ページを読んでできるもの

• Pythonで以下の入力内容のGUIが簡単に作れます
• 基本的な入力（テキストボックス、チェックボックス）
  • テキストボックスにはデフォルトで入力が、チェックボックスで入力できます
  • 入力された内容をポップアップで表示する

起動直後の画面

実行ボタンを押した結果

Tkinterについて

Tkinterは標準のPythonのGUIライブラリです。個人的に考えるメリット、デメリットは以下の通りです。

• メリット

  • 標準だからインストール不要
  • サンプルはそこそこ多い

• デメリット

  • ウィジェット（UIパーツ）を配置する際、種類、オプション、レイアウトと順を追って設定しないといけない
  • ウィジェットの配置が増えると、レイアウトがコードを見てもよくわからない

Tkinterの例

実際にTkinterについて実際にコードを載せます

PythonでGUIアプリを作る方法【Tkinter】
の記事の最後のコードと実行結果をこちらに転載します

実行結果

テキストボックスに入力後に「実行ボタン」を押した結果

コードは以下になります

import tkinter
from tkinter import messagebox

#ボタンがクリックされたら実行
def button_click():
    input_value = input_box.get()
    messagebox.showinfo("クリックイベント",input_value + "が入力されました。")

#ウインドウの作成
root = tkinter.Tk()
root.title("Python GUI")
root.geometry("360x240")

#入力欄の作成
input_box = tkinter.Entry(width=40)
input_box.place(x=10, y=100)

#ラベルの作成
input_label = tkinter.Label(text="ラベル")
input_label.place(x=10, y=70)

#ボタンの作成
button = tkinter.Button(text="実行ボタン",command=button_click)
button.place(x=10, y=130)

#ウインドウの描画
root.mainloop()

ウィジェット（UIのパーツ）が縦一列に並んだ場合は比較的簡単です。
問題は横一列に「ラベル」＋「テキストボックス」というようなよくあるレイアウトで複数のウィジェットを配置した場合です

実行結果

テキストボックスに入力後に「実行ボタン」を押した結果

コードはいかになります。

import tkinter
from tkinter import messagebox

#ボタンがクリックされたら実行
def button_click():
    input_name_value = input_name.get()
    input_address_value = input_address.get()
    input_phone_value = input_phone.get()

    show_message = "名前：" + input_name_value + 'が入力されました。\n'
    show_message += "住所：" + input_address_value + 'が入力されました。\n'
    show_message += "電話番号：" + input_phone_value + "が入力されました。"
    print(show_message)

    # 入力内容をポップアップ画面で表示
    messagebox.showinfo("入力内容" ,show_message)

#ウインドウの作成
root = tkinter.Tk()
root.title("Python GUI")
root.geometry("360x120")

# 名前
input_name_label = tkinter.Label(text="名前")
input_name_label.grid(row=1, column=1, padx=10,)

# 入力欄の作成
input_name = tkinter.Entry(width=40)
input_name.grid(row=1, column=2)


# 住所
input_address_label = tkinter.Label(text="住所")
input_address_label.grid(row=2, column=1, padx=10,)

# 住所入力欄の作成
input_address = tkinter.Entry(width=40)
input_address.grid(row=2, column=2)


# 電話番号
input_phone_label = tkinter.Label(text="名前")
input_phone_label.grid(row=3, column=1, padx=10,)

# 電話番号入力欄の作成
input_phone = tkinter.Entry(width=40)
input_phone.grid(row=3, column=2)

#ボタンの作成
button = tkinter.Button(text="実行ボタン",command=button_click)
button.place(x=10, y=80)

#ウインドウの描画
root.mainloop()

問題なのは以下のところです。

# 電話番号
input_phone_label = tkinter.Label(text="名前")
input_phone_label.grid(row=3, column=1, padx=10,)

Tkinterはウィジェットを配置する際はまず自分が何（ラベル、ボタン、テキストボックスetc）を設定します。
そしてそのあとに配置する場所を指定します。

Tkinterでグリッドレイアウトを用いる際は、grid関数にrow,columnを使ってレイアウトを調整します。今回は縦×横が3×2のレイアウトなのでまだいいですが、例えば5×10などウィジェットが増えていくと、コードをぱっと見ただけではレイアウトがよくわからなくなります。

PySimpleGUI

PySimpleGUIは2018年から開発が始まったライブラリーです。

• github
  • https://github.com/PySimpleGUI/PySimpleGUI
• 公式ドキュメント
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/

tkinter、Qt、WxPython、Remiののラッパーで公式ではもとのライブラリーで書く場合を比べて、コード量が2分の1から10分の1程度でかけると書いてあります。
私自身も実際に書いてみてTkinterで書くよりもはるかに短いコード量でかけると思いました。

最大の特徴は、リストを使用して、UIのレイアウトを配置することです。
実際に使用して見ましょう。

インストール方法はpipで簡単にインストールできます

pip install pysimplegui
or
pip3 install pysimplegui

簡単な使い方は以下のとおりです。公式の以下のサンプルをもとに作成しています。

• 1 Shot - Simple Data Entry - Return Values - Auto Numbered
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/cookbook/#1-shot-simple-data-entry-return-values-auto-numbered

import PySimpleGUI as sg


layout = [      
          [sg.Text('Python GUI')],      
          [sg.Text('名前', size=(15, 1)), sg.InputText('○○〇×××')],      
          [sg.Text('住所', size=(15, 1)), sg.InputText('△△△△村')],      
          [sg.Text('電話番号', size=(15, 1)), sg.InputText('xxx-xxx-xxx')],     
          [sg.Submit(button_text='実行ボタン')]      
         ]

window = sg.Window('Simple data entry window').Layout(layout)         

while True:      
    event, values = window.Read()      
    # if event == None or event == 'Exit':
    if event == None:  
        print('exit')
        break      

    if event == '実行ボタン':  
        show_message = "名前：" + values[0] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "住所：" + values[1] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "電話番号：" + values[2] + "が入力されました。"
        print(show_message)

        # ポップアップ
        sg.Popup(show_message)

実行結果はいかになります。

実行結果

実行ボタンを押した場合

いかがでしょうか？
レイアウトは以下で定義しています。２次元のリストでレイアウトを定義しています。

layout = [      
          [sg.Text('Python GUI')],      
          [sg.Text('名前', size=(15, 1)), sg.InputText('○○〇×××')],      
          [sg.Text('住所', size=(15, 1)), sg.InputText('△△△△村')],      
          [sg.Text('電話番号', size=(15, 1)), sg.InputText('xxx-xxx-xxx')],     
          [sg.Submit(button_text='実行ボタン')]      

そして取得した値は以下で取得できます

    if event == '実行ボタン':  
        show_message = "名前：" + values[0] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "住所：" + values[1] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "電話番号：" + values[2] + "が入力されました。"

詳しくは公式ドキュメントを読むことをおすすめしますが、
Tkinterでは54行だったものがPySimpleGUIですと28行でかけます。
なにより、Tkinterで書いたものよりもレイアウトや値の取得方法が格段にわかりやすいです。

checkboxを使ってみる

先程のコードにデフォルトでチェックが入っているチェックボックスを追加してみます。

• 公式のcheckboxのリファレンス
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/#checkbox-element-cbox-cb-check

コードはいかになります

import PySimpleGUI as sg


layout = [
          [sg.Text('Python GUI')],
          [sg.Text('名前', size=(15, 1)), sg.InputText('○○〇×××')],
          [sg.Text('住所', size=(15, 1)), sg.InputText('△△△△村')],
          [sg.Text('電話番号', size=(15, 1)), sg.InputText('xxx-xxx-xxx')],
          [sg.Checkbox('同意する', default=True)],
          [sg.Submit(button_text='実行ボタン')]
         ]

window = sg.Window('Simple data entry window').Layout(layout)

while True:
    event, values = window.Read()
    # if event == None or event == 'Exit':
    if event is None:
        print('exit')
        break

    if event == '実行ボタン':
        show_message = "名前：" + values[0] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "住所：" + values[1] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "電話番号：" + values[2] + "が入力されました。\n"
        show_message += "同意のチェックは：" + str(values[3]) + "です"
        print(show_message)

        # ポップアップ
        sg.Popup(show_message)

実行結果はいかになります。

起動直後の画面

実行ボタンを押した結果

チェックボックスの値はBool方でture,falseで取得できます。
Tkinterでチェックボックスでデフォルトの値を設定しようとおもうとちょっとめんどうだったものが簡単に設定できます。

Tkinterのチェックボックスの設定方法については以下の記事が参考になります。

• PythonのTkinterを使ってみる（最初からChecked，Uncheckedの値をもたせる）
  • https://qiita.com/nnahito/items/ad1428a30738b3d93762#checkbox%E3%83%81%E3%82%A7%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%9C%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9

PySimpleGUIは他にもTkinterを生で使うよりも、簡単にウィジェットが使用できます。また公式のサンプルが豊富です。matplotlibやopenCvを使用した例などが豊富にあります。

• githubのexample
  • https://github.com/PySimpleGUI/PySimpleGUI/tree/master/DemoPrograms

exe化について

exe化はPyInstllerを使用して簡単にできます

以下は公式の以下の説明からの引用です

• Creating a Windows .EXE File
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/#creating-a-windows-exe-file

単一ファイルの作り方は以下になります

pip install PyInstaller
pyinstaller -wF my_program.py

-wF をつけることで単一ファイルができます

また以下のエラーが出た場合は、--hidden-import tkinter　をオプションに加えます。

ValueError: script '.......\src\tkinter' not found

Macだと以下でできるそうです（公式では確かめていないそうです）

pyinstaller --onefile --add-binary = '/ System / Library / Frameworks / Tk.framework / Tk'： 'tk' --add-binary = '/ System / Library / Frameworks / Tcl.framework / Tcl'： ' tcl 'your_program.py

この情報はRedditにあり、ソースはhttps://github.com/pyinstaller/pyinstaller/issues/1350 から引用しています。

ライセンスについて

PySimpleGUIはライセンスはLGPL3.0になります。
MITライセンスではないですが、再配布しない限り社内や個人で利用するにあたっての使用には問題がないはずですので通常使用する分には問題がないはずです。

今後の予定

時間があれば公式のサンプルプログラムからいくつかの紹介とTkinterで作られたGUIをPySimpleGUIで書き直した場合のサンプルを書こうかと考えています。

Tkinterを使うのであればpySympleGUIを使ってみたらという話

ページを読んでできるもの

• Pythonで以下の入力内容のGUIが簡単に作れます
• 基本的な入力（テキストボックス、チェックボックス）
  • テキストボックスにはデフォルトで入力が、チェックボックスで入力できます
  • 入力された内容をポップアップで表示する

起動直後の画面

実行ボタンを押した結果

Tkinterについて

Tkinterは標準のPythonのGUIライブラリです。個人的に考えるメリット、デメリットは以下の通りです。

• メリット

  • 標準だからインストール不要
  • サンプルはそこそこ多い

• デメリット

  • ウィジェット（UIパーツ）を配置する際、種類、オプション、レイアウトと順を追って設定しないといけない
  • ウィジェットの配置が増えると、レイアウトがコードを見てもよくわからない

Tkinterの例

実際にTkinterについて実際にコードを載せます

PythonでGUIアプリを作る方法【Tkinter】
の記事の最後のコードと実行結果をこちらに転載します

実行結果

テキストボックスに入力後に「実行ボタン」を押した結果

コードは以下になります

import tkinter
from tkinter import messagebox

#ボタンがクリックされたら実行
def button_click():
    input_value = input_box.get()
    messagebox.showinfo("クリックイベント",input_value + "が入力されました。")

#ウインドウの作成
root = tkinter.Tk()
root.title("Python GUI")
root.geometry("360x240")

#入力欄の作成
input_box = tkinter.Entry(width=40)
input_box.place(x=10, y=100)

#ラベルの作成
input_label = tkinter.Label(text="ラベル")
input_label.place(x=10, y=70)

#ボタンの作成
button = tkinter.Button(text="実行ボタン",command=button_click)
button.place(x=10, y=130)

#ウインドウの描画
root.mainloop()

ウィジェット（UIのパーツ）が縦一列に並んだ場合は比較的簡単です。
問題は横一列に「ラベル」＋「テキストボックス」というようなよくあるレイアウトで複数のウィジェットを配置した場合です

実行結果

テキストボックスに入力後に「実行ボタン」を押した結果

コードはいかになります。

import tkinter
from tkinter import messagebox

#ボタンがクリックされたら実行
def button_click():
    input_name_value = input_name.get()
    input_address_value = input_address.get()
    input_phone_value = input_phone.get()

    show_message = "名前：" + input_name_value + 'が入力されました。\n'
    show_message += "住所：" + input_address_value + 'が入力されました。\n'
    show_message += "電話番号：" + input_phone_value + "が入力されました。"
    print(show_message)

    # 入力内容をポップアップ画面で表示
    messagebox.showinfo("入力内容" ,show_message)

#ウインドウの作成
root = tkinter.Tk()
root.title("Python GUI")
root.geometry("360x120")

# 名前
input_name_label = tkinter.Label(text="名前")
input_name_label.grid(row=1, column=1, padx=10,)

# 入力欄の作成
input_name = tkinter.Entry(width=40)
input_name.grid(row=1, column=2)


# 住所
input_address_label = tkinter.Label(text="住所")
input_address_label.grid(row=2, column=1, padx=10,)

# 住所入力欄の作成
input_address = tkinter.Entry(width=40)
input_address.grid(row=2, column=2)


# 電話番号
input_phone_label = tkinter.Label(text="名前")
input_phone_label.grid(row=3, column=1, padx=10,)

# 電話番号入力欄の作成
input_phone = tkinter.Entry(width=40)
input_phone.grid(row=3, column=2)

#ボタンの作成
button = tkinter.Button(text="実行ボタン",command=button_click)
button.place(x=10, y=80)

#ウインドウの描画
root.mainloop()

問題なのは以下のところです。

# 電話番号
input_phone_label = tkinter.Label(text="名前")
input_phone_label.grid(row=3, column=1, padx=10,)

Tkinterはウィジェットを配置する際はまず自分が何（ラベル、ボタン、テキストボックスetc）を設定します。
そしてそのあとに配置する場所を指定します。

Tkinterでグリッドレイアウトを用いる際は、grid関数にrow,columnを使ってレイアウトを調整します。今回は縦×横が3×2のレイアウトなのでまだいいですが、例えば5×10などウィジェットが増えていくと、コードをぱっと見ただけではレイアウトがよくわからなくなります。

pySympleGUI

pySympleGUIは2018年から開発が始まったライブラリーです。

• github
  • https://github.com/PySimpleGUI/PySimpleGUI
• 公式ドキュメント
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/

tkinter、Qt、WxPython、Remiののラッパーで公式ではもとのライブラリーで書く場合を比べて、コード量が2分の1から10分の1程度でかけると書いてあります。
私自身も実際に書いてみてTkinterで書くよりもはるかに短いコード量でかけると思いました。

最大の特徴は、リストを使用して、UIのレイアウトを配置することです。
実際に使用して見ましょう。

インストール方法はpipで簡単にインストールできます

pip install pysimplegui
or
pip3 install pysimplegui

簡単な使い方は以下のとおりです。公式の以下のサンプルをもとに作成しています。

• 1 Shot - Simple Data Entry - Return Values - Auto Numbered
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/cookbook/#1-shot-simple-data-entry-return-values-auto-numbered

import PySimpleGUI as sg


layout = [      
          [sg.Text('Python GUI')],      
          [sg.Text('名前', size=(15, 1)), sg.InputText('○○〇×××')],      
          [sg.Text('住所', size=(15, 1)), sg.InputText('△△△△村')],      
          [sg.Text('電話番号', size=(15, 1)), sg.InputText('xxx-xxx-xxx')],     
          [sg.Submit(button_text='実行ボタン')]      
         ]

window = sg.Window('Simple data entry window').Layout(layout)         

while True:      
    event, values = window.Read()      
    # if event == None or event == 'Exit':
    if event == None:  
        print('exit')
        break      

    if event == '実行ボタン':  
        show_message = "名前：" + values[0] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "住所：" + values[1] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "電話番号：" + values[2] + "が入力されました。"
        print(show_message)

        # ポップアップ
        sg.Popup(show_message)

実行結果はいかになります。

実行結果

実行ボタンを押した場合

いかがでしょうか？
レイアウトは以下で定義しています。２次元のリストでレイアウトを定義しています。

layout = [      
          [sg.Text('Python GUI')],      
          [sg.Text('名前', size=(15, 1)), sg.InputText('○○〇×××')],      
          [sg.Text('住所', size=(15, 1)), sg.InputText('△△△△村')],      
          [sg.Text('電話番号', size=(15, 1)), sg.InputText('xxx-xxx-xxx')],     
          [sg.Submit(button_text='実行ボタン')]      

そして取得した値は以下で取得できます

    if event == '実行ボタン':  
        show_message = "名前：" + values[0] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "住所：" + values[1] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "電話番号：" + values[2] + "が入力されました。"

詳しくは公式ドキュメントを読むことをおすすめしますが、
Tkinterでは54行だったものがpySympleGUIですと28行でかけます。
なにより、Tkinterで書いたものよりもレイアウトや値の取得方法が格段にわかりやすいです。

checkboxを使ってみる

先程のコードにデフォルトでチェックが入っているチェックボックスを追加してみます。

• 公式のcheckboxのリファレンス
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/#checkbox-element-cbox-cb-check

コードはいかになります

import PySimpleGUI as sg


layout = [
          [sg.Text('Python GUI')],
          [sg.Text('名前', size=(15, 1)), sg.InputText('○○〇×××')],
          [sg.Text('住所', size=(15, 1)), sg.InputText('△△△△村')],
          [sg.Text('電話番号', size=(15, 1)), sg.InputText('xxx-xxx-xxx')],
          [sg.Checkbox('同意する', default=True)],
          [sg.Submit(button_text='実行ボタン')]
         ]

window = sg.Window('Simple data entry window').Layout(layout)

while True:
    event, values = window.Read()
    # if event == None or event == 'Exit':
    if event is None:
        print('exit')
        break

    if event == '実行ボタン':
        show_message = "名前：" + values[0] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "住所：" + values[1] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "電話番号：" + values[2] + "が入力されました。\n"
        show_message += "同意のチェックは：" + str(values[3]) + "です"
        print(show_message)

        # ポップアップ
        sg.Popup(show_message)

実行結果はいかになります。

起動直後の画面

実行ボタンを押した結果

チェックボックスの値はBool方でture,falseで取得できます。
Tkinterでチェックボックスでデフォルトの値を設定しようとおもうとちょっとめんどうだったものが簡単に設定できます。

Tkinterのチェックボックスの設定方法については以下の記事が参考になります。

• PythonのTkinterを使ってみる（最初からChecked，Uncheckedの値をもたせる）
  • https://qiita.com/nnahito/items/ad1428a30738b3d93762#checkbox%E3%83%81%E3%82%A7%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%9C%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9

PySympleGUIは他にもTkinterを生で使うよりも、簡単にウィジェットが使用できます。また公式のサンプルが豊富です。matplotlibやopenCvを使用した例などが豊富にあります。

• githubのexample
  • https://github.com/PySimpleGUI/PySimpleGUI/tree/master/DemoPrograms

exe化について

exe化はPyInstllerを使用して簡単にできます

以下は公式の以下の説明からの引用です

• Creating a Windows .EXE File
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/#creating-a-windows-exe-file

単一ファイルの作り方は以下になります

pip install PyInstaller
pyinstaller -wF my_program.py

-wF をつけることで単一ファイルができます

また以下のエラーが出た場合は、--hidden-import tkinter　をオプションに加えます。

ValueError: script '.......\src\tkinter' not found

Macだと以下でできるそうです（公式では確かめていないそうです）

pyinstaller --onefile --add-binary = '/ System / Library / Frameworks / Tk.framework / Tk'： 'tk' --add-binary = '/ System / Library / Frameworks / Tcl.framework / Tcl'： ' tcl 'your_program.py

この情報はRedditにあり、ソースはhttps://github.com/pyinstaller/pyinstaller/issues/1350 から引用しています。

ライセンスについて

PySympleGUIはライセンスはLGPL3.0になります。
MITライセンスではないですが、再配布しない限り社内や個人で利用するにあたっての使用には問題がないはずですので通常使用する分には問題がないはずです。

今後の予定

時間があれば公式のサンプルプログラムからいくつかの紹介とTkinterで作られたGUIをPySympleGUIで書き直した場合のサンプルを書こうかと考えています。

Tkinterを使うのであればPySympleGUIを使ってみたらという話

ページを読んでできるもの

• Pythonで以下の入力内容のGUIが簡単に作れます
• 基本的な入力（テキストボックス、チェックボックス）
  • テキストボックスにはデフォルトで入力が、チェックボックスで入力できます
  • 入力された内容をポップアップで表示する

起動直後の画面

実行ボタンを押した結果

Tkinterについて

Tkinterは標準のPythonのGUIライブラリです。個人的に考えるメリット、デメリットは以下の通りです。

• メリット

  • 標準だからインストール不要
  • サンプルはそこそこ多い

• デメリット

  • ウィジェット（UIパーツ）を配置する際、種類、オプション、レイアウトと順を追って設定しないといけない
  • ウィジェットの配置が増えると、レイアウトがコードを見てもよくわからない

Tkinterの例

実際にTkinterについて実際にコードを載せます

PythonでGUIアプリを作る方法【Tkinter】
の記事の最後のコードと実行結果をこちらに転載します

実行結果

テキストボックスに入力後に「実行ボタン」を押した結果

コードは以下になります

import tkinter
from tkinter import messagebox

#ボタンがクリックされたら実行
def button_click():
    input_value = input_box.get()
    messagebox.showinfo("クリックイベント",input_value + "が入力されました。")

#ウインドウの作成
root = tkinter.Tk()
root.title("Python GUI")
root.geometry("360x240")

#入力欄の作成
input_box = tkinter.Entry(width=40)
input_box.place(x=10, y=100)

#ラベルの作成
input_label = tkinter.Label(text="ラベル")
input_label.place(x=10, y=70)

#ボタンの作成
button = tkinter.Button(text="実行ボタン",command=button_click)
button.place(x=10, y=130)

#ウインドウの描画
root.mainloop()

ウィジェット（UIのパーツ）が縦一列に並んだ場合は比較的簡単です。
問題は横一列に「ラベル」＋「テキストボックス」というようなよくあるレイアウトで複数のウィジェットを配置した場合です

実行結果

テキストボックスに入力後に「実行ボタン」を押した結果

コードはいかになります。

import tkinter
from tkinter import messagebox

#ボタンがクリックされたら実行
def button_click():
    input_name_value = input_name.get()
    input_address_value = input_address.get()
    input_phone_value = input_phone.get()

    show_message = "名前：" + input_name_value + 'が入力されました。\n'
    show_message += "住所：" + input_address_value + 'が入力されました。\n'
    show_message += "電話番号：" + input_phone_value + "が入力されました。"
    print(show_message)

    # 入力内容をポップアップ画面で表示
    messagebox.showinfo("入力内容" ,show_message)

#ウインドウの作成
root = tkinter.Tk()
root.title("Python GUI")
root.geometry("360x120")

# 名前
input_name_label = tkinter.Label(text="名前")
input_name_label.grid(row=1, column=1, padx=10,)

# 入力欄の作成
input_name = tkinter.Entry(width=40)
input_name.grid(row=1, column=2)


# 住所
input_address_label = tkinter.Label(text="住所")
input_address_label.grid(row=2, column=1, padx=10,)

# 住所入力欄の作成
input_address = tkinter.Entry(width=40)
input_address.grid(row=2, column=2)


# 電話番号
input_phone_label = tkinter.Label(text="名前")
input_phone_label.grid(row=3, column=1, padx=10,)

# 電話番号入力欄の作成
input_phone = tkinter.Entry(width=40)
input_phone.grid(row=3, column=2)

#ボタンの作成
button = tkinter.Button(text="実行ボタン",command=button_click)
button.place(x=10, y=80)

#ウインドウの描画
root.mainloop()

問題なのは以下のところです。

# 電話番号
input_phone_label = tkinter.Label(text="名前")
input_phone_label.grid(row=3, column=1, padx=10,)

Tkinterはウィジェットを配置する際はまず自分が何（ラベル、ボタン、テキストボックスetc）を設定します。
そしてそのあとに配置する場所を指定します。

Tkinterでグリッドレイアウトを用いる際は、grid関数にrow,columnを使ってレイアウトを調整します。今回は縦×横が3×2のレイアウトなのでまだいいですが、例えば5×10などウィジェットが増えていくと、コードをぱっと見ただけではレイアウトがよくわからなくなります。

PySympleGUI

PySympleGUIは2018年から開発が始まったライブラリーです。

• github
  • https://github.com/PySimpleGUI/PySimpleGUI
• 公式ドキュメント
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/

tkinter、Qt、WxPython、Remiののラッパーで公式ではもとのライブラリーで書く場合を比べて、コード量が2分の1から10分の1程度でかけると書いてあります。
私自身も実際に書いてみてTkinterで書くよりもはるかに短いコード量でかけると思いました。

最大の特徴は、リストを使用して、UIのレイアウトを配置することです。
実際に使用して見ましょう。

インストール方法はpipで簡単にインストールできます

pip install pysimplegui
or
pip3 install pysimplegui

簡単な使い方は以下のとおりです。公式の以下のサンプルをもとに作成しています。

• 1 Shot - Simple Data Entry - Return Values - Auto Numbered
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/cookbook/#1-shot-simple-data-entry-return-values-auto-numbered

import PySimpleGUI as sg


layout = [      
          [sg.Text('Python GUI')],      
          [sg.Text('名前', size=(15, 1)), sg.InputText('○○〇×××')],      
          [sg.Text('住所', size=(15, 1)), sg.InputText('△△△△村')],      
          [sg.Text('電話番号', size=(15, 1)), sg.InputText('xxx-xxx-xxx')],     
          [sg.Submit(button_text='実行ボタン')]      
         ]

window = sg.Window('Simple data entry window').Layout(layout)         

while True:      
    event, values = window.Read()      
    # if event == None or event == 'Exit':
    if event == None:  
        print('exit')
        break      

    if event == '実行ボタン':  
        show_message = "名前：" + values[0] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "住所：" + values[1] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "電話番号：" + values[2] + "が入力されました。"
        print(show_message)

        # ポップアップ
        sg.Popup(show_message)

実行結果はいかになります。

実行結果

実行ボタンを押した場合

いかがでしょうか？
レイアウトは以下で定義しています。２次元のリストでレイアウトを定義しています。

layout = [      
          [sg.Text('Python GUI')],      
          [sg.Text('名前', size=(15, 1)), sg.InputText('○○〇×××')],      
          [sg.Text('住所', size=(15, 1)), sg.InputText('△△△△村')],      
          [sg.Text('電話番号', size=(15, 1)), sg.InputText('xxx-xxx-xxx')],     
          [sg.Submit(button_text='実行ボタン')]      

そして取得した値は以下で取得できます

    if event == '実行ボタン':  
        show_message = "名前：" + values[0] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "住所：" + values[1] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "電話番号：" + values[2] + "が入力されました。"

詳しくは公式ドキュメントを読むことをおすすめしますが、
Tkinterでは54行だったものがPySympleGUIですと28行でかけます。
なにより、Tkinterで書いたものよりもレイアウトや値の取得方法が格段にわかりやすいです。

checkboxを使ってみる

先程のコードにデフォルトでチェックが入っているチェックボックスを追加してみます。

• 公式のcheckboxのリファレンス
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/#checkbox-element-cbox-cb-check

コードはいかになります

import PySimpleGUI as sg


layout = [
          [sg.Text('Python GUI')],
          [sg.Text('名前', size=(15, 1)), sg.InputText('○○〇×××')],
          [sg.Text('住所', size=(15, 1)), sg.InputText('△△△△村')],
          [sg.Text('電話番号', size=(15, 1)), sg.InputText('xxx-xxx-xxx')],
          [sg.Checkbox('同意する', default=True)],
          [sg.Submit(button_text='実行ボタン')]
         ]

window = sg.Window('Simple data entry window').Layout(layout)

while True:
    event, values = window.Read()
    # if event == None or event == 'Exit':
    if event is None:
        print('exit')
        break

    if event == '実行ボタン':
        show_message = "名前：" + values[0] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "住所：" + values[1] + 'が入力されました。\n'
        show_message += "電話番号：" + values[2] + "が入力されました。\n"
        show_message += "同意のチェックは：" + str(values[3]) + "です"
        print(show_message)

        # ポップアップ
        sg.Popup(show_message)

実行結果はいかになります。

起動直後の画面

実行ボタンを押した結果

チェックボックスの値はBool方でture,falseで取得できます。
Tkinterでチェックボックスでデフォルトの値を設定しようとおもうとちょっとめんどうだったものが簡単に設定できます。

Tkinterのチェックボックスの設定方法については以下の記事が参考になります。

• PythonのTkinterを使ってみる（最初からChecked，Uncheckedの値をもたせる）
  • https://qiita.com/nnahito/items/ad1428a30738b3d93762#checkbox%E3%83%81%E3%82%A7%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%9C%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9

PySympleGUIは他にもTkinterを生で使うよりも、簡単にウィジェットが使用できます。また公式のサンプルが豊富です。matplotlibやopenCvを使用した例などが豊富にあります。

• githubのexample
  • https://github.com/PySimpleGUI/PySimpleGUI/tree/master/DemoPrograms

exe化について

exe化はPyInstllerを使用して簡単にできます

以下は公式の以下の説明からの引用です

• Creating a Windows .EXE File
  • https://pysimplegui.readthedocs.io/en/latest/#creating-a-windows-exe-file

単一ファイルの作り方は以下になります

pip install PyInstaller
pyinstaller -wF my_program.py

-wF をつけることで単一ファイルができます

また以下のエラーが出た場合は、--hidden-import tkinter　をオプションに加えます。

ValueError: script '.......\src\tkinter' not found

Macだと以下でできるそうです（公式では確かめていないそうです）

pyinstaller --onefile --add-binary = '/ System / Library / Frameworks / Tk.framework / Tk'： 'tk' --add-binary = '/ System / Library / Frameworks / Tcl.framework / Tcl'： ' tcl 'your_program.py

この情報はRedditにあり、ソースはhttps://github.com/pyinstaller/pyinstaller/issues/1350 から引用しています。

ライセンスについて

PySympleGUIはライセンスはLGPL3.0になります。
MITライセンスではないですが、再配布しない限り社内や個人で利用するにあたっての使用には問題がないはずですので通常使用する分には問題がないはずです。

今後の予定

時間があれば公式のサンプルプログラムからいくつかの紹介とTkinterで作られたGUIをPySympleGUIで書き直した場合のサンプルを書こうかと考えています。

sklearn.cross_varidationがimportできない

sklearn.cross_varidationからimportしようと思ったが下記のようなエラーが出る．

SyntaxError: invalid syntax

調べてみたあっさり原因が見つかった．

cross_varidationの廃止

原因は，cross_varidationの廃止だったそうな．じゃあなに使えばいいのっていうとsklearn.model_selectionというのを代わりに使えばいいらしい．
具体的には...

from sklearn.model_selection import cross_val_score

こんな感じ

大体のクラスや関数は置き換えなのでcross_validationを書き換えるだけでいいっぽい

ソースはここ
ImportError: No module named 'sklearn.cross_validation'の対処

この記事では、Windows10の環境で、Python 3.7.4を使っています。

pythonのデスクトップアイコンの変更方法

　pythonのデスクトップアイコンは通常pyinstallerを使うと、

pyinstaller

pyinstaller ソース.py --icon=アイコンファイル.ico

で変更することができます。
ですが、tkinterでウインドウを作成したときに、

が変更できない。
ここも変更したいと思う。

iconbitmapを使う方法

icon.icoを作成してある場合、

ico.py

import tkinter as tk

root = tk.Tk()
tk.iconbitmap(default='icon.ico')
root.mainloop()

とすると、同じフォルダにあるicon.icoが表示されます。
ただし、pyinstallerで--onefileを指定してコンパイルしても同一ファイルにコンパイルされずに、icon.icoファイルを同一フォルダに準備しないといけません。これでは、少しかっこ悪いです。

アイコンをコードに埋め込む

アイコンをbase64でエンコードして埋め込む方法があります。まず画像ファイル（a.gif）を用意します。(gifフィアルがいいようです。)
これをbase64でエンコードするために、Windows PowerSellを起動し、

certutil

certutil -encode a.gif text.txt

とすると、同じフォルダにtext.txtというファイルができます。中身は、

certutil

-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----

という中身のファイルができます。これの文字の羅列の部分をとってきて、コードに埋め込みます。

base64.py

import tkinter as tk 
root = tk.Tk() 
data = '''R0lGODlhEAAQAPcAAAAAAAAAMwAAZgAAmQAAzAAA/wArAAArMwArZgArmQArzAAr
        /wBVAABVMwBVZgBVmQBVzABV/wCAAACAMwCAZgCAmQCAzACA/wCqAACqMwCqZgCq
        mQCqzACq/wDVAADVMwDVZgDVmQDVzADV/wD/AAD/MwD/ZgD/mQD/zAD//zMAADMA
        MzMAZjMAmTMAzDMA/zMrADMrMzMrZjMrmTMrzDMr/zNVADNVMzNVZjNVmTNVzDNV
        /zOAADOAMzOAZjOAmTOAzDOA/zOqADOqMzOqZjOqmTOqzDOq/zPVADPVMzPVZjPV
        mTPVzDPV/zP/ADP/MzP/ZjP/mTP/zDP//2YAAGYAM2YAZmYAmWYAzGYA/2YrAGYr
        M2YrZmYrmWYrzGYr/2ZVAGZVM2ZVZmZVmWZVzGZV/2aAAGaAM2aAZmaAmWaAzGaA
        /2aqAGaqM2aqZmaqmWaqzGaq/2bVAGbVM2bVZmbVmWbVzGbV/2b/AGb/M2b/Zmb/
        mWb/zGb//5kAAJkAM5kAZpkAmZkAzJkA/5krAJkrM5krZpkrmZkrzJkr/5lVAJlV
        M5lVZplVmZlVzJlV/5mAAJmAM5mAZpmAmZmAzJmA/5mqAJmqM5mqZpmqmZmqzJmq
        /5nVAJnVM5nVZpnVmZnVzJnV/5n/AJn/M5n/Zpn/mZn/zJn//8wAAMwAM8wAZswA
        mcwAzMwA/8wrAMwrM8wrZswrmcwrzMwr/8xVAMxVM8xVZsxVmcxVzMxV/8yAAMyA
        M8yAZsyAmcyAzMyA/8yqAMyqM8yqZsyqmcyqzMyq/8zVAMzVM8zVZszVmczVzMzV
        /8z/AMz/M8z/Zsz/mcz/zMz///8AAP8AM/8AZv8Amf8AzP8A//8rAP8rM/8rZv8r
        mf8rzP8r//9VAP9VM/9VZv9Vmf9VzP9V//+AAP+AM/+AZv+Amf+AzP+A//+qAP+q
        M/+qZv+qmf+qzP+q///VAP/VM//VZv/Vmf/VzP/V////AP//M///Zv//mf//zP//
        /wAAAAAAAAAAAAAAACH5BAEAAPwALAAAAAAQABAAAAh7APcJHEiwoMGDCAXWU8aQ
        mDKCDRlmYsgQorKF0JQR26exYSaBkz46pHgRWr2BysQIZLhwJUeN+9A85Diyo0Zo
        +8TcQJmxIs6VAD4qdLhv4UmBYmIUJFlxHzEAGwlunDkwxs6lTqPuywRgJlVlPwfq
        LBq26MOeMRNSTRgQADs=
     ''' 
img = tk.PhotoImage(data=data) 
label = tk.Label(image=img) 
label.pack() 
root.mainloop()

とすると、

　↑のようなコード埋め込み画像を表示することができます。

タイトル横のアイコンをコードに埋め込む方法

ここまで来れば、あと少しです。今埋め込んだ画像をタイトル横に表示してあげればいいのです。ここで

title.py

root.tk.call('wm', 'iconphoto', root._w, tk.PhotoImage(data=data))

をつかって、アイコンを表示します。

title.py

import tkinter as tk 
root = tk.Tk() 
data = '''R0lGODlhEAAQAPcAAAAAAAAAMwAAZgAAmQAAzAAA/wArAAArMwArZgArmQArzAAr
        /wBVAABVMwBVZgBVmQBVzABV/wCAAACAMwCAZgCAmQCAzACA/wCqAACqMwCqZgCq
        mQCqzACq/wDVAADVMwDVZgDVmQDVzADV/wD/AAD/MwD/ZgD/mQD/zAD//zMAADMA
        MzMAZjMAmTMAzDMA/zMrADMrMzMrZjMrmTMrzDMr/zNVADNVMzNVZjNVmTNVzDNV
        /zOAADOAMzOAZjOAmTOAzDOA/zOqADOqMzOqZjOqmTOqzDOq/zPVADPVMzPVZjPV
        mTPVzDPV/zP/ADP/MzP/ZjP/mTP/zDP//2YAAGYAM2YAZmYAmWYAzGYA/2YrAGYr
        M2YrZmYrmWYrzGYr/2ZVAGZVM2ZVZmZVmWZVzGZV/2aAAGaAM2aAZmaAmWaAzGaA
        /2aqAGaqM2aqZmaqmWaqzGaq/2bVAGbVM2bVZmbVmWbVzGbV/2b/AGb/M2b/Zmb/
        mWb/zGb//5kAAJkAM5kAZpkAmZkAzJkA/5krAJkrM5krZpkrmZkrzJkr/5lVAJlV
        M5lVZplVmZlVzJlV/5mAAJmAM5mAZpmAmZmAzJmA/5mqAJmqM5mqZpmqmZmqzJmq
        /5nVAJnVM5nVZpnVmZnVzJnV/5n/AJn/M5n/Zpn/mZn/zJn//8wAAMwAM8wAZswA
        mcwAzMwA/8wrAMwrM8wrZswrmcwrzMwr/8xVAMxVM8xVZsxVmcxVzMxV/8yAAMyA
        M8yAZsyAmcyAzMyA/8yqAMyqM8yqZsyqmcyqzMyq/8zVAMzVM8zVZszVmczVzMzV
        /8z/AMz/M8z/Zsz/mcz/zMz///8AAP8AM/8AZv8Amf8AzP8A//8rAP8rM/8rZv8r
        mf8rzP8r//9VAP9VM/9VZv9Vmf9VzP9V//+AAP+AM/+AZv+Amf+AzP+A//+qAP+q
        M/+qZv+qmf+qzP+q///VAP/VM//VZv/Vmf/VzP/V////AP//M///Zv//mf//zP//
        /wAAAAAAAAAAAAAAACH5BAEAAPwALAAAAAAQABAAAAh7APcJHEiwoMGDCAXWU8aQ
        mDKCDRlmYsgQorKF0JQR26exYSaBkz46pHgRWr2BysQIZLhwJUeN+9A85Diyo0Zo
        +8TcQJmxIs6VAD4qdLhv4UmBYmIUJFlxHzEAGwlunDkwxs6lTqPuywRgJlVlPwfq
        LBq26MOeMRNSTRgQADs=
     ''' 
root.tk.call('wm', 'iconphoto', root._w, tk.PhotoImage(data=data))
root.mainloop()

実行すると、

という風になります。
これでpyinstallerでインストールしても、icon.icoを置く必要もなく一つのファイルで起動することができます。

はじめに

前回、RaspberryPiで監視カメラを作成したのですが、暗い部屋でベビーモニタとして利用するには工夫が必要という状況になっていました。

暗い部屋で使うために

• USBライトの制御
• カメラの設定変更

について調査してみたので、まとめておきます。

USBライトの制御

ハードウェア

Can☆Doで買ったUSBライトを使用します。

RaspberryPiに差してもlsusbで認識されないので、クラスとして認識するような仕組みはなくUSBコネクタから電力供給しているだけの動作のようです。

たぶん、どのメーカのUSBライトも同じ仕様だと思います。
Linux側からUSBポートの電源供給を制御する方法を探してみます。

hub-ctrl

ぐぐったら、hub-ctrlというソフトを使うことでUSBの制御ができるとのこと。

手順通りにgccでビルドしてインストールできました。

gcc -o hub-ctrl hub-ctrl.c -lusb

以下のコマンドで点灯、消灯ができました。

sudo hub-ctrl -h 0 -P 2 -p 0
sudo hub-ctrl -h 0 -P 2 -p 1

権限設定等

pythonからhub-ctrlを起動する場合にsudoのパスワード入力が問題になるので回避策を探します。

最初はsudoしなくてもUSB操作ができるグループを追加すればいけると思いましたが、そういうグループは無いんですね。
グループを追加はあきらめてsudoのパスワード要求をしないように設定を変更します。

sudo visudo

/usr/local/bin/hub-ctrl にコピーしたのでこれにNOPASSWDを指定した行を追加します

monitor_user    ALL=NOPASSWD: /usr/local/bin/hub-ctrl

これでsudoでのパスワード要求されなくなりますので、pythonからの呼び出しに支障はなくなりました。

クライアント側

HTML

点灯制御するトリガーのボタンを用意します。

usb.html

<html>
  <head>
    <script src="./usb.js"></script>
  </head>
  <body onload="on_load();">
    <input type="button" value="usb" onclick="on_button_light();">
    <div>
      <canvas id="canvas_image" width="640" height="480"></canvas>
    </div>
  </body>
</html>

javascript

ボタンのハンドラでUSBライトの点灯制御を要求するコマンドを送信します。

usb.js

var image_socket = null;

var usb_socket = null;
var mode_usb = true;


function on_load()
{
  // 画像通信用WebSocket接続
  img_url = "ws://" + location.hostname + ":60002"
  image_socket = new WebSocket(img_url);
  image_socket.binaryType = 'arraybuffer';
  image_socket.onmessage = on_image_message;

  usb_url = "ws://" + location.hostname + ":60004"
  usb_socket = new WebSocket(usb_url);
  usb_socket.binaryType = 'arraybuffer';
}

function on_button_light()
{
  mode_usb = mode_usb ? false : true;

  var command_data = { mode: mode_usb };
  usb_socket.send(JSON.stringify(command_data));
}


function on_image_message(recv_data)
{
  // 受信したデータをbase64文字列に変換
  var recv_image_data = new Uint8Array(recv_data.data);
  var base64_data = ""
  for (var i=0; i < recv_image_data.length; i++) {
    base64_data += String.fromCharCode(recv_image_data[i]);
  }

  // 画像をcanvasに描画
  var canvas_image = document.getElementById('canvas_image');
  var ctx = canvas_image.getContext('2d');
  var image = new Image();
  image.onload = function() {
    ctx.drawImage(image, 0, 0);
  }
  image.src = 'data:image/jpeg;base64,' + window.btoa(base64_data);
}

サーバー側

USBの電源制御するWebSocketのサーバーを用意します。

USB制御サーバー

クライアント側で送信したON/OFFの要求を受けてhub-ctrlを呼び出します。

UsbServer.py

import asyncio
import websockets
import json
import subprocess


class UsbServer:
    def __init__(self, loop, address, port):
        self.loop = loop
        self.address = address
        self.port = port


    async def _handler(self, websocket, path):
        while True:
            try:
                recv_data = await websocket.recv()
                dic_data = json.loads(recv_data)
            except:
                print('usb recv Error.')
                break

            if dic_data['mode']:
                command = ['sudo', 'hub-ctrl', '-h', '0', '-P', '2', '-p', '0']
            else:
                command = ['sudo', 'hub-ctrl', '-h', '0', '-P', '2', '-p', '1']

            print(command)
            try:
                process = subprocess.Popen(command, stdout=subprocess.PIPE)
                output = process.stdout.read().decode('utf-8')
                print(output)

            except:
                print('usb proc Error.')

    def run(self):
        self._server = websockets.serve(self._handler, self.address, self.port)
        self.loop.run_until_complete(self._server)
        self.loop.run_forever()

if __name__ == '__main__':
    loop = asyncio.get_event_loop()
    wss = UsbServer(loop, '0.0.0.0', 60004)
    wss.run()

USBの親HUBごと電源をOFFにするのでUSB AudioもOFFになるのは問題ですが、電源制御対応の子USB HUBを挟めば対応できるそうです。（手持ちのHUBでは動作確認できませんでした）

カメラの設定変更

USBライトの明かりだけはうまく撮影できなかったので、カメラ側の設定もいじることにします。

PiCameraで変更できるプロパティで明るさを制御します。

明るく撮影する設定

前回作成したImageサーバーにフレームレート、シャッタースピード、露出補正の設定を追加します。

公式の説明を読んでいろいろ設定してみましたが、バージョンで動作が違うので正しい設定がよくわかりませんでした。ネットの情報もばらばらで正解がよくわからないです。試行錯誤してうまくいった設定値にしています。

ImageServer.py

import asyncio
import websockets
import io
from picamera import PiCamera

class ImageServer:

    def __init__(self, loop, address , port):
        self.loop = loop
        self.address = address
        self.port = port
        self.camera = PiCamera()
        self.camera.framerate = 1
        self.camera.exposure_compensation = 10
        self.camera.shutter_speed = 1000 * 8000

    async def _handler(self, websocket, path):
        with io.BytesIO() as stream:
            for _ in self.camera.capture_continuous(stream, format='jpeg', use_video_port=True, resize=(640,480)):
                stream.seek(0)

                try:
                    await websocket.send(stream.read())
                except:
                    print('image send Error.')
                    break

                stream.seek(0)
                stream.truncate()

    def run(self):
        self._server = websockets.serve(self._handler, self.address, self.port)
        self.loop.run_until_complete(self._server)
        self.loop.run_forever()

if __name__ == '__main__':
    loop = asyncio.get_event_loop()
    ws_is = ImageServer(loop, '0.0.0.0', 60002)
    ws_is.run()

動作確認

シャッタースピードが遅いのでライトのON/OFFしてから少し待たないと更新されないですが、それなりに撮影できています。

おわりに

USBの電源制御とシャッタースピードの制御でなんとか実用レベルになりました。

始めに

Python DataFrameに読み込んだ日付型の項目で絞り込みをする方法に手間取ったので、その時のメモ。

ポイント1

日付型データは pd.to_datetime関数を使って列ごと型変換する。

from ibmdbpy import IdaDataBase, IdaDataFrame
idadb = ... # (省略)

df_result = IdaDataFrame(idadb, 'TBL_RESULT').as_dataframe()
df_result['CREATE_DATE'] = pd.to_datetime(df_result['CREATE_DATE'])

ポイント2

検索時は検索条件側も datetime.date関数で変換した値を使う。

import datetime

w1= df_plan.query("EMPLOYEE_CD=='1234' and CREATE_DATE==datetime.date(2019,1,10)")

始めに

Python DataFrameに読み込んだ日付型の項目で絞り込みをする方法に手間取ったので、その時のメモ。

ポイント1

日付型データは pd.to_datetime関数を使って列ごと型変換する。

from ibmdbpy import IdaDataBase, IdaDataFrame
idadb = ... # (省略)

df_plan = IdaDataFrame(idadb, 'TBL_RESULT').as_dataframe()
df_plan['CREATE_DATE'] = pd.to_datetime(df_plan['CREATE_DATE'])

ポイント2

検索時は検索条件側も datetime.date関数で変換した値を使う。

import datetime

w1= df_plan.query("EMPLOYEE_CD=='1234' and CREATE_DATE==datetime.date(2019,1,10)")

アイドルマスター シャイニーカラーズ、絵が良い。そんなシャイニーカラーズ(以下、シャニマス)の画像を全部保存したくありませんか？

ただ、シャニマスのキャラって今(2019/10/01現在)252種類あるわけで...一つ一つページ探して保存するのはめんどくさいんですよね...

そこで！！スクレイピングを使って全部勝手に保存してもらおう！というわけです。

注意!!

https://topcourt-law.com/internet_security/scraping-illegal

上を読んでもらった方が早いんですけど著作権法などの絡みがあるっていうのとサーバーに負担をかけてしまう行為なので慎重に行ってください。

使用環境

Windows 10 Education
Python 3.7.3

ソースコード

shiny_scraping.py

import requests 
from bs4 import BeautifulSoup as bs
import os
import urllib.request
import urllib.error
j = 0

for num in range(1, 253):
    URL = 'https://imas-shinycolors.boom-app.wiki/entry/card-' + str(num) # URL入力
    images = [] # 画像リストの配列
    soup = bs(requests.get(URL).content,'lxml') # bsでURL内を解析
    for link in soup.find_all("img"): # imgタグを取得しlinkに格納
        s = link.get("src")
        if s.endswith("w=960") or s.endswith("w=600"):
            images.append(link.get("src"))

    for img in images:
        j += 1
        try:
            with urllib.request.urlopen(img) as w:
                data = w.read()
                with open('C:/Users/[ユーザー名]/Pictures/ShinyColors/' + str(j) + '.jpg', mode='wb') as m:
                    m.write(data)
        except urllib.error.URLError as e:
            print(e) #保存できなかった時のため

    print("No." + str(num) + " is ok") # 確認

解説

前半部分

for num in range(1, 253):
    URL = 'https://imas-shinycolors.boom-app.wiki/entry/card-' + str(num) # URL入力
    images = [] # 画像リストの配列
    soup = bs(requests.get(URL).content,'lxml') # bsでURL内を解析
    for link in soup.find_all("img"): # imgタグを取得しlinkに格納
        s = link.get("src")
        if s.endswith("w=960") or s.endswith("w=600"):
            images.append(link.get("src"))

1行目...今回はシャニマス攻略wikiを使って抜き出していこうと思います。252種類あるのでrangeを1~253にして(Pythonを使ったことある人は分かると思いますが、範囲指定は必要な数+1します)、
2行目...URLに番号を含めたものを指定します。
3行目...画像urlを格納するリストを初期化します
4行目...2行目で定義したURLの中身を取得します。この時の内容はlxml形式で取得されます。

基本的にスクレイピングは、ページを構成しているhtmlから必要な情報をタグやid、クラスなどを指定することで取得する感じになります。例えば、【ほわっとスマイル】櫻木真乃の場合だと、

URL: https://imas-shinycolors.boom-app.wiki/entry/card-1　

の中は以下の通りになっています。

card-1

<!DOCTYPE html>
<html lang="ja" xmlns:og="http://ogp.me/ns#">
<head>
<meta charset="UTF-8">
(略)

    <div class="breadcrumbs">
        <ul>
            <li><a href="/"><i class="fa fa-home" aria-hidden="true"></i> シャニマス攻略Wiki</a></li>
            <li><a href="https://imas-shinycolors.boom-app.wiki/entry/card-list">全カード一覧</a></li>            <li>SSR【ほわっとスマイル】櫻木真乃のスキルとステータス</li>

(略)

<div class="imgList1">

<div class="ss"><div class="image-zoom" data-url="https://image.boom-app.wiki/wiki/5a824ae1b1b4b803847278d1/35a59c77b6e647b3c56a66662fa46329.jpg?w=600">
<img src="https://image.boom-app.wiki/wiki/5a824ae1b1b4b803847278d1/35a59c77b6e647b3c56a66662fa46329.jpg?w=600" alt="">
</div>
</div>
</div>

(略)

<h3>フェスアイドルイラスト</h3>
<div class="imgList1">
<div class="ss"><div class="image-zoom" data-url="https://image.boom-app.wiki/wiki/5a824ae1b1b4b803847278d1/card/fes/001.jpg?w=960">
<img src="https://image.boom-app.wiki/wiki/5a824ae1b1b4b803847278d1/card/fes/001.jpg?w=960" alt="【ほわっとスマイル】櫻木真乃">
</div>
</div>
</div>


<a name="toc2" id="toc2"></a>
<h2>SSR【ほわっとスマイル】櫻木真乃の演出まとめ</h2>


(略)

</body>
</html>

今回取得したい画像(通常絵、フェスアピール時絵)は、いずれも.jpgの後に?w=600 or 960がついているのがわかると思います、これによって画像の幅を指定しているのですが、今回はこれを逆手にとってこの2種類の画像のみを取得するようにします。

5行目から...4行目で取得したもののなかからimgタグの文のみを指定し、その中でも上記の通り、?w=960か?w=600で終わっているものを指定し、取得します。(これがないと、結構色々な画像が入ってしまうので選別が大変なことになります。)取得したいもの(リンク形式になっている)をimagesリストに格納します。

後半部分

    for img in images:
        j += 1
        try:
            with urllib.request.urlopen(img) as w:
                data = w.read()
                with open('C:/Users/[ユーザー名]/Pictures/ShinyColors/' + str(j) + '.jpg', mode='wb') as m:
                    m.write(data)
        except urllib.error.URLError as e:
            print(e) #保存できなかった時のため
    print("No." + str(num) + " is ok") # 確認

1~2行目...1imagesリストのなかから1枚ずつ取り出します。今回は保存するときの画像名を「(番号).jpg」にしたかったので上でjという引数を用意し、1枚画像を保存するごとに1ずつ加えています。
3~7行目...1枚ずつリンクの画像を読み込んで取得したものをopenの第一引数で指定したフォルダに保存しています。
8~9行目...取得できなかったらどういうエラーが起こったかをターミナルに出力します
10行目...コンソールに進捗を書き出しています。

実行結果

実行すると1つずつこんな感じで実行されます。だいたい1つ実行するのに0.5～1秒かかるので3分ほどで終わると思います。

この通り、見事に保存されていることがわかります。是非法の範囲で使って見てください～

概要

Python でSSL証明書の情報を確認したい場合、以下のようなコードが紹介されていることが多い。

import ssl
import OpenSSL # required pyopenssl

cert = ssl.get_server_certificate(('www.google.com', 443))
x509 = OpenSSL.crypto.load_certificate(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, cert)

試してみると、多くの場合はこの方法で正常に情報が取得できたが、正常に情報が取得できないケースがあったため、調査を実施した。

実際のところ invoke (Fabric 2) でローカルの openssl コマンド叩けばうまくいったけれど、何故 Python でやるとうまくいかなかったのかが疑問だったので。

原因

Server Name Indication(SNI) の指定がないため。
openssl s_client コマンドで言えば -servername が未指定のため。

IPアドレス直打ちの場合などにアクセスさせないためや、１つのサーバー上で複数のドメイン管理をしている場合などにSNI設定なしでアクセスすると別設定の証明書を返してきたり、そもそも返さなかったりする。

わざと openssl コマンドで -servername example.com など全く別のサーバーネームを与えた場合に同様の事象が再現した。

対処

原因がSNIと分かれば同じような質問があった。 結果としては、ssl.get_server_certificate は使わず、その中身と同じようなことを自分で書いてやる必要がある。

import socket
import ssl
import OpenSSL

def get_server_certificate(hostname):
    context = ssl.create_default_context()
    with socket.create_connection((hostname, 443)) as sock:
        with context.wrap_socket(sock, server_hostname=hostname) as sslsock:
            der_cert = sslsock.getpeercert(True)
            return ssl.DER_cert_to_PEM_cert(der_cert)  

cert = get_server_certificate('www.google.com')
x509 = OpenSSL.crypto.load_certificate(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, cert)

この記事の目的

・Atcoderでのコンテスト本番中にあたふた慌てないように整理すること
・問題を解いてる途中に参照しやすい状態にすること
・アウトプット作業に慣れること
・Markdown記法になれること
・ページ内リンクがやりたかった(githubではうまくいかなかった)

【随時更新予定】

目次
1. 入力編
2. リスト編
3. 数値編
4. 書き方編
5. 出力編

1. 入力編

1.0 入力用

import sys
input = sys.stdin.readline

これでinput()だけより早くなるらしい

1.2 単入力

n=int(input())

1.3 複数入力

n,m=(int(x) for x in input().split())

1.4 リスト入力

l = [int(i) for i in input().split()]

2. リスト編

2.1 0リスト,空リスト

l=[0]*n
l=[]

2.2 リスト要素追加

l.append(n)

2.3 リスト重複なし

l=set(l)

2.4 リスト大きい順ソート

l.sort(reverse=True)

3. 数値編

3.1 素因数分解リスト列挙

def factorize(n):
    b = 2
    fct = []
    while b * b <= n:
        while n % b == 0:
            n //= b
            fct.append(b)
        b = b + 1
    if n > 1:
        fct.append(n)
    return fct

3.2 偶数True奇数False

def evenjudge(obj):
    if obj %2==0:
        return True
    else:
        return False

4. 書き方編

4.1 2重ループ

import itertools
for i,j in itertools.product(range(n), range(n)):
    pass

4.2 リスト内組み合わせ

import itertools
itertools.combinations(list,n)

5. 出力編

5.1 スペース間隔出力

print(s,end=' ')

大体ループの中に入れてる

github

https://github.com/kobayu0902art/AtCoder

この記事の目的

・Atcoderでのコンテスト本番中にあたふた慌てないように整理すること
・問題を解いてる途中に参照しやすい状態にすること
・アウトプット作業に慣れること
・Markdown記法になれること
・ページ内リンクがやりたかった(githubの.mdではうまくいかなかった)
→(2019/10/02時点)あれ、うまくリンクとんでない、、、

【随時更新予定】

目次
1. 入力編
2. リスト編
3. 数値編
4. 書き方編
5. 出力編

1. 入力編

1.0 入力用

import sys
input = sys.stdin.readline

これでinput()だけより早くなるらしい

1.2 単入力

n=int(input())

1.3 複数入力

n,m=(int(x) for x in input().split())

1.4 リスト入力

l = [int(i) for i in input().split()]

2. リスト編

2.1 空リスト,要素が0だけのリスト

l=[]
l=[0]*n

2.2 リストに要素追加

l.append(n)

2.3 重複なしのリスト

l=set(l)

2.4 リストを大きい順(降順)にソート

l.sort(reverse=True)

3. 数値編

3.1 素因数分解リスト列挙

def factorize(n):
    b = 2
    fct = []
    while b * b <= n:
        while n % b == 0:
            n //= b
            fct.append(b)
        b = b + 1
    if n > 1:
        fct.append(n)
    return fct

3.2 偶奇判断:偶数True奇数False

def evenjudge(obj):
    if obj %2==0:
        return True
    else:
        return False

4. 書き方編

4.1 2重ループを1行に

import itertools
for i,j in itertools.product(range(n), range(n)):
    pass

計算量は変わらないからAtcoder的にはいらない？

4.2 リスト内組み合わせ

import itertools
itertools.combinations(list,n)

計算量多めだから注意

5. 出力編

5.1 スペース間隔出力

print(s,end=' ')

大体ループの中に入れてる

github

https://github.com/kobayu0902art/AtCoder

この記事の目的

・Atcoderでのコンテスト本番中にあたふた慌てないように整理すること
・問題を解いてる途中に参照しやすい状態にすること
・アウトプット作業に慣れること
・Markdown記法に慣れること
・ページ内リンクがやりたかった(githubの.mdではうまくいかなかった)
→(2019/10/02時点)あれ、うまくリンクとんでない、、、

【随時更新予定】

目次
1. 入力編
2. リスト編
3. 数値編
4. 書き方編
5. 出力編

1. 入力編

1.0 入力用

import sys
input = sys.stdin.readline

これでinput()だけより早くなるらしい

1.2 単入力

n=int(input())

1.3 複数入力

n,m=(int(x) for x in input().split())

1.4 リスト入力

l = [int(i) for i in input().split()]

2. リスト編

2.1 空リスト,要素が0だけのリスト

l=[]
l=[0]*n

2.2 リストに要素追加

l.append(n)

2.3 重複なしのリスト

l=set(l)

2.4 リストを大きい順(降順)にソート

l.sort(reverse=True)

3. 数値編

3.1 素因数分解リスト列挙

def factorize(n):
    b = 2
    fct = []
    while b * b <= n:
        while n % b == 0:
            n //= b
            fct.append(b)
        b = b + 1
    if n > 1:
        fct.append(n)
    return fct

3.2 偶奇判断:偶数True奇数False

def evenjudge(obj):
    if obj %2==0:
        return True
    else:
        return False

4. 書き方編

4.1 2重ループを1行に

import itertools
for i,j in itertools.product(range(n), range(n)):
    pass

計算量は変わらないからAtcoder的にはいらない？

4.2 リスト内組み合わせ

import itertools
itertools.combinations(list,n)

計算量多めだから注意

5. 出力編

5.1 スペース間隔出力

print(s,end=' ')

大体ループの中に入れてる

ToDo

itertools編とか増やしていきたい

github

https://github.com/kobayu0902art/AtCoder

AtCoder

https://atcoder.jp/

この記事の目的

• Atcoderでのコンテスト本番中にあたふた慌てないように整理すること
• 問題を解いてる途中に参照しやすい状態にすること
• アウトプット作業に慣れること
• Markdown記法に慣れること
• ページ内リンクがやりたかった(githubの.mdではうまくいかなかった)
  →(2019/10/02時点)あれ、うまくリンクとんでない、、、どうして、、、(勉強中)

【随時更新予定】

目次
0. フォーマット編
1. 入力編
2. リスト編
3. 数値編
4. 書き方編
5. 出力編

0. フォーマット編

contest_base.py

import sys
import itertools
input = sys.stdin.readline

#単入力
n=int(input())

#複数入力
n,m=(int(x) for x in input().split())

#リスト入力
l = [int(i) for i in input().split()]

基本的にこれをファイルコピーして使いまわしてます

1. 入力編

1.0 入力用

import sys
input = sys.stdin.readline

これでinput()だけより早くなるらしい

1.1 単入力

n=int(input())

こういうときの入力

1.2 複数入力

n,m=(int(x) for x in input().split())

N Kのようなときの入力

1.3 リスト入力

l = [int(i) for i in input().split()]

h₁ h₂ ... h_N　のようなときに使う

j₁
j₂
.
.
.
j_N
のようにタテに並んでいるときは

j=[]
for _ in range(n):
    j.append(input())

2. リスト編

2.1 空リスト,要素が0だけのリスト

l=[]
l=[0]*n

2.2 リストに要素追加

l.append(n)

2.3 重複なしのリスト

l=set(l)

2.4 リストを大きい順(降順)にソート

l.sort(reverse=True)

2.5 優先度付きキュー

例として、【「リストaの最大値を1/2してリストaに戻す」をm回繰り返す】

import heapq
a = list(map(lambda x: int(x)*(-1), input().split()))
heapq.heapify(a)
for _ in range(m):
    temp = heapq.heappop(a)
    heapq.heappush(a, (-1)*(-temp//2))

---

優先度付きキューを使わない場合:

a = [int(i) for i in input().split()]
a.sort(reverse=True)
for _ in range(m):
    a[0]=a[0]//2
    a.sort(reverse=True)

この場合いちいち全要素をソートしなおすので計算量が膨大になってTLEとなる

3. 数値編

3.1 素因数分解リスト列挙

def factorize(n):
    b = 2
    fct = []
    while b * b <= n:
        while n % b == 0:
            n //= b
            fct.append(b)
        b = b + 1
    if n > 1:
        fct.append(n)
    return fct

3.2 偶奇判断:偶数True奇数False

n%2==0

3.3 最大公約数,最小公倍数

nとmの最大公約数ansを求める

import math
ans=math.gcd(n,m)

最小公倍数はgcdを用いて

def lcm(n,m):
    return (n*m)//math.gcd(n,m)

3.4 約数列挙,公約数列挙

def make_divisors(n):
    divisors = []
    for i in range(1, int(n**0.5)+1):
        if n % i == 0:
            divisors.append(i)
            if i != n // i:
                divisors.append(n//i)
    divisors.sort()
    return divisors

公約数列挙はmake_divisorsを用いて、

ansdiv=set(make_divisors(n))&set(make_divisors(m))

4. 書き方編

4.1 2重ループを1行に

import itertools
for i,j in itertools.product(range(n), range(n)):
    pass

計算量は変わらないから競プロ的にはいらない？

4.2 リスト内組み合わせ

import itertools
itertools.combinations(list,n)

計算量多めだから注意

5. 出力編

5.1 スペース区切り出力

print(s,end=' ')

大体ループの中に入れてる

ToDo

• もっとバリエーション増やす
• itertools編とか増やしていきたい

github

https://github.com/kobayu0902art/AtCoder

概要

久しぶりにPythonでハマったので、備忘録的なあれ。
PythonにてあるProductを作成している際に、Class間で相互にimportする必要が出てきたが、、、、できない！
というか、すべきではない

対策

互いにimportしたいClassがあるのであれば、同じファイルに記載しましょう

やりたいこと

実行時のオプション引数でTrue/Falseを設定したい。

$ py test.py --hogeFlag False
False

みたいな感じでオプション引数からbool値を取って内部で処理を分けたいと思ってました。

コード

最初はこんな感じのコードでオプション引数を取得していました。
bool以外のオプション引数を使ったスクリプトを組んだことがあったのでその応用でいけるやろと思ってました。

def get_args():
  parser = argparse.ArgumentParser()
  parser.add_argument("--hogeFlag", type=bool, default=True)

  return parser.parse_args()

結果

py test.py --hogeFlag False
True

Falseを指定したつもりがTrueになってますね・・・

原因

bool() でbool値に変換されているのが原因だった。
type=bool と指定しているとPythonは、設定された引数を bool() に入れてbool型にしてくれるようです。
type=int とかにすると int() を通してint型にしてくれていたおかげで文字列が入るとエラーが起こっていたんですね。
確かにどの言語でも、コマンドライン引数も最初はstring型として取得されてましたね。

今回のケースでは下記のコマンドで動かしていました。

$ py test.py --hogeFlag False

type=bool なので、この場合は bool('False') という処理を動かしてbool値に変換しようとします。
この bool('False') はどういう結果になるのか。サクッとPythonWinで動かしてみます

>>> print(bool('False'))
True

Trueになってるやん・・・

理由

pythonの真偽値でFalseと判定されるのは次のものらしいです（公式ドキュメントより抜粋）

偽であると定義されている定数: None と False
数値型におけるゼロ: 0, 0.0, 0j, Decimal(0), Fraction(0, 1)
空のシーケンスまたはコレクション: '', (), [], {}, set(), range(0)

コマンドライン引数やオプション引数は、取得時にはstr型として扱われます。
なので3つ目の空のシーケンスまたはコレクションの部分に判定されます。
'' のような空文字だけがFalseと判定され、それ以外はTrueと判定されるようです。
bool('False') がTrueと判定される理由がわかりました。

対応

add_argument関数の引数には type の他に action というのもありました。
今回のケースではこちらを使用します。 参考

コード

parser.add_argument("--hogeFlag", action='store_true')

action='store_true' というのが新しいところですね。
動きとしてはこうなります

$ py test.py --hogeFlag
True

$ py test.py
False

--hogeFlag を指定した時だけ Trueで、指定しない時は False になりました！

余談ですが真逆の store_false というのも設定することができます。動きは store_true と反対なだけなのでここでは省きます。

まとめ

オプション引数でbool値を与えたいときは type=bool ではなく action='store_true(またはfalse)' で設定する！

やりたいこと

実行時のオプション引数でTrue/Falseを設定したい。

$ py test.py --hogeFlag False
False

みたいな感じでオプション引数からbool値を取って内部で処理を分けたいと思ってました。

コード

最初はこんな感じのコードでオプション引数を取得していました。
bool以外のオプション引数を使ったスクリプトを組んだことがあったのでその応用でいけるやろと思ってました。

def get_args():
  parser = argparse.ArgumentParser()
  parser.add_argument("--hogeFlag", type=bool, default=True)

  return parser.parse_args()

結果

py test.py --hogeFlag False
True

Falseを指定したつもりがTrueになってますね・・・

原因

bool() でbool値に変換されているのが原因だった。
type=bool と指定しているとPythonは、設定された引数を bool() に入れてbool型にしてくれるようです。
type=int とかにすると int() を通してint型にしてくれていたおかげで文字列が入るとエラーが起こっていたんですね。
確かにどの言語でも、コマンドライン引数も最初はstring型として取得されてましたね。

今回のケースでは下記のコマンドで動かしていました。

$ py test.py --hogeFlag False

type=bool なので、この場合は bool('False') という処理を動かしてbool値に変換しようとします。
この bool('False') はどういう結果になるのか。サクッとPythonWinで動かしてみます

>>> print(bool('False'))
True

Trueになってるやん・・・

理由

pythonの真偽値でFalseと判定されるのは次のものらしいです（公式ドキュメントより抜粋）

偽であると定義されている定数: None と False
数値型におけるゼロ: 0, 0.0, 0j, Decimal(0), Fraction(0, 1)
空のシーケンスまたはコレクション: '', (), [], {}, set(), range(0)

コマンドライン引数やオプション引数は、取得時にはstr型として扱われます。
なので3つ目の空のシーケンスまたはコレクションの部分に判定されます。
'' のような空文字だけがFalseと判定され、それ以外はTrueと判定されるようです。
bool('False') がTrueと判定される理由がわかりました。

対応

add_argument関数の引数には type の他に action というのもありました。
今回のケースではこちらを使用します。 参考

コード

parser.add_argument("--hogeFlag", action='store_true')

action='store_true' というのが新しいところですね。
動きとしてはこうなります

$ py test.py --hogeFlag
True

$ py test.py
False

--hogeFlag を指定した時だけ Trueで、指定しない時は False になりました！

余談ですが真逆の store_false というのも設定することができます。動きは store_true と反対なだけなのでここでは省きます。

まとめ

オプション引数でbool値を与えたいときは type=bool ではなく action='store_true(またはfalse)' で設定する！

はじめに

ちょっとした社内・部内向けのツールを作るのに、Python + bottle + jinja2 + SQLiteを使ってる。jinja2でincludeしたファイルに変数、パラメータを渡す方法がわからなかったのであれこれ調べたのでメモ。

やりかた

sample.py

{% with 変数名 = 渡す変数名 %}
{% include 'インクルードするファイル' %}
{% endwith %}

というように、{% with %} ~ {% endwith %} で囲んで、withのパラメータに渡したい変数を書く。

例

template.html

{% with name = name %} 
{% include 'include.html' %}
{% endwith %}

include.html

名前：{{ name }}

複数の変数を渡す場合

template.html

{% with name = name, address = address %} 
{% include 'include.html' %}
{% endwith %}

解説動画リンク

この記事を解説したものです。
解説動画を作成後リンクを貼ります。

はじめに

研究でNeo4jを扱う必要が出てきました。
これは問題です。

Neo4jの使い方を僕は知らないのです。

しかし、インターネットの記事は「Kevin」を「Chris」と繋いでどうこうしていて、これはやりたくありません。

そこで、自分の好きなコンテンツである、にじさんじの関係性をNeo4jを使って作りながら学んでいこうと思います。

卯月、愛してるぞ。

この記事で扱う内容

この記事で扱う内容は以下のとおりです。

• Neo4jのグラフ・エッジの概念
• 基本操作
• PythonDriver
• Pythonによるスクレイピング
• スクレイピング + Neo4jPythonDriverによるにじさんじネットワークの構築
• 以上の記事内容を解説・実践する動画（Youtubeへのリンク）

使用OS・バージョン

使用OSはMacです。
また、Neo4j Desktopのバージョンは「Neo4j Desktop v1.2.1」
Neo4j自体のバージョンは3.5.9を使用しています。

GraphDB・Neo4jとは

GraphDB・Neo4jの特徴はグラフデータベースNeo4jハンズオン(インストールからプログラミングまで）で非常に分かりやすく解説されています。

Neo4jのインストール

Neo4jのインストールはNeo4j 入門 #1 (インストールおよび起動)のGUIのインストールを参考にしてください。
非常にわかりやすく画像もいっぱいで嬉しいです。

グラフ・エッジの概念

Now Writing...

Cifについて

Cif:Crystallographic Information Fileは
結晶学情報共通データ・フォーマット:結晶構造についての情報を詰め込んだ、国際結晶学連盟が推奨しているフォーマットです。
詳細はここ表面分析研究会　無料記事vol.21にかなり詳しい記載があります。

例えば、NaCl（塩化ナトリウム）のCifはこんな感じです。

# generated using pymatgen
data_NaCl
_symmetry_space_group_name_H-M   'P 1'
_cell_length_a   3.50218997
_cell_length_b   3.50218997
_cell_length_c   3.50218997
_cell_angle_alpha   90.00000000
_cell_angle_beta   90.00000000
_cell_angle_gamma   90.00000000
_symmetry_Int_Tables_number   1
_chemical_formula_structural   NaCl
_chemical_formula_sum   'Na1 Cl1'
_cell_volume   42.95553177
_cell_formula_units_Z   1
loop_
 _symmetry_equiv_pos_site_id
 _symmetry_equiv_pos_as_xyz
  1  'x, y, z'
loop_
 _atom_site_type_symbol
 _atom_site_label
 _atom_site_symmetry_multiplicity
 _atom_site_fract_x
 _atom_site_fract_y
 _atom_site_fract_z
 _atom_site_occupancy
  Na  Na0  1  0.000000  0.000000  0.000000  1
  Cl  Cl1  1  0.500000  0.500000  0.500000  1

このままではただの文字列で分かりにくいので、pymatgenで読み込み数値データを利用しやすくします。

まずはMaterial Projectから上記の塩化ナトリウムのCifを取得します。

#material projectから塩化ナトリウムのデータを取得する
import pandas as pd
from pymatgen.ext.matproj import MPRester

API_KEY = 'Your API' # Materials Project の API キー

with MPRester(API_KEY) as m:
    # m.get_data(chemsys_formula_id)は Material Projectから指定化合物のデータを取得
　  #chemsys_formula_id は、元素の組み合わせ(e.g.,Li-Fe-O)、化合物名(e.g.,Fe2O3)、
　　# またはMaterial Projectの材料id (e.g., mp-1234)のどれかを入れる.
    NaCl_df = pd.DataFrame(m.get_data('NaCl',data_type='vasp'))

NaClのデータは2個あるらしい。

NaCl_df['cif']
>>>
0    # generated using pymatgen\ndata_NaCl\n_symmet...
1    # generated using pymatgen\ndata_NaCl\n_symmet...
Name: cif, dtype: object

両方のNaClをpymatgenのStructureオブジェクトで取得します。

import pymatgen.io.cif as pycif 
from pymatgen.io.cif import CifParser

#cifを取り出す
NaCl_cif_1 = CifParser.from_string(NaCl_df['cif'][0])
NaCl_cif_2 = CifParser.from_string(NaCl_df['cif'][1])

#CifParser.get_structure　メソッドは　cifのデータを入力するとStructureの部分をリスト型に整形して返す
NaCl_1 =CifParser.get_structures(NaCl_cif_1)
NaCl_2 =CifParser.get_structures(NaCl_cif_2)

NaCl_1,NaCl_2

Cifの名データがだいぶ見やすい形で出力されました。

([Structure Summary
  Lattice
      abc : 4.02463512 4.02463511817503 4.024635115608324
   angles : 59.99999991890345 59.99999987171031 60.000000015
   volume : 46.09613775346724
        A : -3.4854362538293855 0.0 -2.0123175618249705
        B : -3.4854362538293855 0.0 2.0123175581750297
        C : -2.323624174916067 3.286100806051642 -3.78335363038218e-09
  PeriodicSite: Na (0.0000, 0.0000, 0.0000) [0.0000, 0.0000, 0.0000]
  PeriodicSite: Cl (-4.6472, 1.6431, -0.0000) [0.5000, 0.5000, 0.5000]],

 [Structure Summary
  Lattice
      abc : 3.50218997 3.50218997 3.50218997
   angles : 90.0 90.0 90.0
   volume : 42.95553176567333
        A : 3.50218997 0.0 2.1444728683832323e-16
        B : -2.1444728683832323e-16 3.50218997 2.1444728683832323e-16
        C : 0.0 0.0 3.50218997
  PeriodicSite: Na (0.0000, 0.0000, 0.0000) [0.0000, 0.0000, 0.0000]
  PeriodicSite: Cl (1.7511, 1.7511, 1.7511) [0.5000, 0.5000, 0.5000]])

この２つを見比べると'angles'の値が60-60-60と90-90-90とあるので、結晶構造違いのようです。
塩化ナトリウムの結晶構造は立方格子（ccp)のものが普通なので、60-60-60のものは高圧下での構造ですかね？

現状のNaCl_1はリスト型ですが、その中にはStructure型というpymatgenで広く使うオブジェクトが入っています。

type(NaCl_1)
>>>list

type(NaCl_1[0])
>>>pymatgen.core.structure.Structure

たとえば、latticeメソッド（lattice:格子)を使うと,
格子に関するデータを表示できます。

NaCl_1_Lattice = NaCl_1[0].lattice

NaCl_1_Lattice
>>>
Lattice
    abc : 4.02463512 4.02463511817503 4.024635115608324
 angles : 59.99999991890345 59.99999987171031 60.000000015
 volume : 46.09613775346724
      A : -3.4854362538293855 0.0 -2.0123175618249705
      B : -3.4854362538293855 0.0 2.0123175581750297
      C : -2.323624174916067 3.286100806051642 -3.78335363038218e-09

さらにvolumeメソッドでは体積の値を取得できます。

NaCl_1_Lattice.volume
>>>
46.09613775346724

これで扱いにくいcifから数値データを取得できたので、機械学習に使う素材データとして扱えそうです。