Как написать калькулятор на Python

От простого до более продвинутого

31 октября 2025

Скопировано

Содержание

Разработчик на Python и JavaFX, автор блога Skillfactory

В этой статье разберем, как можно создать калькулятор на языке программирования Python. Сначала напишем несколько консольных вариантов, а потом создадим парочку калькуляторов с графическим интерфейсом.

Подготовка

Прежде чем начинать работу по созданию калькулятора необходимо подготовить средства разработки. Все исходники, которые будут приведены ниже рекомендуется запускать в виртуальном окружении. Поэтому будет полезно ознакомится с этой статьей. В ней есть вся необходимая информация по созданию и использованию виртуального окружения Python venv.

В качестве интегрированной среды разработки (IDE) идеально подойдет PyCharm или наша отечественная OpenIDE с плагином для разработки на Python. Подробнее об установке PyCharm и создании проекта можно прочитать в соответствующем разделе этой публикации. Так как OpenIDE основана на той же платформе, что и PyCharm, то устанавливается она тем же способом. Плагин под названием Python Community Edition можно найти в маркетплейсе:

Как видно, у нас он уже установлен. Проект также создается похожим способом, что и в PyCharm. Переходим в раздел «Проекты» и нажимаем там на кнопку «Новый проект». Выбираем в левой части окна пункт «Python»:

В правой части окна указываем имя и местоположение проекта, а также выбираем интерпретатор. Нажимаем на кнопку «Создать» и видим следующее:

Проект создан, но без файла скрипта. Чтобы его добавить надо в верхней части левой панели нажать на значок плюса и в появившемся меню выбрать пункт «Файл Python». Далее в открывшемся окне следует ввести имя файла и нажать Enter. Должно получиться примерно так:

Вот теперь все готово! Сначала мы займемся созданием консольных калькуляторов, то есть таких калькуляторов, которые работают в командной строке, без графического интерфейса пользователя. А после перейдем к калькуляторам с графическим интерфейсом на Tkinter.

Консольные калькуляторы

Начнем с самого простого варианта.

Калькулятор с выводом результатов сразу четырех действий

Этот вариант калькулятора запрашивает у пользователя два числа и выводит в качестве результата их сумму, разность, произведение и частное. Вот так выглядит исходный код этого калькулятора:

number1 = float(input("Введите первое число: "))
number2 = float(input("Введите второе число: "))

print("Сумма: "+str(number1+number2)+"\nРазность: "+str(number1-number2)+"\nПроизведение: "+str(number1*number2)+"\nЧастное: "+str(number1/number2))

Запрос чисел происходит при помощи функции input. Эта функция выводит в консоли текст, который указывается в качестве ее аргумента и возвращает строку, которую ввел пользователь. Так как нам нужны числа, а не строки, то посредством функции float эти строки превращаются в числа с плавающей точкой. Результат вычислений выводится с помощью функции print. Функция str нужна для превращения чисел обратно в строки. Пример работы программы:

Введите первое число: 4
Введите второе число: 2
Сумма: 6.0
Разность: 2.0
Произведение: 8.0
Частное: 2.0

Калькулятор с выбором действий

Этот калькулятор предлагает после ввода первого числа выбрать одно из четырех арифметических действий. Потом предлагает ввести второе число и далее показывает результат. Код:

number1 = float(input("Введите первое число: "))
operation = input("Выберите операцию (+, -, * или /): ")
number2 = float(input("Введите второе число: "))

if operation == "+":
    result = number1 + number2
elif operation == "-":
    result = number1 - number2
elif operation == "*":
    result = number1 * number2
elif operation == "/":
    result = number1 / number2
else:
    print("Неверная операция!")

print("Результат:", result)

Выбранное пользователем действие записывается в переменную operation. Далее с помощью условного оператора if – elif – else выбирается нужный вариант вычисления результата, который присваивается переменной result. Пример работы данного калькулятора:

Введите первое число: 14
Выберите операцию (+, -, * или /): +
Введите второе число: 6
Результат: 20.0

Строковый калькулятор

Данный калькулятор позволяет пользователю вводить сразу все арифметическое выражение за один раз. Вычисления производятся с учетом порядка действий. Достигается это благодаря использованию функции eval. Код выглядит следующим образом:

expression = input("Введите выражение:\n")

try:
    result = eval(expression)
    print(result)
except Exception as ex:
    print(ex)

Функция eval умеет не только вычислять значения арифметических выражений, но и выполнять любой произвольный код на языке Python, поэтому следует пользоваться этой функцией с осторожностью! Конструкция try – except, внутри которой вызывается eval предназначена для обработки возможных исключений. Пример работы калькулятора:

Введите выражение:
2+2*2
6

Теперь поместим 2+2 в скобочки:

Введите выражение:
(2+2)*2
8

Ответ верный. Теперь попробуем разделить какое-нибудь число на ноль:

Введите выражение:
6/0
division by zero

Получили исключение с сообщением о делении на ноль. Далее рассмотрим парочку калькуляторов с графическим интерфейсом.

Калькуляторы с графическим интерфейсом пользователя

Создавать графический интерфейс будем на Tkinter. Tkinter — это достаточно популярная и простая в использовании библиотека графических компонентов. В ней есть все необходимое: кнопки, текстовые метки, поля для ввода текста и многое другое.

Строковый калькулятор на Tkinter

Чтобы использовать библиотеку Tkinter в своем проекте ее сначала надо импортировать. Поэтому в самом начале исходника следует прописать следующее:

from tkinter import *

Если библиотека не установлена в виртуальном окружении, то среда предложит ее установить. После установки библиотеки создаем виджет верхнего уровня (окно) и задаем ему заголовок:

root = Tk()              
root.title("Калькулятор")

Интерфейс будет состоять всего из трех компонентов. Для ввода выражения мы используем поле для ввода текста Entry. Для вывода результата вычислений послужит текстовая метка Label, а для запуска процесса вычислений идеально подойдет кнопка Button.

Все эти компоненты надо как-то расположить относительно друг друга. Для компоновки мы используем виджет Frame. Frame — это такой виджет представляющий из себя контейнер, в который можно помещать другие виджеты. Создадим два таких контейнера:

frame_1 = Frame()
frame_2 = Frame()

Далее создаем наши компоненты:

calc_entry = Entry(frame_1)                                                
calculate_button = Button(frame_1, text='Вычислить', command=on_calculate) 
result_label = Label(frame_2)

Для каждого компонента первым параметром указываем контейнер, где он будет расположен. Для кнопки также прописываем отображаемый на ней текст и имя функции, которая будет запускаться при нажатии. Следующим шагом упаковываем наши контейнеры:

frame_1.pack() 
frame_2.pack()

Но это еще не все. На следующим этапе надо указать для каждого компонента его расположение в контейнерах:

calc_entry.pack(side=LEFT)      
calculate_button.pack(side=RIGHT)
result_label.pack(side=BOTTOM)

Как видим, поле ввода располагается слева, кнопка — справа, а текстовая метка снизу. Интерфейс готов! Осталось только запустить главный цикл приложения:

root.mainloop()

Теперь о функции вычисления результата. Она примерно такая же, что и в консольном варианте:

def on_calculate():                                    
    if calc_entry.index("end") == 0:                   
        result_label.config(text="Введите выражение!") 
        return                                         
                                                       
    expression = calc_entry.get()                      
                                                       
    try:                                               
        result = eval(expression)                      
    except Exception as ex:                            
        result_label.config(text=ex)              
        return                                         
                                                       
    result_label.config

В самом начале происходит проверка поля на пустоту с выводом соответствующего сообщения, если оно окажется пустым. А дальше идет уже знакомая нам функция eval с обработкой исключений. Функцию on_calculate размещаем сразу после импорта библиотеки. Весь код калькулятора будет такой:

from tkinter import *

def on_calculate():
    if calc_entry.index("end") == 0:
        result_label.config(text="Введите выражение!")
        return

    expression = calc_entry.get()

    try:
        result = eval(expression)
    except Exception as ex:
        result_label.config(text=ex)
        return

    result_label.config(text=result)

root = Tk()
root.title("Калькулятор")

frame_1 = Frame()
frame_2 = Frame()

calc_entry = Entry(frame_1)
calculate_button = Button(frame_1, text='Вычислить', command=on_calculate)
result_label = Label(frame_2)

frame_1.pack()
frame_2.pack()

calc_entry.pack(side=LEFT)
calculate_button.pack(side=RIGHT)
result_label.pack(side=BOTTOM)

root.mainloop()

Запустим и проверим его работу:

Калькулятор работает! Идем дальше.

Кнопочный калькулятор на Tkinter

Здесь, также как и в случае со строковым калькулятором, сначала необходимо импортировать библиотеку и создать окно с заголовком:

from tkinter import *

root = Tk()
root.title("Калькулятор")

Далее создаем поле для отображения вводимых выражений и результатов. В качестве этого поля используем виджет Entry:

calc_entry = Entry(width=45)

Параметр width со значением 45 устанавливает ширину поля. Для расположения компонентов относительно друг друга в нашем случае отлично подойдет метод grid. Он располагает виджеты в виде сетки и при помощи параметров row (строка) и column (столбец) позволяет указать нужную ячейку, где будет размещаться виджет. Для нашего поля применение этого метода будет выглядеть так:

calc_entry.grid(row=0, column=0, columnspan=4, padx=10, pady=10)

Как видим, наше поле должно быть расположено в ячейке находящейся на нулевой строке и в нулевом столбце. Это левый и верхний угол сетки. Параметр columnspan задает количество столбцов, которые должен занимать компонент. Так что в нашем случае поле растянется сразу на четыре ячейки. Но так как для него жестко прописан параметр ширины, то поле просто займет среднюю позицию в нулевой строке сетки. Параметры padx и pady устанавливают горизонтальные и вертикальные отступы от границ ячейки до границ компонента.

Далее создадим список кнопок:

buttons = [
    '7', '8', '9', '/',
    '4', '5', '6', '*',
    '1', '2', '3', '-',
    '0', '.', 'C', '+'
]

На следующем шаге установим начальные значения для строк и столбцов:

row = 1
col = 0

И теперь запускаем цикл, который расставит кнопки из списка по своим местам:

for button in buttons:
    if button == 'C':
        Button(text=button, padx=40, pady=20, command=click_on_button_clear).grid(row=row, column=col)
    else:
        Button(text=button, padx=40, pady=20, command=lambda x=button: click_on_button(x)).grid(row=row, column=col)
    col += 1
    if col > 3:
        col = 0
        row += 1

При помощи параметра command привязываем к кнопкам пока еще не написанные функции. В конце каждой итерации значение переменной col увеличивается на единицу, но когда оно становится больше трех, значение переменной обнуляется, при этом увеличивается на единицу переменная row. И таким нехитрым способом наши кнопки выстраиваются нужным нам образом. Но не хватает кнопки со знаком «равно». Разместим ее в самом низу:

Button(text="=", padx=80, pady=20, command=click_on_button_equal).grid(row=5, column=1, columnspan=2)

С интерфейсом закончили. Запускаем главный цикл приложения:

root.mainloop()

Теперь займемся функциями. Как видно из вышеприведенных фрагментов кода, их у нас будет три. Первая функция, которую мы рассмотрим — это click_on_button. Она привязана к большинству кнопок и служит для ввода выражений:

def click_on_button(number):
    current = calc_entry.get()
    calc_entry.delete(0, END)
    calc_entry.insert(0, str(current) + str(number))

В переменной current хранится текущее содержимое поля ввода. При помощи функции insert в поле добавляются новые символы. Следующая функция — click_on_button_clear:

def click_on_button_clear():
    calc_entry.delete(0, END)

Срабатывает при нажатии на кнопку «C» и очищает поле от всего содержимого с помощью функции delete. Третья функция — click_on_button_equal:

def click_on_button_equal():
    try:
        result = eval(calc_entry.get())
        calc_entry.delete(0, END)
        calc_entry.insert(0, result)
    except Exception as ex:
        calc_entry.delete(0, END)
        calc_entry.insert(0, ex)

Вызывается при нажатии на кнопку «равно». Вычисления производятся посредством функции eval. Весь код калькулятора получается такой:

from tkinter import *

def click_on_button(number):
    current = calc_entry.get()
    calc_entry.delete(0, END)
    calc_entry.insert(0, str(current) + str(number))

def click_on_button_clear():
    calc_entry.delete(0, END)

def click_on_button_equal():
    try:
        result = eval(calc_entry.get())
        calc_entry.delete(0, END)
        calc_entry.insert(0, result)
    except Exception as ex:
        calc_entry.delete(0, END)
        calc_entry.insert(0, ex)

root = Tk()
root.title("Калькулятор")

calc_entry = Entry(width=45)
calc_entry.grid(row=0, column=0, columnspan=4, padx=10, pady=10)

buttons = [
    '7', '8', '9', '/',
    '4', '5', '6', '*',
    '1', '2', '3', '-',
    '0', '.', 'C', '+'
]

row = 1
col = 0

for button in buttons:
    if button == 'C':
        Button(text=button, padx=40, pady=20, command=click_on_button_clear).grid(row=row, column=col)
    else:
        Button(text=button, padx=40, pady=20, command=lambda x=button: click_on_button(x)).grid(row=row, column=col)
    col += 1
    if col > 3:
        col = 0
        row += 1

Button(text="=", padx=80, pady=20, command=click_on_button_equal).grid(row=5, column=1, columnspan=2)

root.mainloop()

А выглядит наш калькулятор следующим образом:

Проверим его в работе. Введем какое-нибудь выражение:

И нажмем на кнопку равно:

Получили верный ответ. Калькулятор работает.

Задания для самостоятельного выполнения

Задание №1

В первых двух консольных калькуляторах не учитывается деление на ноль. Дополните код таким образом, чтобы это деление учитывалось и пользователь получал соответствующее сообщение.

Решение задания №1

Для калькулятора выводящего результаты сразу четырех действий можно ввести новую переменную, специально предназначенную для результатов деления. Если второе число равно нулю, то в переменную записывается сообщение о том, что на ноль делить нельзя. В противном случае переменной присваивается результат деления.

number1 = float(input("Введите первое число: "))
number2 = float(input("Введите второе число: "))

if number2 == 0:
    result_division = "На ноль делить нельзя!"
else:
    result_division = str(number1/number2)

print("Сумма: "+str(number1+number2)+"\nРазность: "+str(number1-number2)+"\nПроизведение: "+str(number1*number2)+"\nЧастное: "+result_division)

Пример работы:

Введите первое число: 4
Введите второе число: 0
Сумма: 4.0
Разность: 4.0
Произведение: 0.0
Частное: На ноль делить нельзя!

Для калькулятора с выбором действия можно действовать похожим образом, но переменную там создавать не нужно:

number1 = float(input("Введите первое число: "))
operation = input("Выберите операцию (+, -, * или /): ")
number2 = float(input("Введите второе число: "))

if operation == "+":
    result = number1 + number2
elif operation == "-":
    result = number1 * number2
elif operation == "*":
    result = number1 * number2
elif operation == "/":
    if number2 == 0:
        result = "На ноль делить нельзя!"
    else:
        result = number1 / number2
else:
    print("Неверная операция!")

print("Результат:", result)

Пример работы:

Введите первое число: 12
Выберите операцию (+, -, * или /): /
Введите второе число: 0
Результат: На ноль делить нельзя!

Задание №2

Измените код консольного строкового калькулятора так, чтобы после совершения операции он задавал пользователю вопрос о продолжении или завершении работы по типу «Продолжить? д/н».

Решение задания №2

А здесь нам поможет цикл while. Весь код калькулятора расположим внутри цикла. Создадим переменную answer, в которой будет храниться ответ на вопрос о завершении или продолжении работы калькулятора. Вопрос задается при помощи функции input. В самом конце пропишем условие выхода из цикла.

while True:
    expression = input("Введите выражение:\n")

    try:
        result = eval(expression)
        print(result)
    except Exception as ex:
        print(ex)

    answer = input("Продолжить? д/н\n")

    if answer != "д" and answer != "y":
        break

Пример работы калькулятора без продолжения:

Введите выражение:
5+15
20
Продолжить? д/н
н

Процесс завершен с кодом выхода 0

А это пример работы с продолжением:

Введите выражение:
4+12
16
Продолжить? д/н
д
Введите выражение:
17-9

Освойте Python с нуля. Подготовим к трудоустройству: дадим много практики, реальные проекты для портфолио, поможем с резюме. Лучшие студенты пройдут стажировки в проектах компаний-партнеров.

Python-разработчик