Python PyAutoGUI模块控制鼠标和键盘实现自动化任务详解

本文通过具体实例解析Python中PyAutoGUI模块在控制鼠标和键盘以实现自动化任务中的应用，供读者参考学习。

PyAutoGUI是Python语言中用于控制鼠标和键盘操作的第三方模块。

借助该模块，用户可以轻松实现各类自动化任务，从而摆脱重复性、枯燥的手工操作。

PyAutoGUI模块主要具备以下功能：

• 控制鼠标移动、左右键点击及滚轮滚动。
• 模拟发送虚拟按键。

# 安装pyautogui

该模块兼容Windows、Mac OS X以及Linux操作系统。

根据具体使用的操作系统不同，可能需要预先安装某些依赖库。

对于Linux系统（Debian系列）：

$ sudo apt-get install python3-pip
$ sudo pip3 install python3-xlib
$ sudo apt-get install scrot
$ sudo apt-get install python3-tk
$ and sudo apt-get install python3-dev

Scrot是PyAutoGUI用于截图的工具。

Mac OS X：

$ sudo pip3 install pyobjc-framework-Quartz
$ sudo pip3 install pyobjc-core
$ sudo pip3 install pyobjc
$ sudo pip3 install pillow

Mac OS X上的Python3可通过Homebrew或MacPorts进行安装。

Windows系统无需额外安装依赖。

在确保依赖安装完成后，执行以下命令安装pyautogui：

$ sudo pip3 install pyautogui
# Windows
pip install pyautogui

导入模块进行基础测试：

import pyautogui

# 准备

Python控制鼠标和键盘的速度极快，这可能导致其他应用程序出现异常。如果程序失控且鼠标指针不断乱晃，用户将难以通过常规方式点击窗口退出程序。

针对上述情况，有两种解决方法：

#1 pyautogui的暂停和Fail-Safe（故障安全）机制

你可以在Python脚本中设置每个函数执行后暂停数秒，从而为自己争取几秒钟的控制权。

import pyautogui
pyautogui.PAUSE = 1.5

Fail-Safe机制：当鼠标快速移动到屏幕左上角时，会触发PyAutoGUI的FailSafeException异常。你可以使用try-except语句捕获该异常，或者允许脚本直接异常退出。若希望终止程序，只需快速将鼠标移动至屏幕左上角即可。

import pyautogui
pyautogui.FAILSAFE = True

#2 注销系统

此方法较为粗暴，通常不建议使用。Windows和Linux系统的注销快捷键为Ctrl–Alt–Del；Mac OS X系统的注销快捷键为Command–Shift–Option-Q。

# 移动鼠标

PyAutoGUI采用x、y坐标系统，屏幕左上角的坐标为(0, 0)。

以1366×768分辨率为例：

使用pyautogui.size()函数获取屏幕分辨率：

import pyautogui
pyautogui.size()
# (1366, 768)
width, height = pyautogui.size()

获取屏幕分辨率后，接下来我们控制鼠标移动。

使用moveTo函数进行绝对坐标移动。(block.py)：

import pyautogui
for i in range(10):
   pyautogui.moveTo(300, 300, duration=0.25)
   pyautogui.moveTo(400, 300, duration=0.25)
   pyautogui.moveTo(400, 400, duration=0.25)
   pyautogui.moveTo(300, 400, duration=0.25)

执行结果：

$ python3 block.py

上述代码使鼠标顺时针移动，并绘制10次方框。

绘制圆形：

import pyautogui
import math
width, height = pyautogui.size()
r = 250 # 圆的半径
# 圆心
o_x = width/2
o_y = height/2
pi = 3.1415926
for i in range(10):  # 转10圈
 for angle in range(0, 360, 5): # 利用圆的参数方程
 X = o_x + r * math.sin(angle*pi/180)
 Y = o_y + r * math.cos(angle*pi/180)
 pyautogui.moveTo(X, Y, duration=0.1)

使用moveRel()函数进行相对坐标移动，以当前鼠标位置为基点：

import pyautogui
for i in range(10):
  pyautogui.moveRel(100, 0, duration=0.25)
  pyautogui.moveRel(0, 100, duration=0.25)
  pyautogui.moveRel(-100, 0, duration=0.25)
  pyautogui.moveRel(0, -100, duration=0.25)

获取鼠标当前坐标：

import pyautogui
x, y = pyautogui.position()

实时获取鼠标位置坐标：

import pyautogui
try:
  while True:
    x, y = pyautogui.position()
    print(x,y)
except KeyboardInterrupt:
  print('\nExit.')

# 鼠标点击、拖拽和滚轮

鼠标点击操作

使用click()函数发送虚拟鼠标点击，默认情况下在鼠标当前位置执行左键点击。函数原型如下：

pyautogui.click(x=cur_x, y=cur_y, button='left')

• x、y参数指定点击位置，默认为鼠标当前坐标。
• button参数指定点击的按键，可选值包括‘left'、‘middle'、‘right'。

在当前位置执行右键点击：

import pyautogui
pyautogui.click(button='right')

在指定位置执行左键点击：

import pyautogui
pyautogui.click(100, 100)

click函数完成一次鼠标点击。一次完整的点击包含按下mouseDown()和弹起mouseUp()两个动作。上述两个函数的参数与click函数相同，实际上click函数只是对mouseDown()和mouseUp()函数的简单封装。

其他相关函数：

• pyautogui.doubleClick()：鼠标双击，即执行两次click()函数。
• pyautogui.rightClick()：右键点击。
• pyautogui.middleClick()：中键点击。

鼠标拖拽操作

拖拽指按下鼠标键并拖动鼠标。PyAutoGUI提供了两个函数：dragTo()和dragRel()。其参数与moveTo()和moveRel()一致。

注意：duration参数设置的时间不宜过短，拖动速度过快可能导致部分系统无法响应。

利用该功能，你可以在简单的画图程序中绘制复杂图形。

滚轮操作

使用函数scroll()，该函数仅接受一个整数参数。值为正数表示向上滚动，值为负数表示向下滚动。

pyautogui.scroll(200)

# 定位某个按钮的位置

PyAutoGUI具备截屏功能。读者可能会疑惑，为何该模块还包含截屏功能？

假设你需要每隔10秒点击一次按钮，利用前述函数可轻松实现。但如果每次点击后按钮位置随机变化，该如何处理？下面我们将解决这个问题。

首先了解如何使用pyautogui进行截屏：

import pyautogui
im = pyautogui.screenshot()
# 获得某个坐标的像素
im.getpixel((50, 200))
# (30, 132, 153)
# 判断屏幕坐标的像素是不是等于某个值
pyautogui.pixelMatchesColor(50, 200, (30, 132, 153))
# True

小测试：实时获取鼠标所在位置的像素值。

现在解决前述问题。关键在于如何找到按钮所在的坐标。方法很简单：首先对目标按钮进行截屏，保存为button.png。然后使用locateOnScreen函数查找按钮位置：

import pyautogui
pyautogui.locateOnScreen('button.png')
# (643, 745, 70, 29)

locateOnScreen函数主要进行颜色对比，若有一个像素不匹配则返回None。该函数返回匹配图形的坐标，通过计算可得中心点：

x, y = pyautogui.center((643, 745, 70, 29)) # 获得中心点
pyautogui.click(x, y)

locateAllOnScreen()：查找所有匹配的位置坐标。

# 键盘按键

前述内容涉及鼠标操作，接下来介绍键盘控制。

输入字符串

pyautogui.typewrite()：

import pyautogui
pyautogui.click(100, 100)
pyautogui.typewrite('Hello world!')

上述字符串为一次性输入，为演示效果可设置输入延迟：

typewrite('Hello world!', 0.25)

PyAutoGUI输入单个字符较为简便，但如何处理特殊字符？例如在输入Hello World后换行继续输入。

PyAutoGUI键盘按键表：

import pyautogui
pyautogui.click(100, 100)
pyautogui.typewrite('Hello world!', 0.25)
pyautogui.typewrite(['enter', 'a', 'b', 'left', 'left', 'X', 'Y'], '0.25')

按键的按下和释放操作

与鼠标按键操作类似。

• keyDown()：按下某个键。
• keyUp()：松开某个键。
• press()：完成一次完整击键，是前述两个函数的组合。

执行alt＋F4：

pyautogui.keyDown('altleft');
pyautogui.press('f4');
pyautogui.keyUp('altleft')

也可直接使用热键函数：

pyautogui.hotkey('altleft', 'f4')

关于PyAutoGUI的介绍至此结束。如果你使用该模块编写了有趣的自动化脚本，欢迎留言分享。

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希望本文所述内容对大家学习Python程序设计有所帮助。