tkinter でウィンドウを一個ずつ生成するのに sleep を使うと全部止まる

Question

Tkinter でウィンドウを一定時間ごとに生成していくというプログラムですが、なぜかボタンを押して一秒ごとにウィンドウが生成されるのではなく、10秒後に一気に10個ウィンドウが出てきます。

from tkinter import *
import time

def generate_mother():
    for i in range(10):
        generate()
        time.sleep(1)

def generate():
    root2 = Toplevel()

root = Tk()
button = Button(root, text = "foo", command = generate_mother)
button.pack()

root.mainloop()

###環境
python3.6.9
tkinter8.6

Answer 1

asyncioを使った非同期版も紹介。(取りあえず動く程度のサンプルです)

非同期処理が不要な場合は冗長になるので、お勧めの解決策というわけでは有りません。念の為。

# このコードの目的: コールバックを使ったループではなくfor文で書く。
# (for文のコードの可読性を残す)

import asyncio
import tkinter as tk

# 新規ウィンドウを num 枚開く
async def generate_mother(num):
    for i in range(num):
        await asyncio.sleep(1)
        root2 = tk.Toplevel()


# 定期的に tk へ処理を戻す
async def tk_mainloop(root, interval=0.2):
    try:
        while True:
            root.update()
            await asyncio.sleep(interval)
    except tk.TclError: # XXX エラー処理手抜き
        pass


def main():
    from asyncio import ensure_future, get_event_loop

    ## GUI生成
    root = tk.Tk()
    button = tk.Button(root, text="OK")
    button.pack()

    ## 非同期関連の処理

    # ボタンクリック時のイベント (非同期版)
    button["command"] = lambda: ensure_future(generate_mother(10))

    # root.mainloop の代理 (非同期版)
    mainloop = ensure_future(tk_mainloop(root))

    ## mainloop の完了時に run_forever() 内のループを抜ける
    mainloop.add_done_callback(lambda future: loop.stop())

    ## ループ実行
    loop = get_event_loop()
    try:
        # asyncio にとっての メインループ に相当。
        # rootウィンドウが閉じる迄ここで止まる。
        loop.run_forever()
    except KeyboardInterrupt:
        pass
    finally:
        loop.stop()


if __name__ == "__main__":
    main()

Answer 2

Pythonの関数が呼ばれる時は、一時的に処理がPython側に移っている為、
GUIを動かす為には、イベントの処理が終わった後、
tk に描画処理を戻す必要があります。

def generate(num):
    #Toplevelはアプリケーション内のウィンドウ
    time.sleep(num)
    root2 = Toplevel()

    root.update() # <- これでウィンドウは開きますが・・・次にsleepに来るとtkはまたフリーズ

tkinter で同様の事をする場合は、after() が使えます。

from tkinter import *
import time

def generate_mother():
    root.after(1000, generate)

def generate(num=10):
    if num <= 0:
        return
    root2 = Toplevel()
    root.after(1000, lambda: generate(num-1))

root = Tk()
button = Button(root, text = "foo", command = generate_mother)
button.pack()

root.mainloop()

Answer 3

描画の処理はgenerate_motherの処理が完全に終わった時に呼ばれてるっぽいのでthreadingを使って
ほぼ同時にgenerate関数の処理を開始してsleepの値を制御して一定の時間ごとに処理するコードをゴリ押しで作ってみました!

from tkinter import *
import time
import threading

def generate(num):
    #Toplevelはアプリケーション内のウィンドウ
    time.sleep(num)
    root2 = Toplevel()

def callback(event):
  #target=generateはgenerateという関数を呼び出し
  #引数iを渡して時間制御
  for i in range(num):
    th[i] = threading.Thread(target=generate, args=(i,))
    th[i].start()

root = Tk()
num = 10
th = [0] * num

print(th)

#buttonをつくる
button = Button(root)
button["text"] = "foo"
#<1>はボタンが押された時に呼び出される
button.bind("<1>",callback)

button.pack()
#rootを閉じると子も閉じる
# 一度作ったら通らない

root.mainloop()

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環境

Python 3.8.2

以下実装風景
https://www.youtube.com/watch?v=jkOU6XgwC0M