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Python语言中内置的海龟作图turtle模块设计巧妙，作图模型简单强大，能够让程序设计初学者很快编写出趣味生动的作图程序，极大提高编程学习的兴趣和积极性，在练习过程中培养和提高计算思维。除了绘制图形之外，Python turtle模块还具有基本的交互功能，加上学习门槛低，又是Python语言内置的标准模块，所以非常适合作为创意编程的学习和开发平台。本文以Python turtle模块为核心，展示和分析交互游戏、数学对象可视化等学科领域的创意编程实例，并介绍turtle模块的深入编程，以供创意编程的教学参考，也可用于高中Python程序设计课程的教学案例。
本文实例所涉及的代码和截图，均可通过链 接（https：//github. com/chbpku/bdfz.courses/wiki）访问获取。
交互游戏：接苹果
本作品是一个通过鼠标控制的交互游戏。程序运行后，在turtle窗口中会有随机数量和位置的红色苹果从顶端向下掉落，掉落速度各不相同。用户需要通过鼠标拖动窗口中间的三角形状“托篮”接住每一个苹果。托篮可以在窗口中随意移功，如果接住苹果，则加10分，分数在窗口左下角实时更新显示，但如果未能接住苹果使其掉出窗口下沿的话，则惩罚性地减100分。由于苹果产生的位置和速度均为随机，数量不定，惩罚性减分幅度大，游戏还是有相当难度的，想一直保持正分不太容易。最后点击关闭窗口即可退出游戏。游戏运行效果如图1所示。
turtle功能
本作品涉及到的turtle模块功能主要有5个。
第1个是海龟绘图加速功能，通过在程序前部加tracer方法调用禁止动画显示。
将海龟basket的拖动事件绑定到basket的goto函数，这样，当用户用鼠标点击这个海龟并进行拖动的时候，会触发drag事件，实现调用basket.goto函数，并将事件发生时海龟的坐标作为参数传递给basket. goto函数，从而实现鼠标拖动到哪里，海龟asket就跟到哪里的交互效果。海龟的鼠标交互事件还有点击事件onclick、释放事件nrelease，都可以绑定处理函数，从而实现点击、释放鼠标各个按钮的交互。
第3个是海龟克隆功能，如程序中的第14行，海龟model的clone方法，可以将model对象复制1个，赋值给basket，克隆会产生新的海龟对象，并且保留原海龟对象的所有属性值。利用克隆功能，能够很方便地复制出相互独立而又具有相同初始属性的多个海龟，这些海龟后续修改属性并不会相互影响。
第4个是海龟形状设定功能，如程序中的第13、15行，由于鼠标交互需要整体拖动一个图形，我们就可以将一个海龟的形状设置为这个图形，实现图形的动画和接受鼠标拖动事件。第13行在程序中用addshape函数添加注册1个名字为“basket”的形状，从代码可以看出，这是1个以海龟坐标为中心的倒三角形。第15行用shape函数将海龟basket设置成名称为“basket”的形状。
我们也可以用shape函数将海龟的形状改为turtle模块内置的形状，如箭头"arrowl"、海龟"turtle"、圆"circle"、方形"square"、三角形"triangle"和经典形状"classic"。
第5个是海龟的“盖戳”复印功能，如程序中的第43行，设定好红色苹果形状的海龟mould作为印模，可以在海龟当前位置上留下自身的形状。即便移走海龟，这个形状仍然保持在原地。
40 #苹果下落，并用印模画出苹果
41 apple[1] -=apple[2]
42 mould. goto（apple[0]，apple[1]）
43 mould.stamp（）
stamp函数将返回一个stampid，如果需要清除這个形状，则可以调用clearstamp豳数清除指定stampid的形状，或者调用clearstamps函数清除所有形状。
程序代码分析
程序可以分为2个部分：第1-28行为初始化部分，第30-57行为循环体部分。
初始化部分中，第1-2行导入了必要的运行库。
1 import turtle， time
2 form random import randrange
第4-7行关闭了turtle的动画效果，并创建了基础的画笔对象，用于后续的复制。
4 turtle.tracer（0）
5 model=turtle.Turtle（ ）
6 model.hideturtle（）
7 model.penup（）
第9-10行设置了几个游戏参数。
9 FPS=30 #每秒30帧刷新率
10 FREQ=FPS//2#平均每秒生成2个苹果
第12-18行创建了果篮对象，将其设置为自定义形状，并绑定至鼠标拖动事件上。
12 #接苹果的篮子
13 turtle.addshape（’basket’， （（-100，0），（100，0），（0，-25）））
14 basket=model.clone（）
15 basket.shape（’basket’）
16 basket.setheading（90）
17 basket.ondrag（basket.goto） #把goto函数绑定到鼠标拖动事件上
18 basket.showturtle（）
第20-23行创建了绘制苹果印模的画笔对象，并设置了其颜色与形状。 20 #用来显示苹果的印模
21 mould=model.clone（）
22 mouldcolor（’red’）
23 mould.shape（’circle’）
第25-28行创建了绘制得分文字的画笔，设置了颜色与位置。
26 board = model.clone（）
27 board.goto（-300，-300）
28 board.color（’blue’）
循环体部分前声明了苹果列表与当前得分，随后进入无限循环;循环体内首先清除了上一帧绘制的苹果。
30 apples=[]
31 score=0
32 while True：
33 mould.clearstamps（）
随后，根据随机数值确定当前帧是否生成苹果，并将相应生成的苹果加入列表内，每个对象记录了横纵坐标与下落速度。
34 if randrange（FREQ）==0：
35 #生成苹果[x，y，s]加入列表，s是一次下落高度
36 apples.append（[randrange（-350，350），400，5 randrange（10）]）
38-52行为主要的涛戏逻辑：首先记录篮子横纵坐标为b_x与b_y，随后遍历苹果列表中每个对象。
38 b_x. b_y=basket.pos（）
39 for apple in apples：
对每个苹果，在40-43行，首先使其下落相应高度，并在下落后的位置使用stamp绘制。
40 #苹果下落，并用印模画出苹果
41 apple[1]-=apple[2]
42 mould.goto（apple[0]， apple[1]）
43 mould.stamp（）
之后，44-52行中判断了每个苹果的位置，若在篮子内则加分并移除;若落出底边则扣分并移除。
44 #判断苹果的位置
45 if，abs（apple[0]-b_x）
本文实例所涉及的代码和截图，均可通过链 接（https：//github. com/chbpku/bdfz.courses/wiki）访问获取。
交互游戏：接苹果
本作品是一个通过鼠标控制的交互游戏。程序运行后，在turtle窗口中会有随机数量和位置的红色苹果从顶端向下掉落，掉落速度各不相同。用户需要通过鼠标拖动窗口中间的三角形状“托篮”接住每一个苹果。托篮可以在窗口中随意移功，如果接住苹果，则加10分，分数在窗口左下角实时更新显示，但如果未能接住苹果使其掉出窗口下沿的话，则惩罚性地减100分。由于苹果产生的位置和速度均为随机，数量不定，惩罚性减分幅度大，游戏还是有相当难度的，想一直保持正分不太容易。最后点击关闭窗口即可退出游戏。游戏运行效果如图1所示。
turtle功能
本作品涉及到的turtle模块功能主要有5个。
第1个是海龟绘图加速功能，通过在程序前部加tracer方法调用禁止动画显示。
将海龟basket的拖动事件绑定到basket的goto函数，这样，当用户用鼠标点击这个海龟并进行拖动的时候，会触发drag事件，实现调用basket.goto函数，并将事件发生时海龟的坐标作为参数传递给basket. goto函数，从而实现鼠标拖动到哪里，海龟asket就跟到哪里的交互效果。海龟的鼠标交互事件还有点击事件onclick、释放事件nrelease，都可以绑定处理函数，从而实现点击、释放鼠标各个按钮的交互。
第3个是海龟克隆功能，如程序中的第14行，海龟model的clone方法，可以将model对象复制1个，赋值给basket，克隆会产生新的海龟对象，并且保留原海龟对象的所有属性值。利用克隆功能，能够很方便地复制出相互独立而又具有相同初始属性的多个海龟，这些海龟后续修改属性并不会相互影响。
第4个是海龟形状设定功能，如程序中的第13、15行，由于鼠标交互需要整体拖动一个图形，我们就可以将一个海龟的形状设置为这个图形，实现图形的动画和接受鼠标拖动事件。第13行在程序中用addshape函数添加注册1个名字为“basket”的形状，从代码可以看出，这是1个以海龟坐标为中心的倒三角形。第15行用shape函数将海龟basket设置成名称为“basket”的形状。
我们也可以用shape函数将海龟的形状改为turtle模块内置的形状，如箭头"arrowl"、海龟"turtle"、圆"circle"、方形"square"、三角形"triangle"和经典形状"classic"。
第5个是海龟的“盖戳”复印功能，如程序中的第43行，设定好红色苹果形状的海龟mould作为印模，可以在海龟当前位置上留下自身的形状。即便移走海龟，这个形状仍然保持在原地。
40 #苹果下落，并用印模画出苹果
41 apple[1] -=apple[2]
42 mould. goto（apple[0]，apple[1]）
43 mould.stamp（）
stamp函数将返回一个stampid，如果需要清除這个形状，则可以调用clearstamp豳数清除指定stampid的形状，或者调用clearstamps函数清除所有形状。
程序代码分析
程序可以分为2个部分：第1-28行为初始化部分，第30-57行为循环体部分。
初始化部分中，第1-2行导入了必要的运行库。
1 import turtle， time
2 form random import randrange
第4-7行关闭了turtle的动画效果，并创建了基础的画笔对象，用于后续的复制。
4 turtle.tracer（0）
5 model=turtle.Turtle（ ）
6 model.hideturtle（）
7 model.penup（）
第9-10行设置了几个游戏参数。
9 FPS=30 #每秒30帧刷新率
10 FREQ=FPS//2#平均每秒生成2个苹果
第12-18行创建了果篮对象，将其设置为自定义形状，并绑定至鼠标拖动事件上。
12 #接苹果的篮子
13 turtle.addshape（’basket’， （（-100，0），（100，0），（0，-25）））
14 basket=model.clone（）
15 basket.shape（’basket’）
16 basket.setheading（90）
17 basket.ondrag（basket.goto） #把goto函数绑定到鼠标拖动事件上
18 basket.showturtle（）
第20-23行创建了绘制苹果印模的画笔对象，并设置了其颜色与形状。 20 #用来显示苹果的印模
21 mould=model.clone（）
22 mouldcolor（’red’）
23 mould.shape（’circle’）
第25-28行创建了绘制得分文字的画笔，设置了颜色与位置。
26 board = model.clone（）
27 board.goto（-300，-300）
28 board.color（’blue’）
循环体部分前声明了苹果列表与当前得分，随后进入无限循环;循环体内首先清除了上一帧绘制的苹果。
30 apples=[]
31 score=0
32 while True：
33 mould.clearstamps（）
随后，根据随机数值确定当前帧是否生成苹果，并将相应生成的苹果加入列表内，每个对象记录了横纵坐标与下落速度。
34 if randrange（FREQ）==0：
35 #生成苹果[x，y，s]加入列表，s是一次下落高度
36 apples.append（[randrange（-350，350），400，5 randrange（10）]）
38-52行为主要的涛戏逻辑：首先记录篮子横纵坐标为b_x与b_y，随后遍历苹果列表中每个对象。
38 b_x. b_y=basket.pos（）
39 for apple in apples：
对每个苹果，在40-43行，首先使其下落相应高度，并在下落后的位置使用stamp绘制。
40 #苹果下落，并用印模画出苹果
41 apple[1]-=apple[2]
42 mould.goto（apple[0]， apple[1]）
43 mould.stamp（）
之后，44-52行中判断了每个苹果的位置，若在篮子内则加分并移除;若落出底边则扣分并移除。
44 #判断苹果的位置
45 if，abs（apple[0]-b_x）