初心者向け No.095

カロリー計算

食品名と量を入力してカロリーを計算し1日の摂取量を管理するアプリ。食品データベースをCSVで管理。

🎯 難易度: ★★☆ 📦 ライブラリ: tkinter(標準ライブラリ) ⏱️ 制作時間: 30〜90分

1. アプリ概要

食品名と量を入力してカロリーを計算し1日の摂取量を管理するアプリ。食品データベースをCSVで管理。

このアプリはconvertersカテゴリの実践的なPythonアプリです。使用ライブラリは tkinter(標準ライブラリ)、難易度は ★★☆ です。

このアプリは「変換ツール」カテゴリです。形式変換ツールは入力・処理・出力の三層を明示的に書く好材料で、エラー入力の扱いやバリデーションの基本を体験できます。tkinter(標準ライブラリ) を活かして実装するこの構造は、他のアプリにも応用が効きます。

コピー&実行で動作確認 → コード解説で構造理解 → カスタマイズで応用、の 3 ステップで進めると、短時間で本質を押さえられます。

アプリを完成させた後は、自分の使い方に合わせて改造するのが学びを定着させる近道です。カスタマイズ章のアイデアを足がかりに、独自機能を一つ追加してみてください。

2. 機能一覧

  • カロリー計算のメイン機能
  • 直感的なGUIインターフェース
  • 入力値のバリデーション
  • エラーハンドリング
  • 結果の見やすい表示
  • クリア機能付き

3. 事前準備・環境

ℹ️
動作確認環境

Python 3.10 以上 / Windows・Mac・Linux すべて対応

以下の環境で動作確認しています。

  • Python 3.10 以上
  • OS: Windows 10/11・macOS 12+・Ubuntu 20.04+

4. 完全なソースコード

💡
コードのコピー方法

右上の「コピー」ボタンをクリックするとコードをクリップボードにコピーできます。

追加インストール不要(標準ライブラリのみ使用)
app095.py
import csv
import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox, filedialog


class App095:
    """カロリー計算"""

    # デフォルトの食品データベース (kcal/100g)
    DEFAULT_DB = {
        "ごはん": 168,
        "食パン": 264,
        "うどん(ゆで)": 105,
        "そば(ゆで)": 132,
        "鶏むね肉": 108,
        "鶏もも肉": 200,
        "牛もも肉": 209,
        "豚ロース": 263,
        "鮭": 133,
        "卵": 142,
        "牛乳": 67,
        "ヨーグルト": 62,
        "バナナ": 86,
        "りんご": 54,
        "キャベツ": 23,
        "じゃがいも": 76,
    }

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("カロリー計算")
        self.root.geometry("760x560")
        self.root.configure(bg="#f8f9fc")
        self.food_db = dict(self.DEFAULT_DB)
        self.records = []  # (food, grams, kcal)
        self._build_ui()
        self._refresh_combo()
        self._refresh_view()

    def _build_ui(self):
        """UIを構築する"""
        title_frame = tk.Frame(self.root, bg="#3776ab", pady=12)
        title_frame.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(
            title_frame, text="カロリー計算",
            font=("Noto Sans JP", 16, "bold"),
            bg="#3776ab", fg="white"
        ).pack()

        main = tk.Frame(self.root, bg="#f8f9fc", padx=16, pady=12)
        main.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # 入力フォーム
        form = ttk.LabelFrame(main, text="食品を追加", padding=10)
        form.pack(fill=tk.X, pady=(0, 6))

        ttk.Label(form, text="食品:").grid(row=0, column=0, sticky="w")
        self.food_var = tk.StringVar()
        self.food_combo = ttk.Combobox(form, textvariable=self.food_var, width=20)
        self.food_combo.grid(row=0, column=1, padx=4)

        ttk.Label(form, text="量 (g):").grid(row=0, column=2, sticky="w")
        self.gram_var = tk.StringVar()
        ttk.Entry(form, textvariable=self.gram_var, width=8
                  ).grid(row=0, column=3, padx=4)

        ttk.Button(form, text="追加", command=self.add_record).grid(row=0, column=4, padx=4)

        ttk.Label(form, text="目標摂取量 (kcal):").grid(row=1, column=0, sticky="w", pady=(6, 0))
        self.target_var = tk.StringVar(value="2000")
        ttk.Entry(form, textvariable=self.target_var, width=8
                  ).grid(row=1, column=1, padx=4, pady=(6, 0), sticky="w")

        # 食品DB管理
        db_frame = ttk.LabelFrame(main, text="食品データベース", padding=8)
        db_frame.pack(fill=tk.X, pady=4)
        ttk.Label(db_frame, text="食品名:").grid(row=0, column=0, sticky="w")
        self.new_food_var = tk.StringVar()
        ttk.Entry(db_frame, textvariable=self.new_food_var, width=18
                  ).grid(row=0, column=1, padx=4)
        ttk.Label(db_frame, text="kcal/100g:").grid(row=0, column=2, sticky="w")
        self.new_kcal_var = tk.StringVar()
        ttk.Entry(db_frame, textvariable=self.new_kcal_var, width=8
                  ).grid(row=0, column=3, padx=4)
        ttk.Button(db_frame, text="DB登録", command=self.register_food).grid(row=0, column=4, padx=4)
        ttk.Button(db_frame, text="DB読込CSV", command=self.load_db).grid(row=0, column=5, padx=4)
        ttk.Button(db_frame, text="DB保存CSV", command=self.save_db).grid(row=0, column=6, padx=4)

        # 摂取記録一覧
        list_frame = ttk.LabelFrame(main, text="本日の摂取記録", padding=4)
        list_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, pady=4)
        cols = ("food", "grams", "kcal")
        self.tree = ttk.Treeview(list_frame, columns=cols, show="headings", height=10)
        for c, w, t in [("food", 220, "食品"), ("grams", 100, "量(g)"), ("kcal", 120, "カロリー(kcal)")]:
            self.tree.heading(c, text=t)
            self.tree.column(c, width=w, anchor="center")
        self.tree.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, side=tk.LEFT)
        sb = ttk.Scrollbar(list_frame, command=self.tree.yview)
        self.tree.configure(yscrollcommand=sb.set)
        sb.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)

        btns = tk.Frame(main, bg="#f8f9fc")
        btns.pack(fill=tk.X)
        ttk.Button(btns, text="選択を削除", command=self.delete_selected).pack(side=tk.LEFT, padx=2)
        ttk.Button(btns, text="記録を全消去", command=self.clear_records).pack(side=tk.LEFT, padx=2)

        # 集計
        summary = ttk.LabelFrame(main, text="集計", padding=8)
        summary.pack(fill=tk.X, pady=(4, 0))
        self.summary_var = tk.StringVar()
        tk.Label(summary, textvariable=self.summary_var, bg="#f8f9fc",
                 font=("Noto Sans JP", 11), justify=tk.LEFT
                 ).pack(anchor="w")

    def _refresh_combo(self):
        """食品コンボボックスを更新"""
        self.food_combo["values"] = sorted(self.food_db.keys())

    def add_record(self):
        """摂取記録を追加する"""
        food = self.food_var.get().strip()
        if food not in self.food_db:
            messagebox.showerror("エラー", "食品データベースに存在しません。先にDB登録してください")
            return
        try:
            grams = float(self.gram_var.get())
            if grams <= 0:
                raise ValueError
        except ValueError:
            messagebox.showerror("エラー", "量は正の数値で入力してください")
            return
        kcal = self.food_db[food] * grams / 100.0
        self.records.append((food, grams, kcal))
        self.gram_var.set("")
        self._refresh_view()

    def register_food(self):
        """食品DBに登録する"""
        name = self.new_food_var.get().strip()
        if not name:
            messagebox.showerror("エラー", "食品名を入力してください")
            return
        try:
            kcal = float(self.new_kcal_var.get())
            if kcal < 0:
                raise ValueError
        except ValueError:
            messagebox.showerror("エラー", "kcal は 0 以上の数値で入力してください")
            return
        self.food_db[name] = kcal
        self.new_food_var.set("")
        self.new_kcal_var.set("")
        self._refresh_combo()
        messagebox.showinfo("完了", f"{name} を登録しました ({kcal} kcal/100g)")

    def delete_selected(self):
        """選択行を削除"""
        sel = self.tree.selection()
        if not sel:
            return
        for item in sel:
            idx = int(self.tree.item(item, "tags")[0])
            self.records[idx] = None
        self.records = [r for r in self.records if r is not None]
        self._refresh_view()

    def clear_records(self):
        """全摂取記録を消去"""
        if self.records and messagebox.askyesno("確認", "本日の記録を全削除しますか?"):
            self.records.clear()
            self._refresh_view()

    def save_db(self):
        """食品DBをCSVに保存"""
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            defaultextension=".csv",
            filetypes=[("CSV", "*.csv")],
            initialfile="food_db.csv",
        )
        if not path:
            return
        try:
            with open(path, "w", newline="", encoding="utf-8-sig") as f:
                w = csv.writer(f)
                w.writerow(["food", "kcal_per_100g"])
                for k, v in sorted(self.food_db.items()):
                    w.writerow([k, v])
            messagebox.showinfo("完了", f"DBを保存しました: {path}")
        except OSError as e:
            messagebox.showerror("エラー", f"保存失敗: {e}")

    def load_db(self):
        """食品DBをCSVから読込"""
        path = filedialog.askopenfilename(filetypes=[("CSV", "*.csv")])
        if not path:
            return
        try:
            loaded = 0
            with open(path, "r", encoding="utf-8-sig") as f:
                reader = csv.reader(f)
                next(reader, None)  # ヘッダ
                for row in reader:
                    if len(row) >= 2:
                        try:
                            self.food_db[row[0]] = float(row[1])
                            loaded += 1
                        except ValueError:
                            continue
            self._refresh_combo()
            messagebox.showinfo("完了", f"{loaded} 件をDBに読み込みました")
        except (OSError, csv.Error) as e:
            messagebox.showerror("エラー", f"読込失敗: {e}")

    def _refresh_view(self):
        """ツリービューと集計を更新"""
        self.tree.delete(*self.tree.get_children())
        total = 0.0
        for idx, (food, grams, kcal) in enumerate(self.records):
            self.tree.insert("", tk.END, values=(food, f"{grams:.0f}", f"{kcal:.1f}"),
                             tags=(str(idx),))
            total += kcal
        try:
            target = float(self.target_var.get())
        except ValueError:
            target = 0
        ratio = (total / target * 100.0) if target > 0 else 0
        remaining = target - total
        self.summary_var.set(
            f"摂取合計: {total:.1f} kcal  目標: {target:.0f} kcal  "
            f"達成率: {ratio:.1f}%  残り: {remaining:+.1f} kcal"
        )


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App095(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

カロリー計算のコードを詳しく解説します。クラスベースの設計で各機能を整理して実装しています。

クラス設計とコンストラクタ

App095クラスにアプリの全機能をまとめています。__init__でウィンドウ設定、_build_ui()でUI構築、process()でメイン処理を担当します。責任の分離により、コードが読みやすくなります。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

UIレイアウトの構築

LabelFrameで入力エリアと結果エリアを視覚的に分けています。pack()で縦に並べ、expand=Trueで結果エリアが画面いっぱいに広がるよう設定しています。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

イベント処理

ボタンのcommand引数でクリックイベントを、bind('')でEnterキーイベントを処理します。どちらの操作でも同じprocess()が呼ばれ、コードの重複を避けられます。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

Textウィジェットでの結果表示

tk.Textウィジェットをstate=DISABLED(読み取り専用)で作成し、更新時はNORMALに変更してinsert()で内容を書き込み、再びDISABLEDに戻します。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

例外処理とエラーハンドリング

try-exceptでValueErrorとExceptionを捕捉し、messagebox.showerror()でエラーメッセージを表示します。予期しないエラーも処理することで、アプリの堅牢性が向上します。

※ 該当部分のコード本体は 「4. 完全なソースコード」 をご参照ください(重複表示を避けるため再掲を省略しています)。

6. ステップバイステップガイド

このアプリをゼロから自分で作る手順を解説します。コードをコピーするだけでなく、実際に手順を追って自分で書いてみましょう。

  1. 1
    ファイルを作成する

    新しいファイルを作成して app095.py と保存します。

  2. 2
    クラスの骨格を作る

    App095クラスを定義し、__init__とmainloop()の最小構成を作ります。

  3. 3
    タイトルバーを作る

    Frameを使ってカラーバー付きのタイトルエリアを作ります。

  4. 4
    入力フォームを実装する

    LabelFrameとEntryウィジェットで入力エリアを作ります。

  5. 5
    処理ロジックを実装する

    _execute()メソッドにメインロジックを実装します。

  6. 6
    結果表示を実装する

    TextウィジェットかLabelに結果を表示する_show_result()を実装します。

  7. 7
    エラー処理を追加する

    try-exceptとmessageboxでエラーハンドリングを追加します。

7. カスタマイズアイデア

基本機能を習得したら、以下のカスタマイズに挑戦してみましょう。

💡 ダークモードを追加する

bg色・fg色を辞書で管理し、ボタン1つでダークモード・ライトモードを切り替えられるようにしましょう。

💡 データの保存機能

処理結果をCSV・TXTファイルに保存する機能を追加しましょう。filedialog.asksaveasfilename()でファイル保存ダイアログが使えます。

💡 設定ダイアログ

フォントサイズや色などの設定をユーザーが変更できるオプションダイアログを追加しましょう。

8. よくある問題と解決法

❌ 日本語フォントが表示されない

原因:システムに日本語フォントが見つからない場合があります。

解決法:font引数を省略するかシステムに合ったフォントを指定してください。

❌ ライブラリのインポートエラー

原因:必要なライブラリがインストールされていません。

解決法:pip install コマンドで必要なライブラリをインストールしてください。

❌ ウィンドウサイズが合わない

原因:画面解像度や表示スケールによって異なる場合があります。

解決法:root.geometry()で適切なサイズに調整してください。

9. 練習問題

アプリの理解を深めるための練習問題です。

  1. 課題1:機能拡張

    カロリー計算に新しい機能を1つ追加してみましょう。

  2. 課題2:UIの改善

    色・フォント・レイアウトを変更して、より使いやすいUIにカスタマイズしましょう。

  3. 課題3:保存機能の追加

    処理結果をファイルに保存する機能を追加しましょう。

🚀
次に挑戦するアプリ

このアプリをマスターしたら、次のアプリに挑戦しましょう。