68. GUI 编程：turtle 与 PyQt

命令行程序效率高，但对普通用户不友好。图形用户界面（GUI）让程序变得直观易用。Python 有多种 GUI 方案，这节介绍两个极端：极简的 turtle 和专业的 PyQt。

turtle：编程画画

turtle（海龟绘图）是 Python 内置的图形库，最初来自 Logo 语言。它用一只「海龟」在屏幕上移动，留下轨迹，非常适合编程入门和几何教学。

import turtle

# 画一个正方形
for _ in range(4):
    turtle.forward(100)
    turtle.right(90)

turtle.done()

turtle.forward(100) 让海龟前进 100 像素，turtle.right(90) 右转 90 度。turtle.done() 保持窗口不关闭。

画一个五角星：

import turtle

turtle.color('red', 'yellow')
turtle.begin_fill()
for _ in range(5):
    turtle.forward(200)
    turtle.right(144)
turtle.end_fill()

turtle.hideturtle()
turtle.done()

• color('red', 'yellow') 设置画笔颜色红色、填充颜色黄色。
• begin_fill() / end_fill() 包围的区域会被填充。
• hideturtle() 隐藏海龟图标，让画面更干净。

封装成函数复用：

import turtle

def draw_polygon(sides, length):
    angle = 360 / sides
    for _ in range(sides):
        turtle.forward(length)
        turtle.right(angle)

draw_polygon(6, 80)
turtle.done()

turtle 适合教小孩学编程、快速验证几何算法，但不适合写正经的桌面应用。

PyQt：专业级桌面应用

PyQt 是 Qt 框架的 Python 绑定，功能极其丰富：窗口、按钮、表格、树形控件、多线程、网络、数据库、OpenGL 应有尽有。大型桌面软件如 Anaconda Navigator、QGIS 都基于 Qt。

安装：

pip install PyQt6

第一个窗口

import sys
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QWidget, QLabel, QPushButton, QVBoxLayout

class MyWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.setWindowTitle('我的第一个 PyQt 程序')
        self.resize(300, 200)

        layout = QVBoxLayout()

        self.label = QLabel('你好，PyQt!')
        self.button = QPushButton('点我')
        self.button.clicked.connect(self.on_click)

        layout.addWidget(self.label)
        layout.addWidget(self.button)
        self.setLayout(layout)

    def on_click(self):
        self.label.setText('按钮被点击了！')

app = QApplication(sys.argv)
window = MyWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec())

代码结构：

• QApplication：每个 PyQt 程序必须有且只有一个，管理事件循环。
• QWidget：所有界面控件的基类，可以当窗口用。
• QVBoxLayout：垂直布局，自动排列子控件。
• clicked.connect()：把按钮的点击信号绑定到槽函数。
• app.exec()：进入事件循环，等待用户交互。

常用控件一览

from PyQt6.QtWidgets import (
    QLineEdit, QTextEdit, QComboBox, QCheckBox,
    QSlider, QProgressBar, QMessageBox
)

# 输入框
line = QLineEdit()
line.setPlaceholderText('请输入姓名')

# 多行文本
text = QTextEdit()
text.setPlainText('默认内容')

# 下拉框
combo = QComboBox()
combo.addItems(['选项A', '选项B', '选项C'])

# 消息框
QMessageBox.information(self, '提示', '操作成功')

信号与槽

Qt 的核心机制是「信号与槽」。控件在特定事件发生时发射信号，槽函数接收并处理。

self.slider = QSlider()
self.slider.valueChanged.connect(self.update_label)

def update_label(self, value):
    self.label.setText(f'当前值: {value}')

除了内置信号，你还可以自定义信号：

from PyQt6.QtCore import pyqtSignal

class Worker(QObject):
    finished = pyqtSignal(str)

    def run(self):
        # 耗时操作...
        self.finished.emit('任务完成')

其他 GUI 方案速览

库	特点	适用场景
tkinter	Python 内置，最简单	快速原型、小型工具
turtle	内置，教育向	编程教学、几何演示
PyQt/PySide	功能最全，商业成熟	大型专业桌面应用
wxPython	原生外观，跨平台	需要系统原生风格的程序
Dear PyGui	GPU 加速，游戏风格	数据可视化工具、轻量面板
Flet	基于 Flutter，现代感	快速构建美观的跨平台应用

小结

• turtle 用「海龟」画图，简单有趣，适合入门和教学。
• PyQt 是功能最全面的 Python GUI 框架，信号与槽机制强大。
• 写 PyQt 程序记住模板：QApplication -> 创建窗口 -> show() -> exec()。
• 耗时不阻塞主线程，用 QThread + 自定义信号保持界面响应。

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