自信心是成功的源泉，對(duì)剛?cè)腴T(mén)編程行業(yè)的初級(jí)程序員來(lái)說(shuō)，多敲代碼多做項(xiàng)目就是構(gòu)建自信心的最好辦法。
第一次學(xué)編程是在屏幕上敲出”Hello World！“，慢慢地可以處理簡(jiǎn)單程序，顯示更復(fù)雜的圖像，解決更多的問(wèn)題。
信心增加又可以促進(jìn)自己學(xué)習(xí)更多的知識(shí)，這樣正能量的方式就是程序員學(xué)習(xí)進(jìn)階的不二法寶。
今天就教大家用Python寫(xiě)一個(gè)機(jī)器貓，跟著異步君一起敲代碼吧！
01
程序分析
我們先來(lái)看一下機(jī)器貓的樣子，如圖所示。
它有大大的腦袋、圓圓的眼睛、紅紅的鼻頭，嘴巴兩邊各有 3 根胡子。腦袋和身體用一條紅色的絲帶分 隔開(kāi)，因?yàn)閳D中的這只機(jī)器貓是坐著的，所以我們沒(méi)有看到腿，只有圓圓的腳露在外面。此外，機(jī)器貓還有胳膊和圓圓的手。最后，別忘了機(jī)器貓還有標(biāo)志性的鈴鐺和口袋。
我們可以使用自定義函數(shù)，按照機(jī)器貓的身體部位來(lái)定義各個(gè)繪制函數(shù)：head（頭）、 eyes（眼睛）、nose（鼻子）、mouth（嘴）、whiskers（胡子）、body（身體）、feet（腳）、arms（胳 膊）、hands（手）、bell（鈴鐺）和 package（口袋）。函數(shù)的名字就表明了該函數(shù)負(fù)責(zé)繪制的身體部位。
我們可以看到，這些身體部位大部分是由圓形和矩形組成，所以為了能夠重復(fù)使用相同的代碼段，避免 不必要地復(fù)制和粘貼代碼，我們還需要定義兩個(gè)基礎(chǔ)函數(shù)——一個(gè)是繪制圓形的函數(shù) drawRound()，一個(gè)是繪制矩形的 drawRect()函數(shù)。
02
導(dǎo)入模塊和設(shè)置畫(huà)筆
因?yàn)橐褂煤｝斃L圖，所以我們需要先導(dǎo)入 turtle 模塊。我們將采用第 11 章介紹的導(dǎo)入模塊的第二種方法：
fromturtleimport*使用這種方法，可以導(dǎo)入 turtle 模塊中所有的方法和變量，然后就可以直接調(diào)用方法了，而不需要再添加 “turtle.”前綴?，F(xiàn)在，我們可以直接將代碼寫(xiě)為 setup(500,500)，而不需要再添加前綴寫(xiě)成 turtle.setup(500,500)。
然后我們對(duì)畫(huà)筆做一些基本設(shè)置，代碼如下。
#設(shè)置窗口大小
setup(500,500)
#設(shè)置畫(huà)筆
speed(10)
shape("turtle")
colormode(255)調(diào)用 setup(500,500)，將畫(huà)布大小設(shè)置為 500 像素寬，500 像素高。調(diào)用 speed(10) 將畫(huà)筆速度設(shè)置為 10。
調(diào)用 shape("turtle")，將光標(biāo)設(shè)置為小海龜。調(diào)用 colormode(255)設(shè)置 RGB 色彩值范圍為 0～255。
03
基礎(chǔ)函數(shù)
繪制圓形
我們定義一個(gè) drawRound()函數(shù)，用它來(lái)繪制圓形。這里為它設(shè)置兩個(gè)參數(shù)，分別是表示所繪制的圓的半 徑的 size 和表示是否填充的 filled。drawRound()函數(shù)的代碼如下所示。
defdrawRound(size,filled):
pendown()
iffilled==True:
begin_fill()
setheading(180)
circle(size,360)
iffilled==True:
end_fill()首先，調(diào)用 pendown()函數(shù)表示落筆。然后，判斷參數(shù) filled 是否等于 True。如果等于 True，表示要填充， 那么就調(diào)用 begin_fill()函數(shù)；否則，不調(diào)用該函數(shù)，表示沒(méi)有填充。然后調(diào)用 setheading(180)，設(shè)置小海 龜啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)的方向，就是讓小海龜調(diào)個(gè)頭。調(diào)用 circle(size,360)，畫(huà)一個(gè)半徑為 size 的圓。然后還要判斷參數(shù) filled 是否等于 True，如果等于 True，意味著前面調(diào)用過(guò) begin_fill()函數(shù)，則這里調(diào)用 end_fill()函 數(shù)表示填充完畢。
繪制矩形
接下來(lái)，我們定義了一個(gè) drawRect()函數(shù)，用它來(lái)繪制矩形。這里為它指定 3 個(gè)參數(shù)，分別是表示所繪制 的矩形的長(zhǎng)的 length，表示所繪制的矩形的寬的 width，以及表示是否填充的 filled。drawRect()函數(shù)的代 碼如下所示。
defdrawRect(length,width,filled):
setheading(0)
pendown()
iffilled==True:
begin_fill()
forward(length)
right(90)
forward(width)
right(90)
forward(length)
right(90)
forward(width)
iffilled==True:
end_fill()首先調(diào)用 setheading(0)，設(shè)置小海龜啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)的方向，就是讓小海龜頭朝右。然后調(diào)用 pendown()函數(shù)， 表示落筆。判斷參數(shù) filled 是否等于 True。如果等于 True，表示要填充，就調(diào)用 begin_fill()函數(shù)；否則， 不調(diào)用函數(shù)，表示沒(méi)有填充。調(diào)用 forward(length)，繪制一條邊。然后調(diào)用 right(90)，讓光標(biāo)向右旋轉(zhuǎn) 90 度。調(diào)用 forward(width)，繪制另一條邊。
調(diào)用 right(90)，讓光標(biāo)向右旋轉(zhuǎn) 90 度。調(diào)用 forward(length)，繪制第三條邊。調(diào)用 right(90)，讓光標(biāo)向右旋轉(zhuǎn) 90 度。調(diào)用 forward(width)，繪制第四 條邊。然后還要判斷參數(shù) filled 是否等于 True，如果等于，則調(diào)用 end_fill()函數(shù)表示填充完畢。
04
繪制機(jī)器貓的身體
head()函數(shù)
在這里，我們定義了一個(gè)繪制機(jī)器貓大腦袋的函數(shù)——head()。首先，它繪制一個(gè)藍(lán)色填充的大圓，表示 機(jī)器貓的腦袋。然后，在藍(lán)色圓中繪制一個(gè)稍小一點(diǎn)的白色填充的圓，表示機(jī)器貓的臉龐。head()函數(shù)的 代碼如下所示。
defhead():
#大圓
color("blue","blue")
penup()
goto(0,100)
drawRound(75,True)
#小圓
color("white","white")
penup()
goto(0,72)
drawRound(60,True)首先調(diào)用 color()函數(shù)，將畫(huà)筆的顏色設(shè)置為藍(lán)色，將填充的顏色也設(shè)置為藍(lán)色。然后調(diào)用 penup()函數(shù)， 讓畫(huà)筆抬起，不要在畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到 x 坐標(biāo)為 0、y 坐標(biāo)為 100 的位置。調(diào)用我們?cè)谇懊鎰?chuàng)建的自定義函數(shù) drawRound()，繪制一個(gè)半徑為 75 個(gè)像素、用藍(lán)色填充的圓。
然后再次調(diào)用 color()函數(shù)，將畫(huà)筆的顏色設(shè)置為白色，將填充的顏色也設(shè)置為白色。然后調(diào)用 penup()函 數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，不要在畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到 x 坐標(biāo)為 0、y 坐標(biāo)為 72 的位置。調(diào)用 drawRound()函數(shù)，繪制一個(gè)半徑為 60 個(gè)像素、用白色填充的圓。調(diào)用這個(gè) head()函數(shù)來(lái)看一下執(zhí)行效果，如圖所示。
eyes()函數(shù)
接下來(lái)，我們定義 eyes()函數(shù)，用來(lái)繪制機(jī)器貓的眼睛。首先，我們繪制兩個(gè)邊框?yàn)楹谏⒂冒咨畛涞?大圓，表示機(jī)器貓的兩只眼睛。然后在每個(gè)大圓中畫(huà)一個(gè)用黑色填充的圓，并且在這個(gè)黑圓中再繪制一
個(gè)更小的用白色填充的圓，它們表示機(jī)器貓的眼球。
defeyes():
#左眼眶
color("black","white")
penup()
goto(-15,80)
drawRound(17,True)
#右眼眶
color("black","white")
penup()
goto(19,80)
drawRound(17,True)
#左眼珠
color("black","black")
penup()
goto(-8,70)
drawRound(6,True)
color("white","white")
penup()
goto(-8,66)
drawRound(2,True)
#右眼珠
color("black","black")
penup()
goto(12,70)
drawRound(6,True)
color("white","white")
penup()
goto(12,66)
drawRound(2,True)首先繪制機(jī)器貓的左眼眶。調(diào)用 color()函數(shù)，將畫(huà)筆的顏色設(shè)置為黑色，將填充的顏色設(shè)置為白色。然 后調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，不要在畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到 x 坐標(biāo)為 ?15、y 坐標(biāo)為 80 的位置。調(diào)用自定義函數(shù) drawRound()，繪制一個(gè)半徑為 17 個(gè)像素、用白色填充的圓。
然后繪制右眼眶，這段代碼和繪制左眼的代碼基本一致，只是傳入 goto()函數(shù)的參數(shù)不一樣，要將畫(huà)筆移 動(dòng)到 x 坐標(biāo)為 19、y 坐標(biāo)為 80 的位置。接下來(lái)繪制左眼珠和右眼珠。還是調(diào)用 color()函數(shù)，設(shè)置畫(huà)筆和填充的顏色，移動(dòng)畫(huà)筆，然后繪制圓。調(diào)用這個(gè) eyes()函數(shù)來(lái)看一下效果，如圖所示。
nose()函數(shù) 接下來(lái)，我們定義 nose()函數(shù)，來(lái)繪制鼻子。鼻子很簡(jiǎn)單，就是一個(gè)紅色的圓。nose 函數(shù)的代碼如下所示。
defnose():
color("red","red")
penup()
goto(0,40)
drawRound(7,True)調(diào)用 color 函數(shù)，將畫(huà)筆和填充的顏色設(shè)置為紅色。然后調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，先不要在畫(huà)布
上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到 x 坐標(biāo)為 0、y 坐標(biāo)為 40 的位置。調(diào)用自定義函數(shù) drawRound()，繪制一個(gè)半徑為 7 個(gè)像素、用紅色填充的圓。調(diào)用這個(gè) nose()函數(shù)來(lái)看一下繪制效果，如圖所示。
mouth()函數(shù)
接下來(lái)，我們定義一個(gè) mouth()函數(shù)，用來(lái)繪制機(jī)器貓的嘴巴。它會(huì)先繪制一條弧線，表示嘴形，然后再 繪制一條豎線，表示機(jī)器貓的“人中”。
defmouth():
#嘴
color("black","black")
penup()
goto(-30,-20)
pendown()
setheading(-27)
circle(70,55)
#人中
penup()
goto(0,26)
pendown()
goto(0,-25)調(diào)用 color 函數(shù)，將畫(huà)筆和填充的顏色都設(shè)置為黑色。然后調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，先不要在畫(huà) 布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到 x 坐標(biāo)為?30、y 坐標(biāo)為?20 的位置。然后調(diào)用 pendown()函數(shù)落下畫(huà)筆。調(diào)用 setheading(-27)，設(shè)置小海龜啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)的方向。調(diào)用 circle(70,55)繪制一 條弧線，表示機(jī)器貓的嘴巴。
接下來(lái)，調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，先不要在畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到 x 坐 標(biāo) 0、y 坐標(biāo)為 26 的位置。然后調(diào)用 pendown()函數(shù)落下畫(huà)筆。調(diào)用 goto(0,-25)，來(lái)繪制一條直線，表示 機(jī)器貓的“人中”。調(diào)用這個(gè) mouth()函數(shù)來(lái)看一下繪制效果，如圖所示。
whiskers()函數(shù)
接下來(lái)，我們定義了一個(gè) whiskers()函數(shù)，用來(lái)繪制胡子。它在機(jī)器貓的“人中”的兩邊，分別繪制 3 條 直線，表示胡須。whiskers()函數(shù)的代碼如下所示。
defwhiskers():
color("black","black")
#左邊中間的胡子
penup()
goto(10,5)
pendown()
goto(-40,5)
#右邊中間的胡子
penup()
goto(10,5)
pendown()
goto(40,5)
#左上的胡子
penup()
goto(-10,15)
pendown()
goto(-40,20)
#右上的胡子
penup()
goto(10,15)
pendown()
goto(40,20)
#左下的胡子
penup()
goto(-10,-5)
pendown()
goto(-40,-10)
#右下的胡子
penup()
goto(10,-5)
pendown()
goto(40,-10)還是先調(diào)用 color()函數(shù)，將畫(huà)筆和填充的顏色都設(shè)置為黑色。然后調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，先不要在畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到指定位置。然后調(diào)用 pendown()函數(shù)落下畫(huà)筆。調(diào)用goto()函數(shù)，繪制一條直線，表示左邊第一根胡子。然后重復(fù)類(lèi)似的動(dòng)作，繪制剩下的 5 根胡子。這部分的代碼基本上是相同的，只是移動(dòng)到的坐標(biāo)位置有 所不同，這里就不再贅述。調(diào)用 whiskers()函數(shù)來(lái)看一下繪制效果，如圖所示。
body()函數(shù)
下面我們定義 body()函數(shù)，它用來(lái)繪制機(jī)器貓的身體。該函數(shù)先繪制一個(gè)藍(lán)色的矩形表示身體，然后再 繪制一個(gè)白色的圓，表示機(jī)器貓的大肚子。接下來(lái)，繪制一個(gè)紅色的長(zhǎng)方形，表示紅絲帶，用于分隔開(kāi) 腦袋和身體。最后，繪制一個(gè)半圓，表示機(jī)器貓的腿。body()函數(shù)的代碼如下所示。
defbody():
#藍(lán)色的身體
color("blue","blue")
penup()
goto(-50,-40)
drawRect(100,80,True)
#白色的大肚子
color("white","white")
penup()
goto(0,-30)
drawRound(40,True)
#紅色絲帶
color("red","red")
penup()
goto(-60,-35)
drawRect(120,10,True)
#白色的腿
color("white","white")
penup()
goto(15,-127)
pendown()
setheading(90)
begin_fill()
circle(14,180)
end_fill()先調(diào)用 color()函數(shù)，將畫(huà)筆和填充的顏色都設(shè)置為藍(lán)色。然后調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，先不要在 畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到指定位置。然后調(diào)用自定義函數(shù) drawRect()，繪制一個(gè)長(zhǎng) 為 100 像素、寬為 80 像素，用藍(lán)色填充的矩形，表示機(jī)器貓的身體。
然后調(diào)用 color()函數(shù)，將畫(huà)筆和填充的顏色都設(shè)置為白色。然后調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，先不要 在畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到指定位置。然后調(diào)用自定義函數(shù) drawRound()，繪制一 個(gè)半徑為 40 像素、用白色填充的圓形，表示機(jī)器貓的大肚子。
接下來(lái)，再次調(diào)用 color()函數(shù)，將畫(huà)筆和填充的顏色都設(shè)置為紅色。然后調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起， 先不要在畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到指定位置。然后調(diào)用自定義函數(shù) drawRect()，繪 制一個(gè)長(zhǎng)為 120 像素、寬為 10 像素，用紅色填充的扁扁的矩形，用來(lái)分隔開(kāi)機(jī)器人的身體和腦袋。這是 機(jī)器人的紅絲帶，也是掛鈴鐺的地方。
然后調(diào)用 color()函數(shù)，將畫(huà)筆和填充的顏色都設(shè)置為白色。然后調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，先不要 在畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到指定位置。調(diào)用 pendown()函數(shù)落下畫(huà)筆。調(diào)用 setheading(90)，設(shè)置小海龜啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)的方向，也就是讓小海龜旋轉(zhuǎn) 90 度。調(diào)用 begin_fill()函數(shù)，開(kāi)始 填充。調(diào)用 circle(14,180)，繪制一個(gè)半徑為 14 像素的半圓形。然后調(diào)用 end_fill()函數(shù)，停止填充。這樣 就繪制完了機(jī)器貓的兩條腿。
調(diào)用這個(gè)函數(shù)，看一下繪制效果，如圖所示。
feet()函數(shù)
接下來(lái)，我們定義 feet()函數(shù)，用來(lái)繪制機(jī)器貓的腳。feet()函數(shù)的代碼如下所示。
deffeet():
#左腳
color("black","white")
penup()
goto(-30,-110)
drawRound(20,True)
#右腳
color("black","white")
penup()
goto(30,-110)
drawRound(20,True調(diào)用 color()函數(shù)，將畫(huà)筆顏色設(shè)置為黑色，將填充顏色設(shè)置為白色。然后調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，先不要在畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到 x 坐標(biāo)為?30、y 坐標(biāo)為?110 的位置。
然后調(diào)用自定義函數(shù) drawRound()，繪制一個(gè)半徑為 20 像素、用白色填充的圓形，表示機(jī)器貓的左腳。然后重復(fù)類(lèi)似的動(dòng)作，繪制機(jī)器貓的右腳。代碼基本上是相同的，只是移動(dòng)的坐標(biāo)有所不同，這里就不 再贅述。調(diào)用 feet()函數(shù)，看一下繪制效果，如圖所示。
arms()函數(shù)
接下來(lái)，我們定義 arms()函數(shù)，用來(lái)繪制機(jī)器貓的胳膊。這里用兩個(gè)四邊形表示機(jī)器貓的兩條胳膊。arms()函數(shù)的代碼如下所示。
defarms():
#左胳膊
color("blue","blue")
penup()
begin_fill()
goto(-51,-50)
pendown()
goto(-51,-75)
left(70)
goto(-76,-85)
left(70)
goto(-86,-70)
left(70)
goto(-51,-50)
end_fill()
#右胳膊
color("blue","blue")
penup()
begin_fill()
goto(49,-50)
pendown()
goto(49,-75)
left(70)
goto(74,-85)
left(70)
goto(84,-70)
left(70)
goto(49,-50)
end_fill()調(diào)用 color()函數(shù)，將畫(huà)筆顏色和填充顏色都設(shè)置為藍(lán)色。然后調(diào)用 penup()函數(shù)，讓畫(huà)筆抬起，先不要在 畫(huà)布上留下筆跡。調(diào)用 begin_fill()函數(shù)表示開(kāi)始填充。調(diào)用 goto()函數(shù)將畫(huà)筆移動(dòng)到指定位置。然后調(diào)用 pendown()函數(shù)落下畫(huà)筆。調(diào)用 goto()函數(shù)，繪制一條直線。然后調(diào)用函數(shù) left(70)，表示向左旋轉(zhuǎn) 70 度。調(diào)用 goto()函數(shù)，繪制第二條直線。然后調(diào)用函數(shù) left(70)，表示向左旋轉(zhuǎn) 70 度。調(diào)用 goto()函數(shù)，繪制第三條直線。然后調(diào)用函數(shù) left(70)，表示再次向左旋轉(zhuǎn) 70 度。調(diào)用 goto()函數(shù)，繪制第四條直線。調(diào)用 end_fill()函數(shù)，完成顏色的填充。這樣我們就完成了一個(gè)用藍(lán)色填充的四邊形，用它來(lái)表示機(jī)器貓的左胳膊。
然后重復(fù)類(lèi)似的動(dòng)作，繪制右胳膊。代碼基本相同，只是移動(dòng)的坐標(biāo)位置有所不同，這里不再贅述。調(diào) 用一下 arms()函數(shù)，看一下繪制效果，如圖所示。
hands()函數(shù)
接下來(lái)，我們定義了 hands()函數(shù)，來(lái)繪制機(jī)器貓的手。這里用兩個(gè)白色填充的圓來(lái)表示機(jī)器貓的手。hands()函數(shù)的代碼和 feet()函數(shù)比較類(lèi)似，這里不再做過(guò)多的解釋?zhuān)苯恿谐隽舜a。
defhands():
#左手
color("black","white")
penup()
goto(-90,-71)
drawRound(15,True)
#右手
color("black","white")
penup()
goto(90,-71)
drawRound(15,True)調(diào)用 hands()函數(shù)，看一下繪制效果，如圖所示。
bell()函數(shù)
接下來(lái)，我們定義了一個(gè) bell()函數(shù)，來(lái)繪制鈴鐺。可以看到，鈴鐺是在一個(gè)黃色圓上，由中間的兩條黑 線和下方的一個(gè)小黑圈組成的。所以，我們先繪制一個(gè)用黃色填充的圓；然后繪制一個(gè)沒(méi)有填充的矩形， 表示鈴鐺中間分開(kāi)上下部分的橫條。在矩形下面，再繪制一個(gè)黑色填充的圓。bell()函數(shù)代碼比較簡(jiǎn)單， 這里也不再過(guò)多地解釋?zhuān)苯恿谐龃a。
defbell():
#黃色實(shí)心圓表示銅鈴
color("yellow","yellow")
penup()
goto(0,-41)
drawRound(8,True)
#黑色矩形表示花紋
color("black","black")
penup()
goto(-10,-47)
drawRect(20,4,False)
#黑色實(shí)心圓表示撞擊的金屬丸
color("black","black")
penup()
goto(0,-53)
drawRound(2,True)調(diào)用這個(gè)函數(shù)，看一下其繪制效果，如圖所示。
package()函數(shù)
最后，我們還要給機(jī)器貓繪制一個(gè)口袋，因此，這里定義一個(gè) package()函數(shù)來(lái)繪制口袋。這里用一個(gè)半 圓來(lái)表示機(jī)器貓的口袋。package()函數(shù)的代碼比較簡(jiǎn)單，這里不再解釋?zhuān)苯恿谐隽舜a。
defpackage():
#半圓
color("black","black")
penup()
goto(-25,-70)
pendown()
setheading(-90)
circle(25,180)
goto(-25,-70)
hideturtle()調(diào)用這個(gè)函數(shù)，看一下繪制效果，如圖所示。
到這里，我們的機(jī)器貓就繪制完成了。和前面給出的機(jī)器貓的卡通形象對(duì)比一下，看看是不是挺像的呢？
