Pythonで温度変換プログラムを作る（摂氏・華氏・ケルビン）

1. このページで作るもの

温度の単位変換は、プログラミングの練習題材として何度も登場します。式が単純で結果を検算しやすく、それでいて「入力を受け取る」「数値に変える」「失敗したときに知らせる」という実用アプリの骨格がひととおり入っているからです。

このページでは同じ変換を2段階で作ります。まず計算式だけの最短版で仕組みを押さえ、次に tkinter で入力欄とボタンを付けたGUI版に仕上げます。完成する画面が図1で、36 °C を変換したところです。表示されている 96.80 °F・309.15 K は、次章の変換式で手計算した値と一致します。並べたもう1枚は、同じコードを Linux Mint 22.3 で起動した直後の画面です。

読み終わったとき、あなたは次の3つができるようになります。①摂氏・華氏・ケルビンの相互変換を自分で書ける、②入力欄の文字を数値に変える流れを説明できる、③変な値を入れられたときにアプリが落ちないようにできる。3つ目が本題です。入力を受け取るアプリを作ると必ず「数字以外を打たれたらどうするか」という問題にぶつかるので、ここで型を覚えてしまうと以降のアプリ作りが一気に楽になります。

このページで扱う機能

• 摂氏・華氏・ケルビンの相互変換（式は全部で4本）
• Entry ウィジェットからの値の取り出しと float() による数値化
• try / except による ValueError の受け止めと messagebox での通知
• Combobox による単位の選択
• 絶対零度など、物理的にありえない値のチェック

tkinter でウィンドウを出すこと自体がまだ不安な場合は、先にtkinterで最初のウィンドウを表示するを読んでおくと、この記事のコードがぐっと読みやすくなります。tkinter が入っているかどうかの確認方法も、そちらにまとめてあります。

2. 変換式は4本だけ（検算つき）

単位が3つあるので、素直に考えると変換の組み合わせは6通りです。しかしいったん摂氏にそろえてから他の2つを出すと決めてしまえば、必要な式は入り口2本・出口2本の合計4本で済みます。単位が増えても同じ設計で拡張できます。

4本の式

数字の根拠も押さえておきましょう。米国国立標準技術研究所（NIST）は摂氏とケルビンの関係を「摂氏の1度は 1 K の間隔であり、摂氏0度は 273.15 K である」と説明し、ケルビンから摂氏への換算を K - 273.15 と示しています。華氏については「摂氏の1度の間隔は華氏の1.8度の間隔に対応する」とされ、摂氏から華氏への換算は (°C × 1.8) + 32 です。1.8 と 9 / 5 は同じ値なので、コードではどちらで書いても構いません。

出典: NIST「SI Units – Temperature」より翻訳。原文は英語（2026年8月16日確認）

まずは式だけ動かす

GUIの前に、式が合っていることを確かめます。次の4行をそのまま実行してください。

celsius = 25
fahrenheit = celsius * 9 / 5 + 32
kelvin = celsius + 273.15
print(fahrenheit, kelvin)   # 77.0 298.15

25 °C が 77.0 °F・298.15 K になれば式は正しく書けています。ここまでが温度変換プログラムの本体で、残りは全部「入力の受け取り方」と「表示の仕方」の話です。

コマンドラインだけで完結させる版

GUIは要らない、標準入力で十分という場合はこれで完成です。GUI版の _calculate() とほぼ同じ処理をしています。

import math


def to_celsius(value, unit):
    """入力された温度を摂氏にそろえる"""
    if unit == "C":
        return value
    if unit == "F":
        return (value - 32) * 5 / 9
    if unit == "K":
        return value - 273.15
    raise ValueError(f"単位は C・F・K のどれかです: {unit}")


def convert(text, unit):
    """文字列を受け取って (摂氏, 華氏, ケルビン) を返す"""
    temp = float(text)
    if not math.isfinite(temp):
        raise ValueError("有限の数値を入力してください")

    celsius = to_celsius(temp, unit)
    if celsius < -273.15:
        raise ValueError("絶対零度（-273.15 °C）より低い温度は存在しません")

    return celsius, celsius * 9 / 5 + 32, celsius + 273.15


if __name__ == "__main__":
    text = input("温度を入力してください: ")
    unit = input("単位を入力してください（C / F / K）: ").upper()
    try:
        c, f, k = convert(text, unit)
    except ValueError as e:
        print("入力値が不正です:", e)
    else:
        print(f"摂氏 {c:.2f} °C / 華氏 {f:.2f} °F / ケルビン {k:.2f} K")

実行すると次のようになります。100 と C を入力した場合です。

温度を入力してください: 100
単位を入力してください（C / F / K）: C
摂氏 100.00 °C / 華氏 212.00 °F / ケルビン 373.15 K

convert() が計算だけを担当し、画面への表示を一切していない点に注目してください。この形にしておくと、次章以降でGUIを付けるときに計算部分をそのまま流用できます。

7点で検算する

温度変換は答えが公表されている値と突き合わせられるので、書いたら必ず検算します。assert を使うと、間違っていたときだけ止まるチェックが数行で書けます。上のファイルと同じフォルダに置いて実行してください。

import math
from temperature_cli import convert

CASES = [
    ("水の凝固点", "0", "C", 0.00, 32.00, 273.15),
    ("水の沸点", "100", "C", 100.00, 212.00, 373.15),
    ("人の平熱", "36.5", "C", 36.50, 97.70, 309.65),
    ("摂氏と華氏が一致", "-40", "C", -40.00, -40.00, 233.15),
    ("絶対零度", "-273.15", "C", -273.15, -459.67, 0.00),
    ("華氏の平熱表記", "98.6", "F", 37.00, 98.60, 310.15),
    ("室温をケルビンで", "300", "K", 26.85, 80.33, 300.00),
]

for name, text, unit, exp_c, exp_f, exp_k in CASES:
    c, f, k = convert(text, unit)
    assert math.isclose(c, exp_c, abs_tol=0.005), name
    assert math.isclose(f, exp_f, abs_tol=0.005), name
    assert math.isclose(k, exp_k, abs_tol=0.005), name
    print(f"OK  {name}  {text}{unit} -> {c:.2f} °C / {f:.2f} °F / {k:.2f} K")

print("すべての検算に合格しました")

手元（Windows 11 / Python 3.12.10）で実行した結果がこちらです。

OK  水の凝固点  0C -> 0.00 °C / 32.00 °F / 273.15 K
OK  水の沸点  100C -> 100.00 °C / 212.00 °F / 373.15 K
OK  人の平熱  36.5C -> 36.50 °C / 97.70 °F / 309.65 K
OK  摂氏と華氏が一致  -40C -> -40.00 °C / -40.00 °F / 233.15 K
OK  絶対零度  -273.15C -> -273.15 °C / -459.67 °F / 0.00 K
OK  華氏の平熱表記  98.6F -> 37.00 °C / 98.60 °F / 310.15 K
OK  室温をケルビンで  300K -> 26.85 °C / 80.33 °F / 300.00 K
すべての検算に合格しました

3. 入力欄の文字が数値になるまで

ここからGUIの話です。式は合っているのに動かない、という相談のほとんどは計算ではなく入力欄から値を取り出すところで起きています。先に全体の流れを見ておきましょう。

get() が返すのは必ず文字列

Tcl/Tk のマニュアルは、entry ウィジェットの get について「エントリーの文字列を返す」と1行で説明しています。数字を打っても、返ってくるのは数値ではなく文字列です。ここを見落とすと、足し算のつもりが文字列の連結になって静かに間違った結果が出ます。

value = entry.get()   # 画面に 25 と打っても、value は文字列の "25"
print(type(value))    # <class 'str'>
print(value + 5)      # TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

出典: Tcl/Tk 8.6 マニュアル ttk::entryより翻訳。原文は英語（2026年8月16日確認）

float() は「読めない文字列」を ValueError で知らせる

文字列を数値に変えるのが float() です。Python公式ドキュメントは「引数が文字列の場合、10進数でなければなりません。先頭に符号または空白を含んでもかまいません。」と説明しています。逆に言えば、この条件を満たさない文字列を渡すと変換できません。そのときに送出されるのが ValueError です。公式ドキュメントは ValueError を「演算子や関数が、正しい型だが適切でない値を持つ引数を受け取ったときや、IndexError のようなより詳細な例外では記述できない状況で送出されます。」と定義しています。

実際にどんな文字列が通り、どんな文字列で落ちるのかを Python 3.12.10 で確かめました。予想外のものが混じっています。

この表で覚えておきたいのは「全角数字は通るのに、全角のピリオド（．）は通らない」という一点です。日本語入力をオンにしたまま「２５．５」と打つと、数字はそのままなのに小数点だけが理由でエラーになります。原因が分かりにくい失敗なので、7章の実験3で対策を扱います。

出典: Python公式ドキュメント 組み込み関数 float()／同 組み込み例外 ValueError（いずれも2026年8月16日確認）

失敗を受け止める型

変換が失敗しうると分かっているので、try と except で囲みます。GUIアプリでは、この受け止めが特に重要です。例外を放置すると、画面上は何も起きていないように見えるのに、裏側のターミナルにだけエラーが出るという一番デバッグしにくい状態になるからです。

try:
    temp = float(value)
except ValueError:
    messagebox.showerror("エラー", "数値を入力してください")
    return

例外の基本的な考え方や、他のエラーメッセージの読み方はPythonエラー一覧＆解決法の ValueError の章にまとめてあります。

4. 完全なソースコード

GUI版の全体です。空行を含めて139行ありますが、そのうち61行は画面を組み立てる _build_ui() で、計算そのものを担当する _calculate() は33行しかありません。行数の大半はレイアウトです。まずは app003.py という名前で保存して実行し、動く画面を見てから読み進めるのが近道です。

import math
import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox


class App03:
    """温度変換アプリ"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("温度変換アプリ")
        self.root.geometry("500x812")
        self.root.minsize(500, 812)
        self.root.configure(bg="#f8f9fc")
        self._build_ui()

    def _build_ui(self):
        """UIを構築する"""
        # タイトルフレーム
        title_frame = tk.Frame(self.root, bg="#3776ab", pady=12)
        title_frame.pack(fill=tk.X)

        tk.Label(
            title_frame,
            text="温度変換アプリ",
            font=("Noto Sans JP", 16, "bold"),
            bg="#3776ab", fg="white"
        ).pack()

        # メインフレーム
        main_frame = tk.Frame(self.root, bg="#f8f9fc", padx=20, pady=20)
        main_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # 入力エリア
        input_frame = ttk.LabelFrame(main_frame, text="入力", padding=10)
        input_frame.pack(fill=tk.X, pady=(0, 10))

        tk.Label(input_frame, text="温度:").grid(row=0, column=0, sticky="w")
        self.entry = ttk.Entry(input_frame, width=20, font=("Arial", 12))
        self.entry.grid(row=0, column=1, padx=8, sticky="ew")
        self.entry.bind("<Return>", lambda e: self.process())

        tk.Label(input_frame, text="単位:").grid(row=0, column=2, sticky="w", padx=(8, 0))
        self.unit_var = tk.StringVar(value="摂氏 (°C)")
        self.unit_combo = ttk.Combobox(
            input_frame,
            textvariable=self.unit_var,
            values=["摂氏 (°C)", "華氏 (°F)", "ケルビン (K)"],
            state="readonly",
            width=14
        )
        self.unit_combo.grid(row=0, column=3, padx=8)
        input_frame.columnconfigure(1, weight=1)

        # 実行ボタン
        ttk.Button(
            main_frame,
            text="変換する",
            command=self.process
        ).pack(pady=8)

        # 結果エリア
        result_frame = ttk.LabelFrame(main_frame, text="結果", padding=10)
        result_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        self.result_text = tk.Text(
            result_frame,
            font=("Noto Sans JP", 11),
            bg="white", relief=tk.FLAT,
            state=tk.DISABLED
        )
        self.result_text.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # スクロールバー
        scrollbar = ttk.Scrollbar(result_frame, command=self.result_text.yview)
        self.result_text.configure(yscrollcommand=scrollbar.set)
        scrollbar.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)

    def process(self):
        """メイン処理"""
        value = self.entry.get().strip()
        if not value:
            messagebox.showwarning("警告", "値を入力してください")
            return

        try:
            result = self._calculate(value)
            self._show_result(result)
        except ValueError as e:
            messagebox.showerror("エラー", f"入力値が不正です: {e}")
        except Exception as e:
            messagebox.showerror("エラー", f"予期しないエラー: {e}")

    def _calculate(self, value):
        """温度変換の計算処理"""
        temp = float(value)

        # float("inf") や float("nan") は例外にならないので、ここで弾く
        if not math.isfinite(temp):
            raise ValueError("有限の数値を入力してください")

        unit = self.unit_var.get()

        # まず摂氏に変換
        if unit == "摂氏 (°C)":
            celsius = temp
        elif unit == "華氏 (°F)":
            celsius = (temp - 32) * 5 / 9
        else:  # ケルビン
            if temp < 0:
                raise ValueError("ケルビンは0以上の値を入力してください")
            celsius = temp - 273.15

        if celsius < -273.15:
            raise ValueError("絶対零度（-273.15 °C）より低い温度は存在しません")

        fahrenheit = celsius * 9 / 5 + 32
        kelvin = celsius + 273.15

        return (
            f"【変換結果】\n"
            f"\n"
            f"摂氏 (°C):   {celsius:.2f} °C\n"
            f"華氏 (°F):   {fahrenheit:.2f} °F\n"
            f"ケルビン (K): {kelvin:.2f} K"
        )

    def _show_result(self, text):
        """結果テキストエリアに表示"""
        self.result_text.config(state=tk.NORMAL)
        self.result_text.delete("1.0", tk.END)
        self.result_text.insert("1.0", text)
        self.result_text.config(state=tk.DISABLED)


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App03(root)
    root.mainloop()

この完成コードは minsize(500, 812) で最小サイズを固定しているので、これより小さくは縮められません。

5. コード解説（1行ずつ）

上から順に、意味のあるまとまりごとに分解します。変数や関数の書き方そのものに不安があれば、Pythonの基本構文と関数の使い方もあわせて確認してください。

5-1. import: 3行で4つのモジュールを読み込む

import math
import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox

math は inf や nan を弾くために使います。tkinter はGUIの本体、ttk はOSのテーマに見た目を合わせたウィジェット群、messagebox はエラーを知らせるダイアログです。すべて標準ライブラリなので追加インストールは要りません。

5-2. クラスにまとめる理由

class App03:
    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("温度変換アプリ")
        self.root.geometry("500x812")
        self._build_ui()

入力欄・単位の選択・結果表示という3つの部品を、別々のメソッドから触る必要があります。関数だけで書くと global だらけになるので、self. で持たせてしまうほうが早いです。役割は __init__() がウィンドウ設定、_build_ui() が画面の組み立て、process() がボタンを押されたときの入口、_calculate() が計算、_show_result() が表示、と1メソッド1仕事に分けています。

5-3. Entry: 入力欄を作る

self.entry = ttk.Entry(input_frame, width=20, font=("Arial", 12))
self.entry.grid(row=0, column=1, padx=8, sticky="ew")
self.entry.bind("<Return>", lambda e: self.process())

1行目で入力欄を作り、2行目で配置しています。作成と配置を必ず2行に分けてください。self.entry = ttk.Entry(...).grid(...) と1行にまとめると、self.entry には grid() の戻り値である None が入ってしまい、あとで self.entry.get() を呼んだ瞬間にエラーになります（症状別チェック参照）。

3行目の bind("<Return>", ...) はEnterキーへの割り当てです。<Return> がキーボードのEnterキー、<Enter> は「マウスがウィジェットに乗った」という別のイベントなので、名前が紛らわしい部分です。lambda e: と引数を1つ受け取っているのは、bind() で呼ばれる関数にはイベント情報のオブジェクトが必ず1つ渡されるためです。

5-4. Combobox と StringVar: 単位を選ばせる

self.unit_var = tk.StringVar(value="摂氏 (°C)")
self.unit_combo = ttk.Combobox(
    input_frame,
    textvariable=self.unit_var,
    values=["摂氏 (°C)", "華氏 (°F)", "ケルビン (K)"],
    state="readonly",
    width=14
)

StringVar は、ウィジェットの表示と Python 側の値を連動させるための入れ物です。公式ドキュメントは「ウィジェットは Variable オブジェクトにのみ結び付けられ、普通のPython変数には結び付けられない」と説明しています。textvariable に渡しておくと、利用者が選択を変えた瞬間に self.unit_var.get() の返り値も変わります。value= で初期値を指定しているので、起動直後から「摂氏 (°C)」が選ばれた状態になります。

state="readonly" は、公式ドキュメントによれば「値を直接編集できず、利用者はドロップダウンの一覧から1つを選ぶことしかできない」状態です。手入力を許すと想定外の文字列が入り、単位の比較が成立しなくなるので、選択肢が決まっているものは readonly にしておくのが安全です。

出典: Python公式ドキュメント tkinter／同 tkinter.ttk（Combobox の state オプション）より翻訳。原文は英語（いずれも2026年8月16日確認）

5-5. process(): 入口で空欄をふるい落とす

def process(self):
    value = self.entry.get().strip()
    if not value:
        messagebox.showwarning("警告", "値を入力してください")
        return

    try:
        result = self._calculate(value)
        self._show_result(result)
    except ValueError as e:
        messagebox.showerror("エラー", f"入力値が不正です: {e}")
    except Exception as e:
        messagebox.showerror("エラー", f"予期しないエラー: {e}")

.strip() で前後の空白を落としてから、if not value: で空欄を判定しています。空文字列は偽と評価されるので、if value == "": と書かなくてもこれで足ります。空欄のときだけ showerror ではなく showwarning を使い分けているのは、「打ち間違い」ではなく「まだ何も入れていない」状態だからです。

except を2段構えにしている点も見てください。上の ValueError は想定内の失敗（数字以外を打たれた、ありえない温度だった）で、利用者に直せる内容を伝えます。下の Exception は想定外の失敗で、ここに来る時点でこちらのコードの不備ですが、それでもアプリを落とさずメッセージを出します。順番を逆にすると Exception がすべて先に捕まえてしまい、丁寧なメッセージが出せなくなるので入れ替えないでください。

5-6. _calculate(): 摂氏にそろえてから計算する

temp = float(value)

# float("inf") や float("nan") は例外にならないので、ここで弾く
if not math.isfinite(temp):
    raise ValueError("有限の数値を入力してください")

unit = self.unit_var.get()

if unit == "摂氏 (°C)":
    celsius = temp
elif unit == "華氏 (°F)":
    celsius = (temp - 32) * 5 / 9
else:  # ケルビン
    if temp < 0:
        raise ValueError("ケルビンは0以上の値を入力してください")
    celsius = temp - 273.15

2章で決めたとおり、まず入力を摂氏にそろえます。ケルビンだけ先にマイナスを弾いているのは、「マイナスのケルビン」という概念自体が存在しないので、絶対零度のチェックより手前で止めたほうがメッセージが具体的になるからです。

math.isfinite() の行は、実際に動かして見つけた穴をふさぐためのものです。float("nan") は例外にならずに nan という特別な値を返し、しかも nan < -273.15 は False になります。つまりこの行がないと、nan と打った入力が下の絶対零度チェックを素通りして「nan °C」と表示されてしまいます。詳しくは症状別チェックで扱います。

5-7. 表示は書式指定で丸める

fahrenheit = celsius * 9 / 5 + 32
kelvin = celsius + 273.15

return (
    f"【変換結果】\n"
    f"\n"
    f"摂氏 (°C):   {celsius:.2f} °C\n"
    f"華氏 (°F):   {fahrenheit:.2f} °F\n"
    f"ケルビン (K): {kelvin:.2f} K"
)

{celsius:.2f} は「小数点以下2桁で表示する」という書式指定です。飾りではなく必需品で、これを外すと絶対零度の変換結果が -459.66999999999996 と表示されます。後述のとおり、これは計算ミスではなく浮動小数点の性質です。

f文字列を ( と ) で囲んで複数行に分けているのは、隣り合った文字列リテラルが自動的に連結されるPythonの性質を使った書き方です。1行を短く保てるので、長いメッセージを組み立てるときに便利です。

5-8. _show_result(): 編集禁止のまま書き換える

def _show_result(self, text):
    self.result_text.config(state=tk.NORMAL)
    self.result_text.delete("1.0", tk.END)
    self.result_text.insert("1.0", text)
    self.result_text.config(state=tk.DISABLED)

結果欄の Text ウィジェットは state=tk.DISABLED で作ってあり、利用者が勝手に書き換えられないようにしています。ただしこの状態ではプログラムからも書き込めません。そこで、いったん NORMAL に戻して書き換え、すぐ DISABLED に戻す、という手順を踏んでいます。この4行はセットで覚えてしまってください。

"1.0" は Text ウィジェット独特の位置指定で、「1行目の0文字目」つまり先頭を意味します。行番号が1始まり、文字位置が0始まりという組み合わせなので、最初は戸惑うところです。delete("1.0", tk.END) で全消去してから insert() するため、変換のたびに前の結果は消えます。

6. 式1本から作る7ステップ

139行をいきなり写経すると、どこで失敗したのか分からなくなります。まず計算だけを print() で確かめ、そのあとで画面を付ける順番がおすすめです。各ステップで必ず実行して、動くことを確認してから次に進んでください。

1. 1
   計算だけを関数にする

   GUIのことは忘れて、まず変換関数だけを書きます。print() で結果を見て、-40 を入れたら華氏も -40.0 になることを確かめましょう。

   def to_fahrenheit(celsius):
       return celsius * 9 / 5 + 32
   
   
   print(to_fahrenheit(0))     # 32.0
   print(to_fahrenheit(100))   # 212.0
   print(to_fahrenheit(-40))   # -40.0

2. 2
   空のウィンドウを出す

   新しいファイルを app003.py という名前で保存し、この3行で灰色のウィンドウが出ることを確認します。ここが動かない場合は環境側の問題なので、tkinterが使えるかの確認手順に戻ってください。

   import tkinter as tk
   
   root = tk.Tk()
   root.mainloop()

3. 3
   入力欄とボタンを置く

   root = tk.Tk() と root.mainloop() の間に書き足します。以降のステップもすべてこの間に追加していきます。押したらターミナルに文字が出るだけの、いちばん簡単な形で確認します。

   from tkinter import ttk
   
   entry = ttk.Entry(root, width=20)
   entry.pack(pady=10)
   ttk.Button(root, text="変換する", command=lambda: print("clicked!")).pack()

4. 4
   入力欄の値を取り出す

   ボタンの処理を関数に変え、打ち込んだ文字が取り出せているか print() で確認します。type() も一緒に出すと、返ってくるのが文字列だと実感できます。

   def on_click():
       value = entry.get()
       print(repr(value), type(value))
   
   
   ttk.Button(root, text="変換する", command=on_click).pack()

5. 5
   数値に変えて計算し、画面に出す

   結果表示用のラベルを1つ足して、そこに書き込みます。ここまでで「入力 → 計算 → 表示」が一周します。

   result_label = ttk.Label(root, text="")
   result_label.pack(pady=10)
   
   
   def on_click():
       celsius = float(entry.get())
       result_label.config(text=f"{celsius * 9 / 5 + 32:.2f} °F")

6. 6
   わざと文字を入れて落としてみる

   ステップ5の状態で「あ」と入力してボタンを押してください。画面には何も起きず、ターミナルにだけ赤い文字が出るはずです。これがGUIアプリのエラーの見え方です。確認できたら try / except で受け止めます。

   from tkinter import messagebox
   
   
   def on_click():
       try:
           celsius = float(entry.get())
       except ValueError:
           messagebox.showerror("エラー", "数値を入力してください")
           return
       result_label.config(text=f"{celsius * 9 / 5 + 32:.2f} °F")

7. 7
   単位の選択を足して完成形に寄せる

   最後に Combobox を追加し、選ばれた単位で処理を分岐させます。ここまで来たら4章の完成コードと見比べて、クラス化・レイアウト・絶対零度チェックを取り込んでください。

   unit_var = tk.StringVar(value="摂氏 (°C)")
   ttk.Combobox(
       root,
       textvariable=unit_var,
       values=["摂氏 (°C)", "華氏 (°F)", "ケルビン (K)"],
       state="readonly",
   ).pack()

7. 自分でいじって試す5つの実験

動いたら、次は意図的に書き換えて結果を見る番です。どれも数分で終わります。1か所ずつ変えて実行すると、「この行が結果のここに効いている」という感覚が短時間で身につきます。

value = 26.85
print(f"{value:.0f}")   # 27
print(f"{value:.1f}")   # 26.9
print(f"{value:.2f}")   # 26.85
print(f"{value:.10f}")  # 26.8500000000

def only_number(new_value):
    """入力途中の状態も許す、ゆるめの判定"""
    if new_value in ("", "-", "+", ".", "-.", "+."):
        return True
    try:
        float(new_value)
    except ValueError:
        return False
    return True


vcmd = (root.register(only_number), "%P")
entry = ttk.Entry(root, validate="key", validatecommand=vcmd)
entry.pack()

import unicodedata


def normalize_number(text):
    """全角の数字・記号を半角に寄せる"""
    t = unicodedata.normalize("NFKC", text)
    return t.replace("−", "-").replace("ー", "-").strip()


print(float(normalize_number("１２．５")))   # 12.5
print(float(normalize_number("　36.5　")))   # 36.5

self.entry.focus_set()

def _show_result(self, text):
    self.result_text.config(state=tk.NORMAL)
    self.result_text.insert(tk.END, text + "\n\n")   # 消さずに末尾へ追加
    self.result_text.see(tk.END)                     # 最新行までスクロール
    self.result_text.config(state=tk.DISABLED)

self.result_text = tk.Text(
    result_frame,
    font=("Noto Sans JP", 11),
    bg="white", relief=tk.FLAT,
    state=tk.DISABLED
)   # ここでは pack しない
scrollbar = ttk.Scrollbar(result_frame, command=self.result_text.yview)
self.result_text.configure(yscrollcommand=scrollbar.set)

scrollbar.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)                         # 先に右端を確保する
self.result_text.pack(side=tk.LEFT, fill=tk.BOTH, expand=True)   # 残りを Text が使う

8. うまく動かないときの症状別チェック

入力を受け取るアプリは、エラーが出るパターンと「エラーは出ないのに結果がおかしい」パターンの両方があります。まず症状から当たりを付けてください。

value = self.entry.get().strip()
if not value:
    messagebox.showwarning("警告", "値を入力してください")
    return

try:
    temp = float(value)
except ValueError:
    messagebox.showerror("エラー", f"数値として読めません: {value}")
    return

# これはダメ（entry の中身は None になる）
entry = ttk.Entry(root).pack()
entry.get()   # AttributeError: 'NoneType' object has no attribute 'get'

# 正しい書き方
entry = ttk.Entry(root)
entry.pack()

value = entry.get()   # "25"

value + 5      # TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
value * 3      # エラーにならず "252525"（文字列が3回繰り返される）
float(value) + 5   # 30.0 ← 正しい

print(-273.15 * 9 / 5 + 32)   # -459.66999999999996
print(-40 + 273.15)           # 233.14999999999998
print(36.6 * 9 / 5 + 32)      # 97.88000000000001
print(0.1 + 0.2)              # 0.30000000000000004

temp = float("nan")
print(temp < -273.15)   # False ← 弾けない
print(temp > -273.15)   # False ← こちらも False

temp = float("inf")
print(temp < -273.15)   # False ← やはり通ってしまう

import math

temp = float(value)
if not math.isfinite(temp):
    raise ValueError("有限の数値を入力してください")

UNITS = {
    "摂氏 (°C)": "C",
    "華氏 (°F)": "F",
    "ケルビン (K)": "K",
}

code = UNITS[self.unit_var.get()]   # "C" / "F" / "K"

entry.bind("<Return>", lambda e: process())   # 正しい（Enterキー）
entry.bind("<Enter>", lambda e: process())    # マウスが乗ったときに動く

出典: Python公式ドキュメント 組み込み関数 float()／同 tkinter（いずれも2026年8月16日確認）

9. 練習問題

手を動かして初めて身につきます。ヒントだけ添えるので、答えを見る前に自分で書いてみてください。

1. 課題1: 変換の向きを1つ増やす

   ランキン度（°R）に対応させましょう。絶対零度を0とする華氏系の単位です。NISTの換算式は華氏からケルビンが T/K = (t/°F + 459.67)/1.8、ランキン度からケルビンが T/K = (T/°R)/1.8 なので、この2つから °R と °F の関係が導けます。
   ヒント: 「入り口2本・出口2本」の設計なので、追加するのは摂氏との相互変換2本と、Combobox の選択肢1つだけです。（出典: NIST SP 811 Appendix B.8・2026年8月16日確認）

2. 課題2: 入力の範囲に注意書きを出す

   絶対零度に近い値（たとえば -270 °C 以下）を入力したとき、エラーにはせず「極低温の領域です」と補足を添えて表示しましょう。
   ヒント: 変換結果の文字列を組み立てる直前に if celsius <= -270: で分岐し、メッセージを1行足すだけです。

3. 課題3: 結果をファイルに保存する

   「保存」ボタンを追加し、これまでの変換結果をテキストファイルに書き出せるようにしましょう。
   ヒント: from tkinter import filedialog のあと filedialog.asksaveasfilename() で保存先を選べます。取得した内容は self.result_text.get("1.0", tk.END) で読めます。

4. 課題4: 変換関数のテストを書く

   2章の検算スクリプトを参考に、自分が追加した変換式にも assert によるチェックを書きましょう。
   ヒント: 答えが決まっている点（水の凝固点・沸点・絶対零度）を選ぶと、期待値を自分で計算せずに済みます。比較には math.isclose() を使ってください。

10. よくある質問

Q. 摂氏から華氏、華氏から摂氏の式を教えてください。

摂氏から華氏は °F = °C * 9 / 5 + 32、華氏から摂氏は °C = (°F - 32) * 5 / 9 です。9 / 5 は 1.8、5 / 9 は 1 / 1.8 と同じなので、どちらの書き方でも結果は変わりません。書けたら -40 を入れてみてください。摂氏と華氏の数値が一致する唯一の点なので、式の検算に使えます。

Q. ケルビンへの変換で 273 ではなく 273.15 を使うのはなぜですか？

NISTは「摂氏0度は 273.15 K である」と示しています。273 で計算すると 0.15 度ぶんずれるため、絶対零度が -273.00 と表示されるなど、境界の検算が合わなくなります。学習用でも 273.15 を使うことをおすすめします。

Q. int() ではなく float() を使うのはなぜですか？

温度は 36.5 度のように小数で入力されるからです。int("36.5") は ValueError になり、小数点を含む入力がすべて弾かれてしまいます。整数だけを扱いたい場面でも、いったん float() で受けてから丸めるほうが利用者にとっては親切です。

Q. entry.get() が空文字列しか返しません。

まず entry = ttk.Entry(root).pack() のように作成と配置を1行にまとめていないか確認してください（この場合は AttributeError になります）。次に、値を読むタイミングを確認します。root.mainloop() の前に get() を書くと、利用者が入力する前の空の状態を読んでしまいます。get() はボタンやキーのイベントで呼ばれる関数の中に置いてください。

Q. 入力欄に数字しか打てないようにできますか？

できます。root.register() で検証関数を登録し、Entry の validate="key" と validatecommand に渡します。具体的なコードは7章の実験2にあります。ただしこの方法でも "nan" のようなすり抜けは起きるため、計算する直前のチェックは残しておいてください。

Q. GUIではなくコマンドラインだけで作りたいのですが。

2章に input() を使ったコマンドライン版を掲載しています。計算部分はGUI版とほぼ同じで、違いは値の受け取り方と表示方法だけです。処理の中身と画面まわりを分けておくと、片方だけ差し替えられます。

Q. 表示される桁数を変えたいです。

f"{celsius:.2f}" の 2 を書き換えます。:.1f なら小数第1位まで、:.0f なら整数に丸められます。丸めるのは表示の直前だけにして、計算の途中では丸めないでください。誤差が積み重なります。

Q. 絶対零度より低い値をわざわざ弾く必要はありますか？

学習目的なら必須ではありませんが、入れておくと「入力チェックを書く」練習になります。実際のアプリでは、物理的にありえない値をそのまま計算して表示するより、理由を添えて断ったほうが親切です。同じ考え方は、年齢にマイナスを入れさせない、体重に0を入れさせないといった場面でそのまま使えます。

Q. 温度以外の単位変換にも応用できますか？

できます。「いったん基準の単位にそろえてから出力する」という設計はそのまま使えます。長さならメートル、重さならグラムを基準に決めるだけです。実装例は長さ単位変換や重さ単位変換にあります。ただし為替のようにレートが変動するものは、係数を固定値で持てない点が温度と違います。

Q. コードは動いたけれど、クラスの書き方がまだ分かりません。

その段階で問題ありません。まずは「self. を付けた変数は、同じクラスのどのメソッドからも見える」という一点だけ押さえてください。6章のようにクラスなしの形から始めて、変数が増えて見通しが悪くなったタイミングでクラスに移すと、必要性が実感として分かります。

11. 次の一歩

「入力を受け取る → 数値に変える → 計算する → 表示する」という流れは、これから作るアプリのほとんどで再登場します。次はこの型を保ったまま、入力や表示を1つだけ複雑にするのがおすすめです。

扱う対象を「1件の値」から「複数件の一覧」へ広げたくなったら、次は Listbox の出番です。入力欄なら get() で文字列がそのまま返りますが、一覧では「いま選ばれている行の番号」を受け取ってから元データを引き直す手順が要ります。ToDoリストアプリで選択中の項目を正しく取り出す型を先に押さえておくと、この先どのアプリでも行番号のずれで詰まらずに済みます。

tkinter のウィジェットをひととおり見渡したい場合はtkinterで最初のウィンドウを表示するの3層構造の説明が土台になります。GUI以外のライブラリも含めた全体像はPythonライブラリ一覧に、独学の順番を1冊で固めたい場合はPython学習本の比較にまとめてあります。