Python图形化秒表：使用Turtle打造精确计时工具

⏱️ 编程基础第一期《6-30》–简易计时器/秒表，这是一个使用Python的turtle和time模块实现的简易计时器/秒表程序，提供简洁的数字时间显示。

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🌟 功能特点

1. 数字显示当前计时（时:分:秒.毫秒）
2. 支持开始/暂停计时（空格键）
3. 支持重置计时（R键）
4. 状态显示（正在计时/已暂停/按空格键开始计时）
5. 清晰的操作提示

🚀 使用方法

1. 运行程序后，会显示初始时间(00:00:00.000)
2. 按下空格键开始计时
3. 再次按下空格键暂停计时
4. 按下R键可以重置计时器回到00:00:00.000

🧩 程序架构设计

• 核心模块:

  • turtle: 提供跨平台的图形化界面绘制功能
  • time: 提供高精度的系统时间获取功能

• 设计模式:

  • 采用事件驱动编程模型，通过键盘事件触发状态变更
  • 利用全局状态管理计时器状态

• 算法原理:

  • 时间计算：利用系统时间差值计算经过时间
  • 状态管理：使用布尔变量控制计时器运行状态

💻 代码详解

窗口和画笔创建

import turtle
import time# 设置窗口和基本参数
screen = turtle.Screen()
screen.title("简易计时器/秒表")
screen.bgcolor("black")
screen.setup(width=500, height=300)
screen.tracer(0)  # 关闭自动刷新# 创建显示时间的画笔
time_display = turtle.Turtle()
time_display.hideturtle() # 隐藏turtle的箭头图标，使绘图时只显示图形而不显示箭头
time_display.color("cyan") # 设置turtle绘图的颜色
time_display.penup()   #抬起turtle的笔，这样移动turtle时不会绘制线条
time_display.goto(0, 30)  # 将turtle移动到坐标(0, 30)的位置，准备从该点开始绘图或显示文本# 创建状态显示的画笔
status_display = turtle.Turtle()
status_display.hideturtle()
status_display.speed(0)
status_display.color("white")
status_display.penup()
status_display.goto(0, -30)# 创建操作提示的画笔
help_display = turtle.Turtle()
help_display.hideturtle()
help_display.speed(0)
help_display.color("yellow")
help_display.penup()
help_display.goto(0, -80)
help_display.write("空格键: 开始/暂停 | R键: 重置", align="center", font=("Arial", 14, "normal"))# 初始化秒表变量
is_running = False
start_time = 0
accumulated_time = 0

应用知识点：

• Turtle图形对象: 创建多个Turtle对象分别负责不同UI元素的显示
• 窗口控制: 使用screen.tracer(0)关闭自动刷新以提高性能
• 坐标系统: 使用二维坐标系统合理布局界面元素
• 全局状态变量: 使用全局变量跟踪计时器状态

时间和状态显示更新

# 更新时间显示
def update_time_display(elapsed_time):hours = int(elapsed_time / 3600)minutes = int((elapsed_time % 3600) / 60)seconds = int(elapsed_time % 60)milliseconds = int((elapsed_time * 1000) % 1000)time_str = f"{hours:02d}:{minutes:02d}:{seconds:02d}.{milliseconds:03d}"time_display.clear()time_display.write(time_str, align="center", font=("Arial", 40, "bold"))# 更新状态显示
def update_status():status_display.clear()if is_running:status = "正在计时..."else:if accumulated_time > 0:status = "已暂停"else:status = "按空格键开始计时"status_display.write(status, align="center", font=("Arial", 20, "normal"))

应用知识点：

• 时间单位转换: 将秒数转换为时、分、秒、毫秒
• 取余与整除运算: 使用整除和取余操作进行时间单位分解
• 字符串格式化: 使用f-string和格式说明符控制显示格式
• 状态条件判断: 根据多种状态组合提供不同的用户反馈

计时器控制逻辑

def toggle_timer():global is_running, start_time, accumulated_timeif is_running:# 暂停计时is_running = Falseaccumulated_time += time.time() - start_timeelse:# 开始计时is_running = Truestart_time = time.time()update_status()

应用知识点：

• 全局变量修改: 使用global关键字在函数内修改全局状态
• 高精度时间获取: 使用time.time()获取高精度Unix时间戳
• 状态切换设计: 实现简洁的状态切换逻辑

计时器重置功能

def reset_timer():global is_running, start_time, accumulated_timeis_running = Falseaccumulated_time = 0start_time = 0update_status()update_time_display(0)

应用知识点：

• 状态重置: 将所有计时相关变量重置为初始值
• 函数复用: 复用更新显示的函数，避免代码冗余

事件监听设置

# 设置键盘事件
screen.listen()
screen.onkeypress(toggle_timer, "space")  # 空格键开始/暂停
screen.onkeypress(reset_timer, "r")       # R键重置

应用知识点：

• 事件监听机制: 使用listen()方法启用事件监听
• 回调函数绑定: 将键盘事件与特定函数绑定
• 函数引用传递: 将函数名作为参数传递，不带括号

主循环及运行控制

def main():# 初始显示update_status()update_time_display(0)while True:if is_running:elapsed_time = accumulated_time + (time.time() - start_time)else:elapsed_time = accumulated_timeupdate_time_display(elapsed_time)screen.update()time.sleep(0.01)  # 小延迟减轻CPU负担# 启动程序
if __name__ == "__main__":try:main()except:print("程序已退出")turtle.done() 

应用知识点：

• 无限循环: 使用while True创建游戏主循环
• 条件计时: 根据运行状态计算不同的时间值
• 手动屏幕刷新: 使用screen.update()手动刷新画面
• 定时延迟: 使用time.sleep()控制循环速率，减轻CPU负担
• 异常处理: 使用try-except捕获可能的异常，确保程序优雅退出
• 入口点检查: 使用if __name__ == "__main__":确保直接运行时才执行主函数

🚀总

import turtle
import time# 设置窗口和基本参数
screen = turtle.Screen()
screen.title("简易计时器/秒表")
screen.bgcolor("black")
screen.setup(width=500, height=300)
screen.tracer(0)  # 关闭自动刷新# 创建显示时间的画笔
time_display = turtle.Turtle()
time_display.hideturtle() # 隐藏turtle的箭头图标，使绘图时只显示图形而不显示箭头
time_display.color("cyan") # 设置turtle绘图的颜色
time_display.penup()   #抬起turtle的笔，这样移动turtle时不会绘制线条
time_display.goto(0, 30)  # 将turtle移动到坐标(0, 30)的位置，准备从该点开始绘图或显示文本# 创建状态显示的画笔
status_display = turtle.Turtle()
status_display.hideturtle()
status_display.speed(0)
status_display.color("white")
status_display.penup()
status_display.goto(0, -30)# 创建操作提示的画笔
help_display = turtle.Turtle()
help_display.hideturtle()
help_display.speed(0)
help_display.color("yellow")
help_display.penup()
help_display.goto(0, -80)
help_display.write("空格键: 开始/暂停 | R键: 重置", align="center", font=("Arial", 14, "normal"))# 初始化秒表变量
is_running = False
start_time = 0
accumulated_time = 0# 更新时间显示
def update_time_display(elapsed_time):hours = int(elapsed_time / 3600)minutes = int((elapsed_time % 3600) / 60)seconds = int(elapsed_time % 60)milliseconds = int((elapsed_time * 1000) % 1000)time_str = f"{hours:02d}:{minutes:02d}:{seconds:02d}.{milliseconds:03d}"time_display.clear()time_display.write(time_str, align="center", font=("Arial", 40, "bold"))# 更新状态显示
def update_status():status_display.clear()if is_running:status = "正在计时..."else:if accumulated_time > 0:status = "已暂停"else:status = "按空格键开始计时"status_display.write(status, align="center", font=("Arial", 20, "normal"))def toggle_timer():global is_running, start_time, accumulated_timeif is_running:# 暂停计时is_running = Falseaccumulated_time += time.time() - start_timeelse:# 开始计时is_running = Truestart_time = time.time()update_status()def reset_timer():global is_running, start_time, accumulated_timeis_running = Falseaccumulated_time = 0start_time = 0update_status()update_time_display(0)
# 设置键盘事件
screen.listen()
screen.onkeypress(toggle_timer, "space")  # 空格键开始/暂停
screen.onkeypress(reset_timer, "r")       # R键重置def main():# 初始显示update_status()update_time_display(0)while True:if is_running:elapsed_time = accumulated_time + (time.time() - start_time)else:elapsed_time = accumulated_timeupdate_time_display(elapsed_time)screen.update()time.sleep(0.01)  # 小延迟减轻CPU负担# 启动程序
if __name__ == "__main__":try:main()except:print("程序已退出")turtle.done() 

效果：

✨今日分享语录

“低级的欲望靠放纵，高级的欲望靠自律。”