我们将要建立一个简化了的电子宠物程序，正如前面所说的一样，这是一种仿真。你可以购买电子宠物玩具（比如有一个小屏幕的钥匙链），下载电子宠物软件，还有一些网站（如 Neopets 和 Webkinz），就采用了电子宠物的形式。当然，所有这些也都是仿真。它们会模仿一些真实动物的行为，会饿，会感到孤单，会觉得累。要让它们快乐健康，你必须给它们喂食，和它们玩，还要带它们看病。
我们的电子宠物会简单得多，与你购买或下载的电子宠物相比没有那么真实，因为我只是想让你有一些基本认识，而且我不希望代码太过复杂。不过你可以在这个简化版本的基础上，根据你的想法进行扩展或改进。
我们的程序要具备以下特性。
对这个宠物可以有 4 种活动：给它喂食、带它散步、和它玩或者带它看病。
可以监测这个宠物的 3 种统计信息：饥饿感、快乐度和健康度。
宠物可以醒着或者睡觉。
饥饿感会随时间增加。可以通过喂食减少饥饿感。
宠物睡觉时饥饿感的增加会减慢。
如果宠物在睡觉，你做任何活动都会让它醒过来。
如果宠物太饿了，它的快乐度会减少。
如果宠物实在太饿了，它的健康度会减少。
带宠物散步会同时增加它的快乐度和健康度。
与宠物玩会让它的快乐度增加。
带宠物看病会让它的健康度增加。
宠物有 6 个不同的图片：
一个睡觉的图片；
一个醒着但什么也不做的图片；
一个散步的图片；
一个玩耍的图片；
一个进食的图片；
一个看病的图片。
图片可以使用一些简单的动画。后面几节我们将看到如何把所有这些整合在一起构成一个程序。
GUI
Carter 和我为我们的电子宠物程序创建了一个 PythonCard GUI。其中有一些按钮用来完成活动，还有一些计量器显示重要的统计信息。另外还留有一个位置显示宠物的图片（宠物正在做什么）。看起来就像右图这样：
对应活动的按钮是一种 ImageButton 类型的 PythonCard 组件。利用这种组件可以创建带图片的按钮，而不只是文本。各个计量器的组件类型是 Gauge。主图片是一个 Image 组件。标签是 StaticText 组件。
你可以使用 PythonCard 资源编辑器创建这样的 GUI。
算法
要为电子宠物程序写代码，需要更明确地了解宠物的行为。以下是我们要使用的算法。
我们把宠物的一“天”分为 60 个部分，每一部分称为一个“滴答”。每个滴答的实际时间是 5 秒钟，所以宠物的“一天”就是我们实际时间的 5 分钟。
宠物在 48 个滴答中都醒着，然后它想睡 12 个滴答。你可以把它叫醒，不过这样会让它很不高兴！
饥饿感、快乐度和健康度的范围都是 0 到 8。
醒着时，饥饿感每个滴答会增加 1 个单位，快乐度每 2 个滴答减少 1 个单位（除非在散步或者玩）。
睡觉时，饥饿感每 3 个滴答增加 1 个单位。
进食时，饥饿感每个滴答减少 1 个单位。
玩时，快乐度每个滴答增加 1 个单位。
散步时，快乐度和健康度每 2 个滴答增加 1 个单位。
看病时，健康度每个滴答增加 1 个单位。
如果饥饿感达到 7，健康度每 2 个滴答减少 1 个单位。
如果饥饿感达到 8，健康度每个滴答减少 1 个单位。
如果睡觉时被叫醒，快乐度减少 4 个单位。
如果程序不在运行，宠物可能醒着（什么也不做），也可能在睡觉。
程序重启时，我们会统计过去了多少滴答，并对应过去的每个滴答更新统计信息。
看起来好像规则很多，不过编写代码其实很容易。实际上，你可能还想增加更多的行为，让它更加有趣。稍后就会给出代码（还会做一些解释）。
简单动画
并不总是需要 Pygame 才能完成动画。我们可以在 PythonCard 中通过使用定时器完成简单的动画。定时器每隔一段时间会创建一个事件。可以编写一个事件处理器，在定时器到时间时让某个事情发生。这就类似于为一个用户动作编写事件处理器，比如说点击一个按钮，只不过定时器事件是由程序（而不是用户）生成的。
我们的电子宠物 GUI 将使用两个定时器：一个用于动画，另一个用于滴答。动画每半秒（0.5 秒）更新一次，滴答每 5 秒发生一次。
动画定时器时间到时，我们会所显示宠物的图像。每个活动（进食、玩等）都有自己的一组图像来实现动画，每组图像将存储在一个列表中。动画会循环显示这个列表中的所有图像。程序将根据正在进行的活动来确定使用哪个列表。
试一试，再试一试
这个程序中还要使用一个新内容，这称为 try-except 块。
如果程序要做一件事情，而且这个事情有可能导致错误，那么最好提供一种办法来收集错误消息并进行处理，而不是让程序直接停止。这可以利用 try-except 块来做到。
例如，如果想打开一个文件，但是这个文件并不存在，你就会得到一条错误消息。如果你没有处理这个错误，程序会在这里停止。不过，也许你想让用户重新输入文件名（没准她只是敲错了）。利用 try-except 块，你可以获取到错误信息并继续执行。
对于打开文件的例子，try-except 块如下所示：
try: file = open(/"somefile.txt/", /"r/")except: print /"Couldn/'t open the file. Do you want to reenter the filename?/"
你想尝试的部分（可能导致一个错误）要放在 try 块中。在这个例子中就是尝试打开一个文件。如果可以打开文件而不会导致错误，就会跳过 except 部分。
如果 try 块中的代码确实导致一个错误，就会运行 except 块中的代码 except 块中的代码告诉程序一旦出现错误该做些什么。你可以这样来考虑：
try: 做这件事 ( 不做其他事情...)except: 如果有错误，就做这件事
try-except 语句是 Python 处理错误所采用的方法，这通常称为错误处理（error handling）。错误处理允许你编写可能出错的代码（甚至是很严重的错误，倘若没有错误处理，这些错误在正常情况下甚至会让你的程序停止），使程序仍能继续运行。我们不打算在这本书里更详细地讨论错误处理，不过我希望你能了解一些基础知识，因为在电子宠物代码中就会看到错误处理。
下面来看这个代码，见代码清单 24-4。这里的说明已经对大部分工作做了解释。这个代码有点长，所以如果你不想自己键入，可以在 examplesVirtualPet 文件夹找到这个程序（如果你运行了本书的安装程序）。也可以从这本书的网站（www.helloworldbook.com）下载。PythonCard 资源文件和所有图片也都已经提供。试着运行这个程序，然后再看代码，确保你能理解它是如何工作的。
代码清单 24-4 VirtualPet.py
sleeptest 函数使用了一个 PythonCard 对话框，不过稍做了调整。你可能记得，PythonCard 要基于另一个名为 wxPython 的 Python 模块。正是因为这个原因，安装 PythonCard 时要安装 wxPython。有时可以使用特殊的 wxPython 参数来改变 PythonCard 的行为。在这里，我们改变了标准 PythonCard 消息框，如右图所示。
我们把它变成一个有感叹号的对话框，还有 Yes 和 No 按钮，就像右图这样。
即使你不能完全读懂这个代码也不用担心。如果你希望学习更多有关 PythonCard 和 wxPython 的内容，可以先看看 PythonCard 网站：http://pythoncard.sourceforge.net/。
在本章中，我们只是稍稍了解了计算机仿真的一点皮毛，知道了模拟真实世界中一些方面的基本思想，比如重力和时间。实际上，计算机仿真在科学、工程、医药和很多其他领域都得到了广泛使用。其中很多仿真非常复杂，即使用最快的超级计算机运行也需要花费几天甚至几个星期。不过钥匙链上的小电子宠物也是一种仿真，有时最简单的仿真也是最有意思的。
你学到了什么
在这一章，你学到了以下内容。
什么是计算机仿真，为什么使用计算机仿真。
如何模拟重力、加速度和作用力。
如何跟踪和模拟时间。
如何使用 pickle 将时间戳保存到文件。
关于错误处理的一点知识（try-except）。
如何使用定时器生成周期性的事件。
测试题
列出使用计算机仿真的 3 个原因。
列出你见过或知道的 3 种计算机仿真。
使用哪种对象来存储两个日期或时间之差？
动手试一试
为 Lunar Lander 程序增加一个“脱离轨道”测试。如果飞船飞出了窗口顶边，而且速度超过 +100m/s，就停止程序，并显示一条消息，比如“You have escaped the moon/'s gravity. No landing today!”（你已经脱离月球重力，无法着陆！）
为 Lunar Lander 用户增加一个选项，可以在飞船着陆后继续玩这个游戏，而不必重启程序。
为电子宠物 GUI 增加一个 Pause 按钮。这会让宠物的时间停止，不论程序是否在运行。（提示：这说明可能需要在 pickle 文件中保存“暂停”状态。）