Python 入門

Python 最初のプログラム

エキサイティングなステップへようこそ！あなたの最初の Python プログラムを書き、実行してみましょう。これはプログラミングの旅における重要なマイルストーンです。Python とは何かを学び、システムのインストールを完了し、開発環境に慣れた今、いよいよそれらの準備を試す時が来ました。

"Hello, World!" プログラムを書くことは、プログラミング教育における歴史ある伝統です。これは、あなたの Python 環境が正しく構成され、いつでも使える状態にあることを確認するためのシンプルかつ強力な方法です。

1. print() 関数：最初の Python コマンド

"Hello, World!" プログラムの核心（そして多くのインタラクティブな Python プログラムの核心）にあるのは、print() 関数です。

Python において、関数 (Function) とは、単一の関連する操作を実行するために組織された、再利用可能なコードのブロックのことです。print() 関数は Python の組み込み（Built-in）機能であり、特別な設定なしでいつでも使用できます。その主な目的は、情報（出力 / Output）をコンソールやターミナルに表示することです。

print() にテキストを表示させたい場合は、そのテキストを引用符（シングルクォート ' ' またはダブルクォート " " のいずれか）で囲む必要があります。このように引用符で囲まれたテキストは、文字列リテラル (String Literal) と呼ばれます。文字列は文字のシーケンスであり、リテラルはそのシーケンスがコード内で直接表現されたものです。

1.1 文字列リテラル (String Literals) の理解

文字列リテラルは、Python コード内でテキストデータを直接表現する方法です。

  • 囲みのルール： 文字列はシングルクォート (') またはダブルクォート (") 内に収める必要があります。Python は両者を全く同じように扱います。最も重要なのは一貫性を保つことで、文字列の開始と終了に同じ種類の引用符を使用することです。
  • 内容の包含： 引用符内のすべての内容は文字列の一部と見なされます。これにはアルファベット、数字、記号、スペースが含まれます。
  • 実際の応用： 今回の "Hello, World!" の例では、"Hello, World!" が print() 関数によって表示される文字列リテラルとなります。
# これはコメントです。Pythonはコメントを無視します。これらは人間が読むためのものです。

# 例 1：ダブルクォートを使用して文字列を表現
print("Hello, World!") 
# print() 関数が文字列 "Hello, World!" をコンソールに表示します。

# 例 2：シングルクォートを使用して文字列を表現
print('Pythonは楽しい！')
# シンプルな文字列の場合、シングルクォートはダブルクォートと全く同じ役割を果たします。

# 例 3：数字や記号を含む文字列
print("123 Main Street #45")
# print() 関数は、数字や記号を含む文字列全体を表示します。

1.2 なぜ print() が重要なのか？

print() 関数が基礎中の基礎である理由は以下の通りです。

  • 結果の出力： プログラムがあなた（ユーザー）やシステムの他の部分に、結果、メッセージ、または現在のステータスを伝える主要な手段です。
  • コードのデバッグ (Debugging)： より複雑なプログラムを書くようになると、print() 文は「デバッグ」（エラーを見つけて修正すること）において無類の価値を発揮します。コードの各所で変数の値やメッセージをプリントすることで、プログラムの実行フローを追跡し、どこで問題が起きているかを特定できます。
  • 初歩的なユーザーインタラクション： 高度なユーザーインタラクションは後ほど学びますが、print() は情報を表示することでユーザーとやり取りするプログラムを作成するための第一歩です。

2. Python コードを書いてみよう

print() 関数と文字列を理解したところで、最初の本物の Python プログラムを書いてみましょう。

  1. テキストエディタまたは IDE を開く： 前章の IDE（統合開発環境）に関する内容を思い出してください。コード記述がはるかに簡単になるため、VS Code や PyCharm などの IDE の使用を推奨します。VS Code を使用する場合は、それを起動してください。PyCharm を使用する場合は、新しいプロジェクトを開くか、既存のプロジェクト内に新しいファイルを作成してください。メモ帳 (Windows) やテキストエディット (macOS、標準テキストとして保存) などのシンプルなエディタでも可能ですが、IDE の方が体験は格段に良くなります。
  2. 新しいファイルを作成する： 選択したエディタまたは IDE で、新しい空のファイルを作成します。ほとんどの IDE には「File > New File」や「File > New > Python File」といったオプションがあります。
  3. コードを入力する： 新しいファイルに、以下の通り一行の Python コードを正確に入力してください。
print("Hello, World!")

細部に注意： print がすべて小写であること、括弧 () が正しく配置されていること、そして "Hello, World!" がダブルクォートで囲まれていることを確認してください。文字列内部の大文字・小文字や句読点にも注意を払ってください。

4. ファイルを保存する (重要ステップ)：

    • hello.py のような、内容が分かりやすい名前を付けます。.py という拡張子は極めて重要です。 これは、OS と Python インタプリタに対して、このファイルが Python コードを含んでいることを伝える役割を果たします。
    • ファイルを簡単に見つけられる場所、例えば Python プロジェクト専用のフォルダ（Windows なら C:\PythonProjects、macOS/Linux なら ~/Documents/PythonProjects など）に保存します。後でターミナルから実行する際に必要になるため、このパスを覚えておいてください。

保存された hello.py の中身は、この一行だけになります：

print("Hello, World!")

3. ターミナル (Terminal) でプログラムを実行する

コードを書き終えて .py ファイルとして保存したら、次はそれを実行 (Execute) します。これは、Python インタプリタに対してあなたの命令を読み取って実行するように伝えることを意味します。最も基本的な方法は、コマンドライン（ターミナル、コマンドプロンプト、またはシェルとも呼ばれます）を使用することです。

  1. ターミナル / コマンドプロンプトを開く：
    • Windows: スタートメニューで「コマンドプロンプト (Command Prompt)」または「PowerShell」を検索します。
    • macOS: Spotlight (Cmd + Space) を使用して「ターミナル (Terminal)」を検索します。
    • Linux: お使いのターミナルアプリを開きます。
    • C:\Users\YourName> (Windows) や YourName@ComputerName:~$ (macOS/Linux) のようなプロンプトが表示されるはずです。
  2. ファイルのあるディレクトリへ移動する： ターミナルに hello.py ファイルがどこにあるかを教える必要があります。cd (ディレクトリの変更、change directory) コマンドを使用します。
    • Windows 例: ファイルが C:\PythonProjects に保存されている場合：
cd C:\PythonProjects
    • macOS/Linux 例: ファイルが ~/Documents/PythonProjects に保存されている場合：
cd Documents/PythonProjects
    • cd コマンドを入力して Enter を押すと、プロンプトが現在のディレクトリに更新されます。

3. Python プログラムを実行する： 正しいディレクトリに入ったら、python コマンドとファイル名を組み合わせて実行します。

python hello.py

(注意：macOS や Linux など、一部のシステムで python コマンドが古いバージョンを指している場合は、python3 hello.py と入力する必要があるかもしれません。)

4. 出力を確認する： すべての設定が正しく、コードにタイポ（入力ミス）がなければ、ターミナルに次のような出力が表示されます。

Hello, World!

おめでとうございます！ 最初の Python プログラムを書き、実行することに成功しました。この出力は、Python のインストールが正常であり、ファイルが正しく保存され、インタプリタがコードをスムーズに実行できたことを証明しています。

4. IDE (VS Code / PyCharm) でプログラムを実行する

IDE（統合開発環境）はコードの実行プロセスを簡略化しており、通常は専用の「実行」ボタンやメニューオプションが用意されています。これらは、バックグラウンドでターミナルコマンドを自動的に処理してくれます。

4.1 VS Code での実行

  1. hello.py ファイルを開く： VS Code で「File > Open File...」または「File > Open Folder...」から、保存したファイルを探して開きます。
  2. ファイルを実行する (3つの方法)：
    • 方法 1 (再生ボタン)： エディタウィンドウの右上にある小さな「再生」アイコン（緑色の三角形）をクリックします。VS Code が下部の統合ターミナルで現在のファイルを実行します。
    • 方法 2 (右クリックメニュー)： コード編集エリアの任意の場所を右クリックし、コンテキストメニューから「Run Python File in Terminal (ターミナルで Python ファイルを実行)」を選択します。
    • 方法 3 (ターミナルメニュー)： 上部メニューの「Terminal > Run Python File」を選択するか、統合ターミナル（ショートカット Ctrl+~ / Cmd+~）を開き、手動で python hello.py と入力します。

4.2 PyCharm での実行

  1. プロジェクトとファイルを開く： PyCharm で hello.py を保存したプロジェクトを開きます。左側のプロジェクトエクスプローラーからファイル名をダブルクリックしてコードを開きます。
  2. ファイルを実行する (3つの方法)：
    • 方法 1 (右クリックメニュー)： プロジェクトエクスプローラーの hello.py ファイル名、またはコード編集エリアを右クリックし、「Run 'hello'」を選択します。
    • 方法 2 (実行メニュー)： 上部メニューの「Run > Run...」から hello を選択します。
    • 方法 3 (再生ボタン)： 一度実行すると、上部ツールバーに緑色の「再生」ボタンが表示されます。プルダウンメニューで hello が選択されていることを確認してクリックします。

PyCharm は IDE 下部に「Run」ツールウィンドウを開き、出力を表示します：Hello, World!。