1、第2章 Python程序实例解析 Python蟒蛇绘制 Python英文是蟒蛇的意思，通过下面的例子来实践用Python语言输出图形效果实例代码2.1与实例代码1.1有两个显著的不同。第一，这个程序没有使用显式的用户输入输出，即input()函数和print()函数；第二，这个程序绝大代码行都是.()形式，代码行中没有赋值语句。Python蟒蛇绘制实例.()是Python编程的一种典型表达形式，它可以表示调用一个对象的方法()，也可以表示调用一个函数库中的函数()。实例代码2.1使用了用于绘制图形的turtle库，并在代码第2行通过保留字import引用这个函数库。import turtleP
2、ython蟒蛇绘制实例实例代码2.1的第3行到第16行调用了turtle库中若干函数来绘制Python蟒蛇，所有被调用函数都使用了.()形式。这种通过使用函数库并利用库中函数进行编程的方法是Python语言最重要的特点，称为“模块编程”。Python蟒蛇绘制实例 面向对象编程是一种基于对象（Object）的编程范式。对象是事物的一种抽象，它是一个实体，包含属性和方法两部分。属性是对象中的变量，方法是对象能够完成的操作。假设对象是O，则O.a表示对象O的属性a，O.b()表示对象O的操作b()，其中a是一个变量值，b()是一个函数。例如，一辆汽车可以作为一个对象，标记为C，汽车的颜色是汽车的属性
3、，表示为C.color，前进是汽车的一个动作，相当于一个功能，因此前进是对象C的方法，表示为O.forward()。面向对象编程保留字import有两种方式引用函数库，对函数的使用方式略有不同。第一种引用函数库的方法如下：import 此时，程序可以调用库名中所有函数，使用库中函数的格式如下.()Python蟒蛇绘制实例第二种引用函数库的方法如下：from import from import*#其中，其中，*是通配符，表示所有是通配符，表示所有函数函数此时，调用该库函数时不需要使用库名，直接使用如下格式：()Python蟒蛇绘制实例 由于“Python蟒蛇绘制”程序只用了turtle库中se
4、tup()、penup()、fd()、pendown()、pensize()、pencolor()、seth()、circle()等8个函数，第2行的import语句也可以写成如下形式：from turtle import setup,penup,fd,pendownfrom turtle import pensize,pencolor,seth,circle Python蟒蛇绘制实例 两种函数库引用方式各有优点。第一种采用.()方式调用库中函数，能够显式标明函数来源，在引用较多库时代码可读性更好。第二种利用保留字直接引用库中函数，可以使代码更简洁，在类似程序代码2.2这种只引用一个库的情况下
5、，效果更好。Python蟒蛇绘制实例 需要注意，第一种引用方式，Python解释器将.整体作为函数名。当采用第二种方式时，Python解释器将作为函数名。这可能产生一种情况，假设用户已经定义了一个函数，库中的函数名将会与用户自定义的函数名冲突。对于初学者，建议采用第一种库引用方式，使用.()方式调用库函数。Python蟒蛇绘制实例 def 用于定义函数，这段程序中，共出现两次def关键词，包含两个函数drawSnake和main。函数是一组代码的集合，用于表达一个功能，或者说，函数表示一组代码的归属，函数名称是这段代码的名字。def所定义的函数在程序中未经调用不能直接执行，需要通过函数名调用才
6、能够执行。Python蟒蛇绘制实例 eval()函数是Python语言中一个十分重要的函数，它能够以Python表达式的方式解析并执行字符串，将返回结果输出 由于def定义的函数在程序中未经调用不会被执行，整个程序第一条执行的语句是main()，它表示执行名字为main()的函数。Python蟒蛇绘制实例 从而，该程序跳转到main()函数定义的一组语句中执行，即开始执行 turtle.setup()语句 同样的，main()函数的最后一条语句调用了drawSnake()函数，当执行到这条语句时，程序跳转到drawSnake()函数中运行。Python蟒蛇绘制实例turtle库语法元素分析使用
7、turtle库，同学们头脑里需要有这样一个概念想象一个小乌龟，在一个横轴为x、纵轴为y的坐标系原点，(0,0)位置开始它根据一组函数指令的控制，在这个平面坐标系中移动，从而在它爬行的路径上绘制了图形其爬行轨迹形成了绘制图形。对于小海龟来说，有“前进”、“后退”、“旋转”等爬行行为，对坐标系的探索也通过“前进方向”、“后退方向”、“左侧方向”和“右侧方向”等小海龟自身角度方位来完成。Python蟒蛇绘制实例 我们所使用的显示屏幕也是一个坐标系，该坐标系以左上角为原点，向左和向下分别是x轴和y轴。蟒蛇程序代码启动一个1300像素宽、800像素高的窗口，该窗口的左上角是屏幕的左上角。Python蟒蛇
8、绘制实例 turtle.setup(width,height,startx,starty)作用作用：设置主窗体的大小和位置 参数参数：width：窗口宽度，如果值是整数，表示的像素值；如果值是小数，表示窗口宽度与屏幕的比例；height:窗口高度，如果值是整数，表示的像素值；如果值是小数，表示窗口高度与屏幕的比例；startx：窗口左侧与屏幕左侧的像素距离，如果值是None，窗口位于屏幕水平中央；starty：窗口顶部与屏幕顶部的像素距离，如果值是None，窗口位于屏幕垂直中央；绘图坐标体系 图图2.5：turtle.setup()函数四个参数的含义函数四个参数的含义绘图坐标体系 turtle
9、中的画笔（即小海龟）可以通过一组函数来控制，实例代码2.1中第4行的turtle.penup()函数和第6行的turtle.pendown()函数是一组，它们分别表示抬起画笔和落下画笔，函数定义如下：turtle.penup()别名别名 turtle.pu(),turtle.up()作用作用：抬起画笔，之后，移动画笔不绘制形状turtle.pendown()别名别名 turtle.pd(),turtle.down()作用作用：落下画笔，之后，移动画笔将绘制形状绘图坐标体系 turtle.pensize()函数用来设置画笔尺寸，函数定义如下：turtle.pensize(width)别名别名 t
10、urtle.width()作用作用：设置画笔宽度，当无参数输入时返回当前画笔宽度参数参数：width：设置的画笔线条宽度，如果为None或者为空，函数则返回当前画笔宽度。画笔控制函数 turtle.pencolor()函数给画笔设置颜色，程序代码2.1中将画笔设为“紫色”，函数定义如下：turtle.pencolor(colorstring)或者或者 turtle.pencolor(r,g,b)作用作用：设置画笔颜色，当无参数输入时返回当前画笔颜色参数参数：colorstring：表示颜色的字符串，例如：purple、red、blue等(r,g,b):颜色对应的RGB数值，例如：(51,204
11、,140)画笔控制函数 很多RGB颜色都有固定的英文名字，这些英文名字可以作为colorstring输入到turtle.pencolor()函数中，也可以采用(r,g,b)形式直接输入颜色值。几个典型的RGB颜色如表2.2所示画笔控制函数表2.2 RGB颜色是计算机系统最常用的颜色体系之一，它采用R（红色）、G（绿色）、B（蓝色）三种基本颜色及它们的叠加组成各式各样的颜色，构成颜色体系。理论表明，RGB颜色能够形成人眼感知的所有颜色。具体来说，RGB颜色采用（r,g,b）表示，其中，每个颜色采用8比特表示，取值范围是0,255。因此，RGB颜色一共可以表示2563（16M，约1,678万）种颜
12、色。RGB颜色 turtle通过一组函数控制画笔的行进动作，进而绘制形状。turtle.fd()函数最常用，它控制画笔向当前行进方向前进一个距离，函数定义如下：turtle.fd(distance)别名别名 turtle.forward(distance)作用作用：向小海龟当前行进方向前进distance距离参数参数：distance：行进距离的像素值，当值为负数时，表示向相反方向前进。形状绘制函数 turtle.seth()函数用来改变画笔绘制方向，函数定义如下：turtle.seth(to_angle)别名别名 turtle.setheading(to_angle)作用作用：设小海龟当前行
13、进方向为to_angle，角度=绝对方向角度值。参数参数：to_angle：角度的整数值。形状绘制函数 其中，0表示向东，90度向北，180度向西，270度向南；负值表示相反方向。程序中，我们让小乌龟向-40度启动爬行，即：向东南方向40度。形状绘制函数090180270 turtle.circle()函数用来绘制一个弧形，函数定义如下turtle.circle(radius,extent=None)作用作用：根据半径radius绘制extent角度的弧形，绘制模式参见图2.7。参数参数：raduis：弧形半径，当值为正数时，半径在小海龟左侧，当值为负数时，半径在小海龟右侧；extent:绘制
14、弧形的角度，当不给该参数或参数为None时，绘制整个圆形形状绘制函数 图图2.7：turtle.circle()函数的参数含义函数的参数含义形状绘制函数 由于存在缩进，实例代码2.1中第10、11、12行是一个由保留字for引导的整体，这是另一种循环结构，称为“遍历循环”。for语句的循环格式是：for i in range():实例代码2.1中第10行的for循环表示第11、12行代码连续执行4次。遍历循环 main()函数给出了小乌龟爬行的窗体大小，爬行轨迹颜色和宽度以及初始爬行的方位。最后，调用drawSnake函数启动绘制蟒蛇功能。drawSnake函数有四个参数，根据调用时给出的参数，分别将40传递给rad、80给angle，5给len，15给neckradPython小蛇实例 蟒蛇程序功能可以分成两类：绘制图形前对画笔的设置，包括颜色、尺寸、初始位置等以及绘制Python蟒蛇的功能。由于蟒蛇绘制的功能相对独立，可以用函数来封装Python的函数封装 本章从解决实际问题入手，以简单的温度转换程序为例，逐行逐句的分析了Python语言基本元素。通过讲解Python蟒蛇绘制实例，介绍Python语言函数库turtle及其基本使用。本章小结
