作者：张大鹏

时间：2025-11-05

标签：Python、PyQt5、GUI、桌面开发、实战教程

一、前言

在桌面应用开发中，计算器

它涉及到图形界面设计、事件绑定、信号槽机制、布局管理等核心概念。

今天我们将使用 PyQt5 （同样适用于 PyQt6）一步步实现一个可用的计算器程序，从 UI 布局到功能逻辑完整讲解。

最终效果如下：

• 支持加减乘除和小数运算； #技术分享
• 按钮布局整齐；
• 可通过按钮或键盘输入操作；
• 界面美观，可打包为独立应用。

二、项目环境

| 项目依赖 | 说明 | | ---

| Python 3.8+

| PyQt5 | 图形界面开发框架 | | Qt Designer（可选） | 可视化 UI 设计工具 |

安装命令：

pip install PyQt5

三、项目结构

我们将项目组织如下：

pyqt_calculator/
│
├── main.py
├── calculator.ui
└── ui_calculator.py

四、第一步：构建界面

我们先手动创建一个简单的界面，不依赖 Qt Designer。

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QGridLayout, QPushButton, QLineEdit, QVBoxLayout
from PyQt5.QtCore import Qt
import sys

class Calculator(QWidget): def __init__(self): super().__init__() self.setWindowTitle("PyQt 计算器") self.setFixedSize(300, 400) self.init_ui()

def init_ui(self): self.display = QLineEdit() self.display.setAlignment(Qt.AlignRight) self.display.setReadOnly(True) self.display.setStyleSheet("font-size: 24px; padding: 10px;")

buttons = { '7': (0, 0), '8': (0, 1), '9': (0, 2), '/': (0, 3), '4': (1, 0), '5': (1, 1), '6': (1, 2), '*': (1, 3), '1': (2, 0), '2': (2, 1), '3': (2, 2), '-': (2, 3), '0': (3, 0), '.': (3, 1), 'C': (3, 2), '+': (3, 3), '=': (4, 0, 1, 4) }

grid = QGridLayout() for text, pos in buttons.items(): button = QPushButton(text) button.setStyleSheet("font-size: 20px; height: 50px;") if len(pos) == 2: grid.addWidget(button, pos[0], pos[1]) else: grid.addWidget(button, pos[0], pos[1], pos[2], pos[3]) button.clicked.connect(self.on_button_clicked)

layout = QVBoxLayout() layout.addWidget(self.display) layout.addLayout(grid) self.setLayout(layout)

def on_button_clicked(self): sender = self.sender().text() current = self.display.text()

if sender == "C": self.display.clear() elif sender == "=": try: result = str(eval(current)) self.display.setText(result) except Exception: self.display.setText("Error") else: self.display.setText(current + sender)

if __name__ == "__main__": app = QApplication(sys.argv) window = Calculator() window.show() sys.exit(app.exec_())

运行后即可看到一个基础的计算器界面。

五、第二步：添加键盘输入支持

许多用户习惯直接使用键盘输入，我们可以重写 keyPressEvent 方法：

def keyPressEvent(self, event):
    key = event.key()
    if key == Qt.Key_Return or key == Qt.Key_Enter:
        self.on_button_clicked()
    elif key == Qt.Key_Backspace:
        self.display.setText(self.display.text()[:-1])
    else:
        text = event.text()
        if text.isdigit() or text in ['+', '-', '*', '/', '.']:
            self.display.setText(self.display.text() + text)

这样计算器即可同时响应键盘输入。

六、第三步：改善计算逻辑

直接使用 eval() 虽然简单，但存在安全风险。我们可以使用 Python 内置的 ast 模块安全地解析表达式。

import ast
import operator as op

operators = { ast.Add: op.add, ast.Sub: op.sub, ast.Mult: op.mul, ast.Div: op.truediv }

def safe_eval(expr): node = ast.parse(expr, mode='eval').body def _eval(node): if isinstance(node, ast.Num): return node.n elif isinstance(node, ast.BinOp): return operators[type(node.op)](_eval(node.left), _eval(node.right)) else: raise TypeError(node) return _eval(node)

替换掉 eval(current) 部分即可更安全地计算。

七、第四步：美化界面

使用 Qt Style Sheet (QSS) 进行样式美化：

self.setStyleSheet("""
    QWidget {
        background-color: #2E3440;
    }
    QLineEdit {
        background: #3B4252;
        color: #ECEFF4;
        border: none;
        border-radius: 5px;
    }
    QPushButton {
        background-color: #4C566A;
        color: #ECEFF4;
        border-radius: 8px;
    }
    QPushButton:hover {
        background-color: #5E81AC;
    }
    QPushButton:pressed {
        background-color: #81A1C1;
    }
""")

界面将呈现出类似现代深色主题的视觉效果。

八、第五步：项目打包

当应用开发完成后，我们可以使用 pyinstaller 打包为可执行文件：

pip install pyinstaller
pyinstaller -F -w main.py

• -F ：打包为单文件
• -w ：去掉控制台窗口（适合 GUI 应用）

生成的可执行文件在 dist/ 目录中。

九、扩展思路

这个项目的核心结构可以进一步扩展：

• ✅ 添加括号与优先级运算
• ✅ 显示历史计算记录
• ✅ 支持科学计算（sin、cos、sqrt 等）
• ✅ 国际化（i18n）
• ✅ 保存用户偏好与主题

通过这些改善，你可以将这个小项目打磨成一个完整的专业级桌面工具。

十、总结

通过本篇实战，我们掌握了以下关键技能：

• 使用 PyQt5 搭建窗口与控件布局；
• 理解 信号与槽 的事件机制；
• 构建计算逻辑与安全求值；
• 使用 QSS 美化界面；
• 打包发布桌面应用。

PyQt 的强劲不仅在于能做出“好看的界面”，更在于它与 Python 的生态融合：你可以轻松把它扩展成数据可视化工具、AI 模型控制台、图像处理前端等等。

下一步，不妨试着给这个计算器加上图表或语音输入功能，体验 PyQt 真正的扩展性。