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【画像付き】PythonのGUI開発ライブラリ4選
この記事では、Pythonの初心者向けにGUIの基本概念と実装方法を解説します。Pythonには、GUIアプリケーションを簡単に作成できる多くのライブラリやフレームワークがあります。
特に、Tkinterは標準ライブラリとして提供されており、初心者にとって扱いやすいです。しかし、他にもPyQtやKivy、wxPythonなどの強力なライブラリがあります。
この記事では、シンプルな電卓アプリのGUIをサンプルにそれぞれのライブラリを紹介します。
この記事で使用するPythonライブラリ
この記事では以下のPythonライブラリを使用します。
Python GUIライブラリ4選
PythonでGUIを開発する際には、いくつかのライブラリから選択することができます。ここでは、代表的なPython GUIライブラリを紹介します。
Tkinter
TkinterはPythonの標準ライブラリとして提供されており、簡単なインターフェースを迅速に作成するのに適しています。軽量でありながら強力な機能を持ち、Python初心者がGUIプログラムの基本を学ぶのに最適です。
メリット | デメリット |
---|---|
Pythonの標準ライブラリとして含まれているため、追加インストールが不要 シンプルで使いやすく、初心者にも理解しやすい 軽量で簡単なアプリケーションに適している | 見た目が古い デザインに限界がある 高度なUI設計やカスタマイズが難しい |
以下はTkinterで設計した電卓アプリのGUIです。
サンプルPythonコード
import tkinter as tk
from math import sqrt
class Calculator:
def __init__(self, master):
self.master = master
master.title("電卓")
master.geometry("472x601")
self.result_var = tk.StringVar()
self.result_display = tk.Entry(master, textvariable=self.result_var, font=('Arial', 24), bd=10, insertwidth=2, width=14, borderwidth=4)
self.result_display.grid(row=0, column=0, columnspan=4)
self.create_buttons()
def create_buttons(self):
button_texts = [
('7', 1, 0), ('8', 1, 1), ('9', 1, 2), ('/', 1, 3),
('4', 2, 0), ('5', 2, 1), ('6', 2, 2), ('*', 2, 3),
('1', 3, 0), ('2', 3, 1), ('3', 3, 2), ('-', 3, 3),
('0', 4, 0), ('.', 4, 1), ('%', 4, 2), ('+', 4, 3),
('C', 5, 0), ('=', 5, 1), ('√', 5, 2), ('^', 5, 3)
]
for (text, row, col) in button_texts:
self.create_button(text, row, col)
def create_button(self, text, row, col):
button = tk.Button(self.master, text=text, padx=20, pady=20, font=('Arial', 18), width=5, height=2, command=lambda: self.on_button_click(text))
button.grid(row=row, column=col, sticky="nsew")
def on_button_click(self, char):
if char == 'C':
self.result_var.set("")
elif char == '=':
try:
expression = self.result_var.get().replace('%', '/100').replace('^', '**')
self.result_var.set(str(eval(expression)))
except Exception as e:
self.result_var.set("エラー")
elif char == '√':
try:
value = float(self.result_var.get())
self.result_var.set(str(sqrt(value)))
except Exception as e:
self.result_var.set("エラー")
else:
current_text = self.result_var.get()
new_text = current_text + str(char)
self.result_var.set(new_text)
if __name__ == "__main__":
root = tk.Tk()
calculator = Calculator(root)
root.mainloop()
PyQt
PyQt(公式サイト)は、クロスプラットフォームのGUIライブラリであるQtのPythonバインディングです。豊富なウィジェットと高度な機能を備えており、商用アプリケーションの開発にも適しています。
メリット | デメリット |
---|---|
モダンなUIデザインが可能 商用アプリケーションの開発にも対応 豊富なウィジェットと高度な機能を提供 | ライセンスが商用利用時に制限されることがある 他のGUIライブラリに比べて覚えることが多い |
PyQtのインストール
PowerShellで以下のコマンドを実行してください。
pip install PyQt5
以下はPyQtで設計した電卓アプリのGUIです。
サンプルPythonコード
import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QVBoxLayout, QGridLayout, QPushButton, QLineEdit
from math import sqrt
class Calculator(QWidget):
def __init__(self):
super().__init__()
self.initUI()
def initUI(self):
self.setWindowTitle("電卓")
self.setGeometry(100, 100, 472, 400)
vbox = QVBoxLayout()
self.result_display = QLineEdit(self)
self.result_display.setReadOnly(True)
self.result_display.setStyleSheet("font-size: 24px; padding: 10px;")
vbox.addWidget(self.result_display)
grid = QGridLayout()
button_texts = [
('7', 1, 0), ('8', 1, 1), ('9', 1, 2), ('/', 1, 3),
('4', 2, 0), ('5', 2, 1), ('6', 2, 2), ('*', 2, 3),
('1', 3, 0), ('2', 3, 1), ('3', 3, 2), ('-', 3, 3),
('0', 4, 0), ('.', 4, 1), ('%', 4, 2), ('+', 4, 3),
('C', 5, 0), ('=', 5, 1), ('√', 5, 2), ('^', 5, 3)
]
for (text, row, col) in button_texts:
button = QPushButton(text, self)
button.setStyleSheet("font-size: 18px; padding: 15px;")
button.clicked.connect(lambda _, b=text: self.on_button_click(b))
grid.addWidget(button, row, col)
vbox.addLayout(grid)
self.setLayout(vbox)
def on_button_click(self, char):
if char == 'C':
self.result_display.clear()
elif char == '=':
try:
expression = self.result_display.text().replace('%', '/100').replace('^', '**')
self.result_display.setText(str(eval(expression)))
except Exception as e:
self.result_display.setText("エラー")
elif char == '√':
try:
value = float(self.result_display.text())
self.result_display.setText(str(sqrt(value)))
except Exception as e:
self.result_display.setText("エラー")
else:
current_text = self.result_display.text()
new_text = current_text + str(char)
self.result_display.setText(new_text)
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
calculator = Calculator()
calculator.show()
sys.exit(app.exec_())
Kivy
Kivy(公式サイト)は、マルチタッチ対応のクロスプラットフォームGUIフレームワークで、モバイルデバイスやデスクトップアプリケーションの開発に適しています。モダンなUI/UXを実現するための多くの機能を提供します。
メリット | デメリット |
---|---|
MITライセンスであるため、制限が緩い マルチタッチとマルチプラットフォームに対応 モバイルアプリケーションの開発にも適している モダンでカスタマイズ可能なUI設計が可能 | 他のライブラリと比べてリソースが重い 設計が他のライブラリと大きく異なる |
Kivyのインストール
PowerShellで以下のコマンドを実行してください。(Windowsの場合)
pip install kivy[base] kivy[angle]
以下はKivyで設計した電卓アプリのGUIです。
サンプルPythonコード
from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.gridlayout import GridLayout
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.textinput import TextInput
from math import sqrt
class CalculatorApp(App):
def build(self):
# padding=[left, top, right, bottom]
root_layout = BoxLayout(orientation='vertical', padding=[10, 10, 10, 10], spacing=10)
self.result_var = ""
# Display
self.result_display = TextInput(font_size=32, readonly=True, halign="right", multiline=False, size_hint_y=0.2)
root_layout.add_widget(self.result_display)
# Button layout
button_layout = GridLayout(cols=4, spacing=10, size_hint_y=0.8)
button_texts = [
'7', '8', '9', '/',
'4', '5', '6', '*',
'1', '2', '3', '-',
'0', '.', '%', '+',
'C', '=', '√', '^'
]
for text in button_texts:
button = Button(text=text, font_size=24, on_press=self.on_button_click)
button_layout.add_widget(button)
root_layout.add_widget(button_layout)
return root_layout
def on_button_click(self, instance):
char = instance.text
if char == 'C':
self.result_var = ""
self.result_display.text = self.result_var
elif char == '=':
try:
expression = self.result_var.replace('%', '/100').replace('^', '**')
self.result_var = str(eval(expression))
self.result_display.text = self.result_var
except Exception as e:
self.result_display.text = "エラー"
elif char == '√':
try:
value = float(self.result_var)
self.result_var = str(sqrt(value))
self.result_display.text = self.result_var
except Exception as e:
self.result_display.text = "エラー"
else:
self.result_var += char
self.result_display.text = self.result_var
if __name__ == '__main__':
CalculatorApp().run()
wxPython
wxPython(公式サイト)は、ネイティブの外観と操作性を提供するクロスプラットフォームのGUIライブラリです。柔軟性が高く、複雑なアプリケーションの開発にも適しています。
メリット | デメリット |
---|---|
ネイティブの見た目と操作性 クロスプラットフォーム対応 柔軟で豊富なウィジェットセットが用意されている | セットアップが複雑 ドキュメントやリソースが少ない |
wxPythonのインストール
PowerShellで以下のコマンドを実行してください。
pip install wxPython
wxWidgetsライセンスとは?
wxPythonはwxPythonというライセンスで提供されています。wxPythonはLGPLライセンスに似たライセンスですが、特定の条件下での例外が含まれています。主な特徴は以下の通りです。
- 使用して作成された商用アプリケーションの配布が可能
- 静的にリンク(コンパイル時に使用されるライブラリのコードを実行ファイルに組み込む方法)した場合でも、アプリケーションコードがオープンソースである必要はない
- 利用したアプリケーションを独自のライセンスで配布することが許可されている
以下はwxPythonで設計した電卓アプリのGUIです。
サンプルPythonコード
import wx
from math import sqrt
class Calculator(wx.Frame):
def __init__(self, parent, title):
super().__init__(parent, title=title, size=(472, 601))
self.panel = wx.Panel(self)
self.result_var = wx.TextCtrl(self.panel, style=wx.TE_RIGHT | wx.TE_READONLY, size=(440, 70))
self.result_var.SetFont(wx.Font(24, wx.FONTFAMILY_DEFAULT, wx.FONTSTYLE_NORMAL, wx.FONTWEIGHT_NORMAL))
main_sizer = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
main_sizer.Add(self.result_var, 0, wx.EXPAND | wx.ALL, 10)
button_sizer = wx.GridSizer(5, 4, 10, 10)
button_texts = [
('7', 1, 0), ('8', 1, 1), ('9', 1, 2), ('/', 1, 3),
('4', 2, 0), ('5', 2, 1), ('6', 2, 2), ('*', 2, 3),
('1', 3, 0), ('2', 3, 1), ('3', 3, 2), ('-', 3, 3),
('0', 4, 0), ('.', 4, 1), ('%', 4, 2), ('+', 4, 3),
('C', 5, 0), ('=', 5, 1), ('√', 5, 2), ('^', 5, 3)
]
for (text, row, col) in button_texts:
button = wx.Button(self.panel, label=text, size=(100, 70))
button.SetFont(wx.Font(18, wx.FONTFAMILY_DEFAULT, wx.FONTSTYLE_NORMAL, wx.FONTWEIGHT_NORMAL))
button.Bind(wx.EVT_BUTTON, lambda event, char=text: self.on_button_click(char))
button_sizer.Add(button, 0, wx.EXPAND)
main_sizer.Add(button_sizer, 1, wx.EXPAND | wx.ALL, 10)
self.panel.SetSizer(main_sizer)
self.Centre()
self.Show()
def on_button_click(self, char):
current_text = self.result_var.GetValue()
if char == 'C':
self.result_var.SetValue("")
elif char == '=':
try:
expression = current_text.replace('%', '/100').replace('^', '**')
result = str(eval(expression))
self.result_var.SetValue(result)
except Exception:
self.result_var.SetValue("エラー")
elif char == '√':
try:
value = float(current_text)
self.result_var.SetValue(str(sqrt(value)))
except Exception:
self.result_var.SetValue("エラー")
else:
new_text = current_text + char
self.result_var.SetValue(new_text)
if __name__ == "__main__":
app = wx.App(False)
Calculator(None, title="電卓")
app.MainLoop()
まとめ
PythonでGUIアプリケーションを作成する際には、さまざまなライブラリを選ぶことができます。
Tkinterは簡単で扱いやすく、初心者に最適です。PyQtは強力で、商用アプリケーションに適しています。Kivyはマルチタッチ対応で、モダンなインターフェースのアプリを作成するのに便利です。wxPythonはネイティブの外観を重視する場合に適しています。
これらのツールを使い分けることで、プロジェクトの要件に最も適したGUIアプリケーションを開発することができます。PythonでのGUI開発を始める際には、自分に合ったライブラリを選び、実際にコードを書いて試してみましょう。
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