8.2.4 布局

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2023-12-01

8.2.4 布局

布局指的是界面元素在界面中的位置安排。Tkinter 中提供了布局管理器，其任务是根据程序员的要求以及其他一些约束来安排构件的位置。使用布局管理器的优点是程序员不需要了解底层显示系统的细节，可以在较高层次上考虑界面布局问题。

如前所述，多数构件在创建之后还需进行布局才会显示在屏幕上，即要经过两个步骤：

w = Constructor(parent,...) w.GeometryManager(...)

其中 Constructor 是构件类（如 Label，Button 等），parent 是父构件，GeometryManager 是布局管理器方法。Tkinter 提供了三种布局管理器：Pack、Grid 和 Place。

Pack 布局管理器

Pack 布局管理器以紧凑的方式将构件在窗口中“打包”，调用构件的 pack 方法即可以这种方式布局。具体的打包方式可以用一个比方来说明：设想窗口是由弹性材料制成的，当要放入一个构件时，就先把窗口空间撑大到足够容纳该构件，然后将构件紧贴内部的某条边（缺省是顶边）放入，然后重复此过程不断放入构件。可见，在缺省情形下，放入同一个窗口的所有构件是沿垂直方向自顶向下一个紧贴一个进行布置的，但可以通过 pack 方法的 side 选项设置成沿水平方向打包。

例如，执行下列语句后得到的布局效果如图 8.16(a)所示。

>>> Label(root,text="Input a number:").pack()
>>> Entry(root).pack()
>>> Button(root,text="OK").pack()

而执行下列语句后的布局效果如图 8.16(b)所示，这里用到了 side 属性：side="left"使得构件贴着左边放置。

>>> Label(root,text="Input a number:").pack(side="left")
>>> Entry(root).pack(side="left")
>>> Button(root,text="OK").pack(side="left")

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图 8.16 Pack 布局管理器

如果对窗口中的所有基本构件以打包方式布局，将使大大小小的构件形成一摞，显然不美观。实际应用中常见的做法是对框架进行打包布局，一个一个框架像集装箱一样并排或堆叠，然后再将基本构件作为各框架的子构件进行布局，这样能使界面整齐美观。

虽然 Pack 管理器还提供其他布局选项，但在此不多介绍了，因为我们有更灵活、更好用的布局管理器：Grid 和 Place。

pack 方法的“逆”方法是 pack_forget 方法，意为将用 pack 布局的构件从界面中拿掉，从而构件变成不可见。注意，这时构件作为对象仍然存在，只是未显示在界面中而已，我们随时可以再次调用任何布局管理器方法来使构件可见。

rid 布局管理器*

Grid 布局管理器将窗口或框架视为一个由行和列构成的二维表格，并将构件放入行列交叉处的单元格中。为了使用这种布局，只需先创建构件，再用 grid 方法的选项 row 和 column 指定行、列编号即可。不需要预先定义表格的尺寸，Grid 布局管理器会根据构件的大小自动调整：每一列的宽度由该列中最宽的构件决定，每一行的高度由该行最高的构件决定。行、列都是从 0 开始编号，row 的缺省值为当前下一空行，column 的缺省值总为 0。可以在布置构件时指定不连续的行号或列号，这相对于预留了一些行列，但这些预留的行列是不可见的，因为行列上没有构件存在，也就没有宽度和高度。

Grid 布局管理器的使用非常简单，可以说是进行图形界面布局的首选工具。先看一个简单例子：

>>> Label(root,text="ID Number:").grid()
>>> Label(root,text="Name:").grid()
>>> Entry(root).grid(row=0,column=1)
>>> Entry(root).grid(row=1,column=1)

其中第一条语句使用缺省行号 0 和缺省列号 0 来安排标签“ID Number:”，第二条语句使用缺省行号 1 和缺省列号 0 来安排标签“Name”，后面两条语句在指定的位置安排录入框。布局效果如图 8.17 所示：

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图 8.17 Grid 布局

从图 8.17 可以看出，标签构件在单元格里是居中放置的，如果觉得这种对齐方式不好看，可以用 grid 方法的 sticky 选项来改变对齐方式。

Tkinter 中常利用“方位”概念来指定对齐方式，具体方位值包括 N、NE、E、SE、S、 SW、W、NW 和 CENTER（见图 8.18）。将 sticky 选项设置为某个方位，就表示将构件沿单元格的某条边或某个角对齐。

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图 8.18 方位

如果构件比单元格小，未能填满单元格，则可以指定如何处理多余空间，比如在水平方向或垂直方向拉伸构件以填满单元格。可以利用方位值的组合来使构件延伸，例如若将 sticky 设置为 E+W，则构件将在水平方向延伸，占满单元格的宽度；若设置为 E+W+N+S（或 NW+SE），则构件将在水平和垂直两个方向延伸，占满整个单元格。

如果想让一个构件占据多个单元格，可以使用 grid 方法的 rowspan 和 columnspan 选项来指定在行和列方向上的跨度。例如，下面的语句序列能产生如图 8.19 所示的复杂布局：

>>> Label(root,text="ID Number:").grid(sticky=E)
>>> Label(root,text="Name:").grid(sticky=E)
>>> Entry(root).grid(row=0,column=1)
>>> Entry(root).grid(row=1,column=1)
>>> Checkbutton(root,text="Registered User").grid(
... columnspan=2,sticky=W)
>>> Label(root,text="X").grid(row=0,column=2,
... columnspan=2,rowspan=2,sticky=W+E+N+S)
>>> Button(root,text="Zoom In").grid(row=2,column=2)
>>> Button(root,text="Zoom Out").grid(row=2,column=3)

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图 8.19 利用 Grid 进行复杂布局

下面再看一个利用框架来实现复杂界面结构的例子：

>>> f1 = Frame(root,width=100,height=100,bd=4,relief="groove")
>>> f1.grid(row=1,column=1,rowspan=2,sticky=N+S+W+E)
>>> Checkbutton(f1,text="PC").grid(row=1,sticky=W)
>>> Checkbutton(f1,text="Laptop").grid(row=2,sticky=W)
>>> f2 = Frame(root,width=100,height=50,bd=4,relief="groove")
>>> f2.grid(row=1,column=2,columnspan=2,sticky=N)
>>> b1 = Button(root,text="OK",width=6)
>>> b1.grid(row=2,column=2,sticky=E+W,padx=2)
>>> b2 = Button(root,text="Cancel",width=6)
>>> b2.grid(row=2,column=3,sticky=E+W,padx=2)

结果如图 8.20 所示。可以看出，这个例子大致实现了图 8.2 所要求的界面。

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图 8.20 利用框架的布局

grid 方法的“逆”方法是 grid_forget 方法，意为将用 grid 布局的构件从界面中拿掉，从而构件变成不可见。注意，这时构件作为对象仍然存在，只是未显示在界面中而已，我们随时可以再次调用任何布局管理器方法来使构件可见。

Place 布局管理器*

Place 布局管理器直接指定构件在父构件中的位置坐标。为使用这种布局，只需先创建构件，再调用构件的 place 方法，该方法的选项 x 和 y 用于设定坐标。父构件（窗口或框架）的坐标系统以左上角为(0,0)，x 方向向右，y 方向向下。

由于(x,y)坐标确定的是一个点，而子构件可看作是一个矩形，这个矩形怎么放置在一个点上呢？Place 通过“锚点”来处理这个问题：利用方位值（见图 8.18）指定子构件的锚点，再利用 place 方法的 anchor 选项来将子构件的锚点定位于父窗口的指定坐标处。利用这种精确的定位，可以实现一个或多个构件在窗口中的各种对齐方式。anchor 的缺省值为 NW，即构件的左上角。例如下面两条语句分别将两个标签置于根窗口的(0,0)和(199,199)处，定位锚点分别是（默认的）NW 和 SE：

>>> Label(root,text="Hello").place(x=0,y=0)
>>> Label(root,text="World").place(x=199,y=199,anchor=SE)

下列语句序列围绕根窗口的点(100,100)按不同锚点布置了若干个按钮：

>>> Button(root,text="CCCCCCCCCCCCCCCCCC").place(x=100,y=100,
... anchor=CENTER)
>>> Button(root,text=" NW ").place(x=100,y=100,anchor=NW)
>>> Button(root,text="E").place(x=100,y=100,anchor=E)
>>> Button(root,text="W").place(x=100,y=100,anchor=W)
>>> Button(root,text=" SE ").place(x=100,y=100,anchor=SE)

以上语句的执行结果如图 8.21 所示。

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图 8.21 利用 Place 布局

Place 布局管理器既可以像上例这样用绝对坐标指定位置，也可以用相对坐标指定位置。相对坐标通过选项 relx 和 rely 来设置，取值范围为 0～1，表示构件在父构件中的相对比例位置，如 relx=0.5 即表示父构件 x 方向上的二分之一处。相对坐标的好处是当窗口改变大小时，构件位置将随之调整，不像绝对坐标固定不变。例如下面这条语句将标签布置于水平方向四分之一、垂直方向二分之一处，定位锚点是 SW：

Label(root,text="Hello").place(relx=0.25,rely=0.5,anchor=SW)

除了指定构件位置，Place 布局管理器还可以指定构件大小。既可以通过选项 width 和 heightPlace 来定义构件的绝对尺寸，也可以通过选项 relwidth 和 relheight 来定义构件的相对尺寸（即相对于父构件两个方向上的比例值）。

Place 是最灵活的布局管理器，但用起来比较麻烦，通常不适合对普通窗口和对话框进行布局，其主要用途是实现复合构件的定制布局。

place 方法的“逆”方法是 place_forget 方法，意为将用 place 布局的构件从界面中拿掉，从而构件变成不可见。注意，这时构件作为对象仍然存在，只是未显示在界面中而已，我们随时可以再次调用任何布局管理器方法来使构件可见。