让小乌龟可以唱歌——对Python turtle进行拓展

在Scratch中,小猫是可以唱歌的,而且Scratch的声音木块有着丰富的功能,在这方面Python turtle略有欠缺,今天我们就来完善一下.

Scratch声音模块

Python声音模块

Python有关声音的库有639种,可以完成非常复杂的功能的

Python处理声音的模块很多,但是我们要实现的功能并不复杂,所以只需要用到winsound这个系统自带的模块就好了.我们要的只是实现类似scratch的功能,用不到很复杂的功能的,当然Python能够做的比scratch多多了.

Python turtle的代码结构

最近一直在阅读python turtle的源代码对于Python源代码的结构有所了解，针对造型的操作也重新定义了一些函数来与scratch的积木块相对应。

在Python turtle基础上进行扩充而不是使用Pygame、Pyglet等复杂的库是因为Python turtle本身为了教小孩子编程设计的，在结构上更加符合小孩子的学习习惯，对交互式编程友好，而pygame和pyglet不具备这两个特点。

Python Turtle的代码结构图

class RawTurtle(TPen, TNavigator):
    # 小乌龟的动画部分
    # 为何添加的函数不工作呢
    """Animation part of the RawTurtle.
    Puts RawTurtle upon a TurtleScreen and provides tools for
    its animation.
    """

其中核心的turtle继承自RawTurtle类，而RawTurtle继承自TPen和TNavigator，两个类分别控制画笔的绘制和移动，简单的来说TPen承载的是类似Scratch中画笔积木类的功能，而TNavigator更多的承载了动作积木类的功能。

TNavigator

TNavigator更多的承载了类似动作积木类的功能

TNavigator

Tpen

TPen更多的实现了画笔分类的功能

TPen更多的实现了画笔分类的功能

上面两组功能是否很相似呢。

所以要实现Python turtle的声音功能，只要重新写一个声音相关的类，然后让RawTurtle继承这个声音类就ok了,当然还要注意一个问题,turtle所有的类都要加入到_tg_turtle_functions这个列表中,这个列表保存了turtle所有的方法,用来保证在交互式命令行里,默认turtle的各种方法可以直接作为函数调用.

image.png

让我们开工把

实现TSound类

Scratch积木块对应的Python

我们一步步的来实现

导入```winsound```库并生命类

对winsound模块的同学,可以访问其在官方的文档,这里介绍播放声音的方法:

winsound.PlaySound('d:\coding\maow.wav',winsound.SND_FILENAME)
# 第一个参数是文件的完整路径,第二个是播放的标志,winsound.SND_FILENAME代表的是播放的是文件

首先我们导入winsound模块之后,然后利用这个模块的PlaySound方法播放指定的声音文件这样就实现了

播放直到完毕

停止声音的办法是:

winsound.PlaySound(None, winsound.SND_PURGE)

对应的是

停止所有声音模块

默认的声音播放方式是同步的,也就是说播放声音的时候程序啥也不能干,如下面播放5分钟的音频:

import winsound as s
s.PlaySound("d:\coding\sound.wav",s.SND_FILENAME)
print('Playing ended!')

如果这五分钟的音频sound.wav没有播放完毕,程序啥也不能干,尬不尬.

这个积木块比较霸道,要求必须等他做完了才可以,本来就相当于你跟你女朋友打电话,一般我是边打电话边做事情,但是女朋友呢非得要求你啥也不能做,直到电话打完,不然就是不尊重她,不爱她,真尬.当然了少年们,跟女朋友打电话的时候一定不要做别的事情哦.

如何实现异步播放声音呢,毕竟我们是热爱时间的好少年.

播放声音

这里要用到的是同步标志 winsound.SND_ASYNC

winsound.SND_ASYNC

虽然同样是5分钟的音频,可是后面的语句很明显的执行了.

找到了与这三个积木块对应的winsound语句

实现TSound类

image.png

import winsound as snd
# 导入声音类

class TSound(object):
    """Sounding part of the RawTurtle
    Implements sounding methods
    """
    def __init__(self, soundfile, resizemode=_CFG["resizemode"]):
        # 其实Sound并不涉及画笔的移动和绘制,resizemode不加也是可以滴
        self._soundfile = soundfile

    def play(self, soundfile):
        snd.PlaySound("d:\coding\sound.wav", snd.SND_ASYNC)

    def playuntil(self, soundfile):
        snd.PlaySound("d:\coding\sound.wav", snd.SND_FILENAME)

    def stopall(self):
        snd.PlaySound(None, snd.SND_PURGE)

首先导入winsound模块并重命名为snd,然后生命TSound类,定义三个函数,实现播放,播放直到和停止所有声音的功能,当然这也仅仅是个实现而已,要真的完善还是需要比较长的时间,只是给大家简单的举个例子,这个其实可以对照register_shape和shape函数来定义和完善的.

让RawTurtle继承TSound类

RawTurtle继承TSound类

class RawTurtle(TPen, TNavigator, TSound):
    # 小乌龟的动画部分
    # 为何添加的函数不工作呢
    """Animation part of the RawTurtle.
    Puts RawTurtle upon a TurtleScreen and provides tools for
    its animation.
    """