(10)
        widget.setPlaceholderText("Enter your text")

        #widget.setReadOnly(True) # раскомментируйте, чтобы сделать доступным только для чтения

        widget.returnPressed.connect(self.return_pressed)
        widget.selectionChanged.connect(self.selection_changed)
        widget.textChanged.connect(self.text_changed)
        widget.textEdited.connect(self.text_edited)

        self.setCentralWidget(widget)


    def return_pressed(self):
        print("Return pressed!")
        self.centralWidget().setText("BOOM!")

    def selection_changed(self):
        print("Selection changed")
        print(self.centralWidget().selectedText())

    def text_changed(self, s):
        print("Text changed...")
        print(s)

    def text_edited(self, s):
        print("Text edited...")
        print(s)

Как показано в этом коде, при однострочном редактировании вы можете установить максимальную длину текста.

В QLineEdit есть ряд сигналов для различных событий редактирования, в том числе при нажатии клавиши return (пользователем), когда пользователь изменил свой выбор. Также есть два сигнала редактирования: один — на случай, когда текст в поле отредактирован, другой — когда он изменён. Здесь различаются два вида изменений: пользовательские и выполненные программой. Сигнал textEdited отправляется только при редактировании текста пользователем.

Кроме того, с помощью маски ввода можно выполнить проверку вводимых данных, чтобы определить, какие символы поддерживаются и где. Применяется к соответствующему полю так:

widget.setInputMask('000.000.000.000;_')

Это позволяет использовать серию трёхзначных чисел, разделённых точками, для проверки адресов IPv4.

QSpinBox и QDoubleSpinBox

QSpinBox — это небольшое поле ввода чисел со стрелками для изменения значения. Оно поддерживает целые числа, а QDoubleSpinBox — числа с плавающей точкой:

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        widget = QSpinBox()
        # Или: widget = QDoubleSpinBox()

        widget.setMinimum(-10)
        widget.setMaximum(3)
        # Или: widget.setRange(-10,3)

        widget.setPrefix("$")
        widget.setSuffix("c")
        widget.setSingleStep(3)  # Или, например, 0.5 в QDoubleSpinBox
        widget.valueChanged.connect(self.value_changed)
        widget.textChanged.connect(self.value_changed_str)

        self.setCentralWidget(widget)

    def value_changed(self, i):
        print(i)

    def value_changed_str(self, s):
        print(s)

Запустив код, вы увидите поле для ввода чисел. Значение в нём показывает префиксные и постфиксные блоки и ограничено диапазоном от +3 до –10:

В этом коде показан разнообразный функционал виджета. Чтобы задать диапазон допустимых значений, используются setMinimum и setMaximum. Одновременно они устанавливаются с помощью SetRange. Аннотация типов значений поддерживается префиксами и суффиксами, добавляемыми к числу. Например, для обозначений валюты или денежных единиц используются .setPrefix и .setSuffix соответственно.

Нажав на стрелки «вверх» и «вниз» на виджете, можно увеличить или уменьшить значение на величину, устанавливаемую с помощью .setSingleStep. Но это не повлияет на допустимые для виджета значения.

В QSpinBox и QDoubleSpinBox есть сигнал .valueChanged, срабатывающий при изменении их значений. С помощью необработанного сигнала .valueChanged отправляется числовое значение (целочисленного типа int или типа числа с плавающей точкой float), а с помощью .textChanged — значение в виде строки, включающей символы префикса и суффикса.

QSlider

QSlider — это ползунок, очень схожий по внутреннему функционалу с QDoubleSpinBox. Текущее значение представлено не числами, а в виде маркера ползунка, располагающегося по всей длине виджета. Этот виджет удобен для указания значения в промежутке между максимумом и минимумом, где абсолютная точность не требуется. Чаще всего этот тип виджетов используется при регулировке громкости. Есть и другие сигналы: .sliderMoved срабатывает при перемещении ползунка а .sliderPressed — при нажатии на ползунок:

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        widget = QSlider()

        widget.setMinimum(-10)
        widget.setMaximum(3)
        # Или: widget.setRange(-10,3)

        widget.setSingleStep(3)

        widget.valueChanged.connect(self.value_changed)
        widget.sliderMoved.connect(self.slider_position)
        widget.sliderPressed.connect(self.slider_pressed)
        widget.sliderReleased.connect(self.slider_released)

        self.setCentralWidget(widget)

    def value_changed(self, i):
        print(i)

    def slider_position(self, p):
        print("position", p)

    def slider_pressed(self):
        print("Pressed!")

    def slider_released(self):
        print("Released")

Запустив код, вы увидите ползунок. Переместите его, чтобы изменить значение:

Также можно сделать вертикальный или горизонтальный ползунок, задав соответствующее расположение при его создании. Флаги расположения определены в пространстве имён Qt, например:

widget.QSlider(Qt.Orientiation.Vertical)

Или так:

widget.QSlider(Qt.Orientiation.Horizontal)

QDial

Наконец, QDial — это круговой виджет, схожий по функционалу с механическим ползунком из реального мира. Красиво, но с точки зрения пользовательского интерфейса не очень удобно. Он часто используется в аудиоприложениях:

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.setWindowTitle("My App")

        widget = QDial()
        widget.setRange(-10, 100)
        widget.setSingleStep(0.5)

        widget.valueChanged.connect(self.value_changed)
        widget.sliderMoved.connect(self.slider_position)
        widget.sliderPressed.connect(self.slider_pressed)
        widget.sliderReleased.connect(self.slider_released)

        self.setCentralWidget(widget)

    def value_changed(self, i):
        print(i)

    def slider_position(self, p):
        print("position", p)

    def slider_pressed(self):
        print("Pressed!")

    def slider_released(self):
        print("Released")

Запустив код, вы увидите круговой ползунок. Поверните его, чтобы выбрать число:

На сегодня мы заканчиваем, но это далеко не всё. Мы также расскажем о макете в PyQt, о работе с QAction, тулбарами, диалогами и не только. А пока ещё раз напоминаем о книге автора этих уроков и приглашаем на наши курсы:

• Курс Python-разработчик

• Профессия Fullstack-разработчик на Python

• Курс «Python для веб-разработки»

Узнайте подробности здесь.

Профессии и курсы

В наши дни каждый разработчик может столкнуться с необходимостью работы над мобильным или веб-приложением на Python. В Python нет встроенных инструментов для мобильных устройств, тем не менее существуют пакеты, которые можно использовать для создания мобильных приложений. Это Kivy, PyQt и даже библиотека Toga от Beeware.

Содержание

• Принципы работы фреймворка Kivy Python
• Установка Kivy
• Работа с виджетами в Kivy
• Запуск программы «Hello, Kivy!»
• Отображение виджета Image в Kivy Python
• Разметка (Layout) в UI Kivy
• Добавление событий в Kivy
• Использование языка дизайна KV
• Создание приложения Kivy Python
• Создаем apk приложения для Android на Python
• Создание приложений для iPhone (iOS) на Python
• Создание exe приложений для Windows на Python используя Kivy
• Создание приложений для macOS на Python используя Kivy

Библиотеки являются основными элементами мобильного мира Python. Однако, говоря о Kivy, нельзя игнорировать преимущества данного фреймворка при работе с мобильными приложениями. Внешний вид приложения автоматически подстраивается под все платформы, разработчику при этом не нужно компилировать код после каждой поправки. Кроме того, здесь для создания приложений можно использовать чистый синтаксис Python.

В руководстве будут разобраны следующие темы:

• Работа с виджетами Kivy;
• Планировка UI и лейауты;
• Добавление событий;
• Использование языка KV;
• Создание приложения-калькулятора;
• Упаковка приложения для iOS, Android, Windows и macOS.

Разбор данного руководства предполагает, что читатель знаком с объектно-ориентированным программированием. Для введения в курс дела можете просмотреть статью об Объектно-ориентированном программировании (ООП) в Python 3.

Приступим!

Принципы работы фреймворка Kivy Python

Kivy был создан в 2011 году. Данный кросс-платформенный фреймворк Python работает на Windows, Mac, Linux и Raspberry Pi. В дополнение к стандартному вводу через клавиатуру и мышь он поддерживает мультитач. Kivy даже поддерживает ускорение GPU своей графики, что во многом является следствием использования  OpenGL ES2. У проекта есть лицензия MIT, поэтому библиотеку можно использовать бесплатно и вкупе с коммерческим программным обеспечением.

Во время разработки приложения через Kivy создается интуитивно понятный интерфейс (Natural user Interface), или NUI. Его главная идея в том, чтобы пользователь мог легко и быстро приспособиться к программному обеспечению без чтения инструкций.

Kivy не задействует нативные элементы управления, или виджеты. Все его виджеты настраиваются. Это значит, что приложения Kivy будут выглядеть одинаково на всех платформах. Тем не менее, это также предполагает, что внешний вид вашего приложения будет отличаться от нативных приложений пользователя. Это может стать как преимуществом, так и недостатком, все зависит от аудитории.

Установка Kivy

У Kivy есть множество зависимостей, поэтому лучше устанавливать его в виртуальную среду Python. Можно использовать встроенную библиотеку Python venv или же пакет virtualenv.

Виртуальная среда Python создается следующим образом:

По ходу данного действия исполняемый файл Python 3 будет скопирован в папку под названием my_kivy_project, куда также будут добавлено несколько других папок.

Для использования виртуальной среды ее нужно активировать. На Mac или Linux это можно сделать, выполнив следующую команду, будучи внутри папки my_kivy_project:

Команда для Windows точно такая же, но активировать скрипт нужно в другом месте — через папку Scripts, а не bin.

После активации виртуальной среды Python можно запустить pip для установки Kivy. На Linux и Mac нужно выполнить следующую команду:

Инсталляция на Windows несколько сложнее. В официальной документации фреймворка изучите пункт, касающийся установки Kivy на Windows. Пользователи Mac также могут скачать файл dmg и установить Kivy данным образом.

В случае возникновения проблем во время установки Kivy на вашу платформу изучите дополнительные инструкции, с которыми можно ознакомиться через страницу загрузки.

Работа с виджетами в Kivy

Виджеты — это отображаемые на экране элементы управления, которыми пользователь может оперировать. Любой инструментарий графического интерфейса пользователя поставляется с набором виджетов. Типичными представителями виджетов, что вы не раз использовали, являются кнопки, выпадающие списки и вкладки. Внутри фреймворка Kivy встроено много виджетов.

Запуск программы «Hello, Kivy!»

Принцип работы Kivy можно уловить, взглянув на следующее приложение «Hello, World!»:

Каждому приложению Kivy требуется создать подкласс App и переопределить метод build().  Сюда вы помещаете код UI или вызываете другие функции, которые определяют код UI. В данном случае создается виджет Label и передается text, size_hint и pos_hint. Последние два аргумента не обязательны.

size_hint говорит Kivy о размерах что нужно использовать при создании виджета. Используются два числа:

1. Первое число x указывает на размер ширины элемента управления.
2. Второе число y указывает на размер высоты элемента управления.

Значение обоих чисел должно быть в промежутке между 0 и 1. Значение по обоих показателей по умолчанию равно 1. Также можно задействовать pos_hint, что используется для позиционирования виджета. В коде, размещенном выше, указывается, что виджет должен быть размещен в центре осей x и y.

Для запуска приложения нужно инициализировать класс MainApp и вызвать метод run(). После этих действий на экране появится следующее:

Kivy также выводит в stdout довольно много текста:

Это может быть полезно для отладки приложения.

Далее добавим виджет Image и посмотрим, чем он отличается от Label.

Отображение виджета Image в Kivy Python

В Kivy есть несколько видов виджетов, связанных с изображениями. Для загрузки картинок с жесткого диска можно задействовать Image, а при использовании адреса URL подойдет AsyncImage. К следующем примере берется стандартный класс Image:

В данном коде импортируется Image из подпакета kivy.uix.image. Класс Image принимает много разных параметров, однако единственным для нас нужным является source, что указывает Kivy, какое изображение должно быть загружено. Здесь передается полный путь к выбранному изображению. Оставшаяся часть кода такая же, как и в прошлом примере.

После запуска кода должно выводиться нечто подобное:

Текст из предыдущего примера был заменен картинкой.

Теперь рассмотрим, как добавить и оптимально расположить несколько виджетов в приложении.

Разметка (Layout) в UI Kivy

У каждого фреймворка есть свой собственный метод для размещения виджетов. К примеру, в wxPython используются классификаторы, а в Tkinter будет задействован лейаут, или менеджер геометрии. В Kivy за это отвечают Лейауты (Layouts). Доступно несколько различных типов Лейаутов. Чаще всего используются следующие виды:

• BoxLayout;
• FloatLayout;
• GridLayout.

Найти полный список доступных Лейаутов можно в документации Kivy. Рабочий исходный код можно найти в kivy.uix.

Рассмотрим BoxLayout на примере следующего кода:

Здесь из kivy.uix.boxlayout импортируется модуль BoxLayout и затем устанавливается. После этого создается список цветов, которые представляют собой цвета RGB (Red-Blue-Green).

В конечном итоге формируется цикл для range из 5, результатом чего является кнопка btn для каждой итерации. Сделаем вещи немного интереснее и поставим в качестве фона кнопки background_color случайный цвет. Теперь можно добавить кнопку в лейаут при помощи layout.add_widget(btn).

После запуска кода выведется нечто подобное:

Здесь представлены 5 кнопок, окрашенных случайным образом, по одной для каждой итерации цикла for.

Во время создания лейаута следует учитывать следующие аргументы:

• padding: Отступ padding между лейаутом и его дочерними элементами уточняется в пикселях. Для этого можно выбрать один из трех способов:
  1. Список из четырех аргументов: [padding_left, padding_top, padding_right, padding_bottom]
  2. Список из двух аргументов: [padding_horizontal, padding_vertical]
  3. Один аргумент: padding=10
• spacing: При помощи данного аргумента добавляется расстояние между дочерними виджетами.
• orientation: Позволяет изменить значение orientation для BoxLayout по умолчанию — с горизонтального на вертикальное.

Добавление событий в Kivy

Как и многие другие инструментарии GUI, по большей части Kivy полагается на события. Фреймворк отзывается на нажатие клавиш, кнопки мышки или прикосновение к сенсорному экрану. В Kivy задействован концепт Часов (Clock), что дает возможность создать своего рода график для вызова определенных функций в будущем.

В Kivy также используется концепт Свойств (Properties), что работает с EventDispatcher. Свойства помогают осуществить проверку достоверности. Они также запускают события, когда виджет меняет размер или позицию.

Добавим событие для кнопки из предыдущего кода:

В данном коде вызывается button.bind(), а событие on_press ссылается на MainApp.on_press_button().

Этот метод неявно принимает экземпляр виджета, который является самим объектом кнопки. Сообщение будет выводиться на stdout всякий раз при нажатии пользователем на кнопку.

Использование языка дизайна KV

Kivy предоставляет язык дизайна KV, что можно использовать в приложениях Kivy. Язык KV позволяет отделить дизайн интерфейса от логики приложения. Он придерживается принципа разделения ответственности и является частью архитектурного паттерна Модель-Представление-Контроллер (Model-View-Controller).  Предыдущий пример можно обновить, используя язык KV:

С первого взгляда данный код может показаться несколько странным, так как кнопка Button создается без указания атрибутов или привязывания к ним событий. Здесь Kivy автоматически ищет файл с таким же названием, что и у класса, только строчными буквами и без части App в названии класса.

В данном случае названием класса является ButtonApp, поэтому Kivy будет искать файл button.kv. Если такой файл существует, и он также форматирован должным образом, тогда Kivy использует его при загрузке UI. Попробуйте создать такой файл и добавить следующий код:

Действия каждой строки:

• Строка 1 соответствует вызову Button в коде Python. Kivy должен осмотреть инициализированный объект для определения кнопки;
• Строка 2 устанавливает text кнопки;
• Строка 3 устанавливает ширину и высоту при помощи size_hint;
• Строка 4 устанавливает позицию кнопки через pos_hint;
• Строка 5 устанавливает обработчик событий on_press. Для указания Kivy места обработчика событий используется app.on_press_button(). Здесь Kivy будет искать метод .on_press_button() в классе Application.

Вы можете установить все ваши виджеты и лейауты внутри одного или нескольких файлов языка KV. Язык KV также поддерживает импорт модулей Python в KV, создавая динамичные классы, и это далеко не предел. Ознакомиться с полным перечнем его возможностей можно в гиде Kivy по языку KV.

Теперь мы можем приступить к созданию настоящего рабочего приложения.

Создание приложения Kivy Python

Создание чего-то полезное несомненно является отличным способом выучить новый навык. Учитывая данное утверждение, давайте используем Kivy при создании калькулятора, который будет поддерживать следующие операции:

• Сложение;
• Вычитание;
• Умножение;
• Деление.

В данном приложении будет использован набор кнопок в своего рода лейауте. В верхней части также будет специальный блок для вывода операций и их результатов. В итоге калькулятор будет выглядеть следующим образом:

Теперь, когда у нас есть в наличии целевой UI, может составить код:

Калькулятор работает следующим образом:

• В строках с 8 по 10 создается список operators и несколько полезных значений, last_was_operator и last_button, которые будут использованы чуть позже.
• В строках с 11 по 15 создается лейаут верхнего уровня main_layout, к нему также добавляется виджет только для чтения TextInput.
• В строках с 16 по 21 создается вложенный список из списков, где есть большая часть кнопок для калькулятора.
• В строке 22 начинается цикл for для кнопок. Для каждого вложенного списка делается следующее:
  1. В строке 23 создается BoxLayout с горизонтальной ориентацией.
  2. В строке 24 начинается еще один цикл for для элементов вложенного списка.
  3. В строках с 25 по 39 создаются кнопки для ряда и связываются обработчиком событий, после чего кнопки добавляются к горизонтальному BoxLayout из строки 23.
  4. В строке 31 этот лейаут добавляется к main_layout.
• В строках с 33 по 37 создается кнопка равно (=) и привязывается к обработчику событий, после чего она добавляется к main_layout.

Далее создается обработчик событий .on_button_press(). Код будет выглядеть следующим образом:

Почти все виджеты приложения вызывают .on_button_press(). Это работает следующим образом:

• Строка 41 принимает аргумент instance, в результате чего можно узнать, какой виджет вызвал функцию.
• Строки между 42 и 43 извлекают и хранят значения solution и text кнопки.
• Строки c 45 по 47 проверяют, на какую кнопку нажали. Если пользователь нажимает с, тогда очищается solution. В противном случае используется утверждение else.
• Строка 49 проверяет, было ли у решения предыдущее значение.
• Строки с 50 по 52 проверяют, была ли последняя нажатая кнопка оператором. Если да, тогда solution обновляться не будет. Это необходимо для предотвращения создания двух операций в одном ряду. К примеру, 1 * / будет недействительным утверждением.
• Строки с 53 по 55 проверяют, является ли первый символ оператором. Если да, тогда solution обновляться не будет, так как первое значение не может быть значением оператора.
• Строки с 56 по 58 переходят к условию else. Если никакое из предыдущих значений не найдено, тогда обновляется solution.
• Строка 59 устанавливает last_button к метке последней нажатой кнопки.
• Строка 60 устанавливает last_was_operator к значению True или False в зависимости от того, был символ оператором или нет.

Последней частью кода будет .on_solution():

Здесь берется текущий текст из solution и используется встроенный в Python eval() для исполнения. Если пользователь создал формулу вроде 1+2, тогда eval() запустит код и вернет результат. В конце результат устанавливается как новое значение виджета solution.

На заметку: порой eval() бывает опасным, так как он может запустить произвольный код. Многие разработчики избегают его использование именно по этой причине. Тем не менее, ввиду задействования только целых чисел, операторов и точки в качестве вводных данных для eval(), в данном контексте его можно использовать безопасно.

При запуске данного кода на рабочем столе компьютера приложение будет выглядеть следующим образом:

Полный текст кода примера калькулятора представлен ниже:

Пришло время разместить приложение в Google Play или в AppStore!

По завершении составления кода вы можете поделиться своим приложением с другими. Хорошим способом сделать это может стать превращение вашего кода в приложения для смартфона на Android. Для этого вначале нужно установить пакет buildozer через pip:

Затем создается новая папка, после чего нужно перейти в нее через терминал. Затем выполняется следующая команда:

После этого создается файл buildozer.spec, который будет использован для конфигурации сборки. К примеру, первые две строчки файла спецификации можно редактировать следующим образом:

Не бойтесь посмотреть оставшуюся часть файла для выяснения того, что еще можно поменять.

На данный момент приложение почти готово к сборке, однако для начала нужно установить зависимости для buildozer.  После их установки скопируйте ваше приложение калькулятора в новую папку и переименуйте его в main.py. Этого требует buildozer. Если файл будет назван неверно, тогда процесс сборки завершится неудачей.

Теперь можно запустить следующую команду:

Этап сборки займет время! На моем компьютере на это ушло около 15-20 минут. Здесь все зависит от вашего железа, так что времени может потребоваться еще больше. Расслабьтесь, налейте чашечку кофе или прогуляйтесь. Buildozer скачает те элементы Android SDK, которые нужны для процесса сборки. Если все идет по плану, тогда в папке bin появится файл под названием, напоминающим что-то вроде kvcalc-0.1-debug.apk.

Далее требуется связать телефон Android с компьютером и перенести туда файл apk. Затем откройте менеджер файлов телефона и кликните на файл apk. Android должен спросить, хотите ли вы установить приложение. Есть вероятность появления предупреждения, ведь приложение было скачано не из Google Play. Тем не менее, вы по-прежнему сможете установить его.

Вот как выглядит калькулятор, запущенный на Samsung S9:

У buildozer также есть несколько других команд, которые вы можете использовать. Изучите документацию, чтобы подробнее узнать об этом.

При необходимости добиться более детального управления упаковку можно осуществить через python-for-android. Здесь это обсуждаться не будет, но если интересно, ознакомьтесь, как еще можно быстро начать проект.

Создание приложений для iPhone (iOS) на Python

Инструкция для сборки приложения для iOS будет немного сложнее, нежели для Android. Для получения последней информации всегда проверяйте обновления официальной документации Kivy.

Вам нужен будет компьютер с операционной системой OS X: MacBook или iMac. На Linux или Windows вы не сможете создать приложения для Apple.

Перед упаковкой приложения для iOS на Mac необходимо выполнить следующие команды:

После успешной установки нужно скомпилировать при использования следующих команд:

Если вы получаете ошибку, где говорится, что iphonesimulator не найден, тогда поищите способ решение проблемы на StackOverflow, после чего попробуйте запустить команды вновь.

Если вы получаете ошибки SSL, тогда скорее всего у вас не установлен OpenSSL от Python. Следующая команда должна это исправить:

Теперь вернитесь назад и запустите команду toolchain опять.

После успешного выполнения всех указанных выше команд можете создать проект Xcode при помощи использования скрипта toolchain. Перед созданием проекта Xcode переименуйте ваше главное приложение в main.py, это важно. Выполните следующую команду.

Здесь должна быть папка под названием title, внутри которой будет проект Xcode. Теперь можно открыть проект Xcode и работать над ним отсюда. Обратите внимание, что если вы хотите разместить свое приложение на AppStore, вам понадобится создать аккаунт разработчика на developer.apple.com и заплатить годовой взнос.

Создание exe приложений для Windows на Python используя Kivy

Упаковать приложение Kivy для Windows можно при помощи PyInstaller. Если ранее вы никогда не работали с ним, тогда изучите тему использования PyInstaller для упаковки кода Python в исполняемый файл.

Для установки PyInstaller можно использовать pip:

Следующая команда упакует ваше приложение:

Команда создаст исполняемый файл Windows, а вместе с ним еще несколько других файлов. Аргумент -w говорит PyInstaller, что приложение открывается в оконном режиме и не является приложение для командной строки. Если вы хотите, чтобы PyInstaller создал только один исполняемый файл, тогда можете передать в дополнение к -w аргумент --onefile.

Создание приложений для macOS на Python используя Kivy

Как и в случае с Windows, для создания исполняемого файла Mac можно также использовать PyInstaller. Единственным условием является запуск следующей команды на Mac:

Результатом станет один исполняемый файл в папке dist. Название исполняемого файла будет таким же, как и название файла Python, что был передан PyInstaller.

Если вы хотите уменьшить размер исполняемого файла или использовать в приложении GStreamer, тогда для получения дополнительной информации изучите тему упаковки для macOS.

Заключение

Kivy является действительно интересным фреймворком GUI, что можно использовать для создания пользовательских интерфейсов и мобильных приложений для Android и iOS. Внешне приложения Kivy будут отличаться от нативных приложений выбранной платформы. В том случае, если вы хотите выделяться на фоне конкурентов, это может быть выгодным преимуществом.

В данном руководстве были рассмотрены основы Kivy, среди которых стоит выделить добавление виджетов, привязку событий, планировку виджетов и лейауты, а также использование языка KV. В результате мы получили рабочее приложение Kivy и рассмотрели способы его переноса на другие платформы, в том числе мобильные.

В Kivy есть множество виджетов и концептов, которые не были рассмотрены в статьи. Для дальнейшего изучения темы можете изучить официальный сайт Kivy, где размещены разнообразные руководства, примеры приложений и многое другое.

Рекомендации

Для дальнейшего изучения Kivy ознакомьтесь со следующими ресурсами:

• Гид программирования на Kivy 
• Документация по упаковке приложений Kivy
• Сборка приложений GUI через Python

Чтобы посмотреть, как создать приложение с графическим интерфейсом при использовании другого GUI фреймфорка Python, можете ознакомиться со статьями о wxPython.

Теги: python, пайтон, первая программа, написание программы

В этой статье мы рассмотрим, какие действия нужно предпринять, чтобы написать свою первую программу на языке Python. Материал предназначен для начинающих, которые делают первые шаги в мире программирования.

Итак, прежде чем мы приступим к написанию программы, давайте установим Python, если вы этого ещё не сделали. Для этого мы предварительно скачаем Python с официального сайта. Если у вас Windows, инсталлятор берём отсюда, выбирая нужную версию. В принципе, установка проблем не вызывает, поэтому мы не будем задерживаться на этом шаге. К тому же, в сети полно статей, где подробно и пошагово описывается инсталляция Python (кстати, его можно установить и на Unix-подобные системы: Linux, Ubuntu и прочие).

Пишем первую программу

Что нужно сделать в первую очередь? Во-первых, открыть IDLE — она представляет собой среду разработки на Python и поставляется вместе с дистрибутивом:

После запуска IDLE в интерактивном режиме мы можем переходить к созданию первой программы. Как уже стало доброй традицией, это будет классический «Hello world».
Чтобы написать такую простейшую программу мы используем всего одну строку кода:

После ввода этого кода в среду разработки и нажатия кнопки «Enter» мы получим соответствующий вывод:

Элементарно, Ватсон! Теперь вы написали первую программу на Python! Впрочем, это не сделает вас программистом, ведь всё гораздо сложнее… С другой стороны, надо же с чего-то начинать.

Для закрепления можете написать другие простые программы. Например, нижеследующий код выведет в консоли 8:

Впрочем, при разработке программ на Python интерактивный режим не является основным. Чаще всего мы сохраняем код программы в файл, а потом запускаем файл. Давайте создадим в IDLE новое окно, выбрав File → New File (также можно нажать Ctrl + N):

У нас появится окно, где вводим следующий код:

name = input("Как твоё имя? ")
print("Здравствуй,", name)


Что тут происходит:

1) первая строка программы выводит в консоль вопрос, спрашивает ваше имя и ждёт ответа;

2) после того, как вы напишете имя и нажмёте «ввод», Python-программа сохранит полученное значение в переменной name;

3) вторая строка выведет на экран написанное вами имя после слова «Здравствуй». Например, «Здравствуй, Петя!».
Для запуска нашей новой программы на Python достаточно нажать F5 либо выбрать в меню IDLE Run → Run Module. Кстати, перед запуском среда разработки предложит сохранить файл (папку можете выбрать сами). 
Что ж, на этом всё. Поздравляем вас с написанием первой, второй и даже третьей программы на Python. Впереди ещё много интересного, главное — не бросать начатое. Помните старую истину: «Дорогу осилит идущий». 

Watch Now This tutorial has a related video course created by the Real Python team. Watch it together with the written tutorial to deepen your understanding: Build Cross-Platform GUI Apps With Kivy

These days, developers are highly likely to be working on a mobile or web application. Python doesn’t have built-in mobile development capabilities, but there are packages you can use to create mobile applications, like Kivy, PyQt, or even Beeware’s Toga library.

These libraries are all major players in the Python mobile space. However, there are some benefits you’ll see if you choose to create mobile applications with Kivy. Not only will your application look the same on all platforms, but you also won’t need to compile your code after every change. What’s more, you’ll be able to use Python’s clear syntax to build your applications.

In this tutorial, you’ll learn how to:

• Work with Kivy widgets
• Lay out the UI
• Add events
• Use the KV language
• Create a calculator application
• Package your application for iOS, Android, Windows, and macOS

This tutorial assumes you’re familiar with object-oriented programming. If you’re not, then check out Object-Oriented Programming (OOP) in Python 3.

Let’s get started!

$ python3 -m venv my_kivy_project

$ python -m pip install kivy

from kivy.app import App
from kivy.uix.label import Label

class MainApp(App):
    def build(self):
        label = Label(text='Hello from Kivy',
                      size_hint=(.5, .5),
                      pos_hint={'center_x': .5, 'center_y': .5})

        return label

if __name__ == '__main__':
    app = MainApp()
    app.run()

[INFO   ] [Logger      ] Record log in /home/mdriscoll/.kivy/logs/kivy_19-06-07_2.txt
[INFO   ] [Kivy        ] v1.11.0
[INFO   ] [Kivy        ] Installed at "/home/mdriscoll/code/test/lib/python3.6/site-packages/kivy/__init__.py"
[INFO   ] [Python      ] v3.6.7 (default, Oct 22 2018, 11:32:17)
[GCC 8.2.0]
[INFO   ] [Python      ] Interpreter at "/home/mdriscoll/code/test/bin/python"
[INFO   ] [Factory     ] 184 symbols loaded
[INFO   ] [Image       ] Providers: img_tex, img_dds, img_sdl2, img_gif (img_pil, img_ffpyplayer ignored)
[INFO   ] [Text        ] Provider: sdl2(['text_pango'] ignored)
[INFO   ] [Window      ] Provider: sdl2(['window_egl_rpi'] ignored)
[INFO   ] [GL          ] Using the "OpenGL" graphics system
[INFO   ] [GL          ] Backend used <sdl2>
[INFO   ] [GL          ] OpenGL version <b'4.6.0 NVIDIA 390.116'>
[INFO   ] [GL          ] OpenGL vendor <b'NVIDIA Corporation'>
[INFO   ] [GL          ] OpenGL renderer <b'NVS 310/PCIe/SSE2'>
[INFO   ] [GL          ] OpenGL parsed version: 4, 6
[INFO   ] [GL          ] Shading version <b'4.60 NVIDIA'>
[INFO   ] [GL          ] Texture max size <16384>
[INFO   ] [GL          ] Texture max units <32>
[INFO   ] [Window      ] auto add sdl2 input provider
[INFO   ] [Window      ] virtual keyboard not allowed, single mode, not docked
[INFO   ] [Base        ] Start application main loop
[INFO   ] [GL          ] NPOT texture support is available

from kivy.app import App
from kivy.uix.image import Image

class MainApp(App):
    def build(self):
        img = Image(source='/path/to/real_python.png',
                    size_hint=(1, .5),
                    pos_hint={'center_x':.5, 'center_y':.5})

        return img

if __name__ == '__main__':
    app = MainApp()
    app.run()

import kivy
import random

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout

red = [1,0,0,1]
green = [0,1,0,1]
blue =  [0,0,1,1]
purple = [1,0,1,1]

class HBoxLayoutExample(App):
    def build(self):
        layout = BoxLayout(padding=10)
        colors = [red, green, blue, purple]

        for i in range(5):
            btn = Button(text="Button #%s" % (i+1),
                         background_color=random.choice(colors)
                         )

            layout.add_widget(btn)
        return layout

if __name__ == "__main__":
    app = HBoxLayoutExample()
    app.run()

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button

class MainApp(App):
    def build(self):
        button = Button(text='Hello from Kivy',
                        size_hint=(.5, .5),
                        pos_hint={'center_x': .5, 'center_y': .5})
        button.bind(on_press=self.on_press_button)

        return button

    def on_press_button(self, instance):
        print('You pressed the button!')

if __name__ == '__main__':
    app = MainApp()
    app.run()

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button

class ButtonApp(App):
    def build(self):
        return Button()

    def on_press_button(self):
        print('You pressed the button!')

if __name__ == '__main__':
    app = ButtonApp()
    app.run()

 1<Button>:
 2    text: 'Press me'
 3    size_hint: (.5, .5)
 4    pos_hint: {'center_x': .5, 'center_y': .5}
 5    on_press: app.on_press_button()

 1from kivy.app import App
 2from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
 3from kivy.uix.button import Button
 4from kivy.uix.textinput import TextInput
 5
 6class MainApp(App):
 7    def build(self):
 8        self.operators = ["/", "*", "+", "-"]
 9        self.last_was_operator = None
10        self.last_button = None
11        main_layout = BoxLayout(orientation="vertical")
12        self.solution = TextInput(
13            multiline=False, readonly=True, halign="right", font_size=55
14        )
15        main_layout.add_widget(self.solution)
16        buttons = [
17            ["7", "8", "9", "/"],
18            ["4", "5", "6", "*"],
19            ["1", "2", "3", "-"],
20            [".", "0", "C", "+"],
21        ]
22        for row in buttons:
23            h_layout = BoxLayout()
24            for label in row:
25                button = Button(
26                    text=label,
27                    pos_hint={"center_x": 0.5, "center_y": 0.5},
28                )
29                button.bind(on_press=self.on_button_press)
30                h_layout.add_widget(button)
31            main_layout.add_widget(h_layout)
32
33        equals_button = Button(
34            text="=", pos_hint={"center_x": 0.5, "center_y": 0.5}
35        )
36        equals_button.bind(on_press=self.on_solution)
37        main_layout.add_widget(equals_button)
38
39        return main_layout

41def on_button_press(self, instance):
42    current = self.solution.text
43    button_text = instance.text
44
45    if button_text == "C":
46        # Clear the solution widget
47        self.solution.text = ""
48    else:
49        if current and (
50            self.last_was_operator and button_text in self.operators):
51            # Don't add two operators right after each other
52            return
53        elif current == "" and button_text in self.operators:
54            # First character cannot be an operator
55            return
56        else:
57            new_text = current + button_text
58            self.solution.text = new_text
59    self.last_button = button_text
60    self.last_was_operator = self.last_button in self.operators

62def on_solution(self, instance):
63    text = self.solution.text
64    if text:
65        solution = str(eval(self.solution.text))
66        self.solution.text = solution

from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.textinput import TextInput

class MainApp(App):
    def build(self):
        self.operators = ["/", "*", "+", "-"]
        self.last_was_operator = None
        self.last_button = None
        main_layout = BoxLayout(orientation="vertical")
        self.solution = TextInput(
            multiline=False, readonly=True, halign="right", font_size=55
        )
        main_layout.add_widget(self.solution)
        buttons = [
            ["7", "8", "9", "/"],
            ["4", "5", "6", "*"],
            ["1", "2", "3", "-"],
            [".", "0", "C", "+"],
        ]
        for row in buttons:
            h_layout = BoxLayout()
            for label in row:
                button = Button(
                    text=label,
                    pos_hint={"center_x": 0.5, "center_y": 0.5},
                )
                button.bind(on_press=self.on_button_press)
                h_layout.add_widget(button)
            main_layout.add_widget(h_layout)

        equals_button = Button(
            text="=", pos_hint={"center_x": 0.5, "center_y": 0.5}
        )
        equals_button.bind(on_press=self.on_solution)
        main_layout.add_widget(equals_button)

        return main_layout

    def on_button_press(self, instance):
        current = self.solution.text
        button_text = instance.text

        if button_text == "C":
            # Clear the solution widget
            self.solution.text = ""
        else:
            if current and (
                self.last_was_operator and button_text in self.operators):
                # Don't add two operators right after each other
                return
            elif current == "" and button_text in self.operators:
                # First character cannot be an operator
                return
            else:
                new_text = current + button_text
                self.solution.text = new_text
        self.last_button = button_text
        self.last_was_operator = self.last_button in self.operators

    def on_solution(self, instance):
        text = self.solution.text
        if text:
            solution = str(eval(self.solution.text))
            self.solution.text = solution


if __name__ == "__main__":
    app = MainApp()
    app.run()

[app]

# (str) Title of your application
title = KvCalc

# (str) Package name
package.name = kvcalc

# (str) Package domain (needed for android/ios packaging)
package.domain = org.kvcalc

$ buildozer -v android debug

$ brew install autoconf automake libtool pkg-config
$ brew link libtool
$ sudo easy_install pip
$ sudo pip install Cython==0.29.10

$ git clone git://github.com/kivy/kivy-ios
$ cd kivy-ios
$ ./toolchain.py build python3 kivy

$ cd /Applications/Python 3.7/
$ ./Install Certificates.command

./toolchain.py create <title> <app_directory>

$ pip install pyinstaller

$ pyinstaller main.py -w --onefile

Watch Now This tutorial has a related video course created by the Real Python team. Watch it together with the written tutorial to deepen your understanding: Build Cross-Platform GUI Apps With Kivy