Pythonはシンプルなオブジェクト指向のプログラミング言語です。機械学習・ウェブサイト作成・ゲーム作成など、さまざまな現場で用いられています。使い勝手がよく習得しやすい言語の1つなので、これからプログラミング言語を学ぶ初心者の方は、Pythonから挑戦してみてはいかがでしょうか。今回はPython習得の手助けとなる基礎的な文法を「Hello world!」を題材にして3つ選んで紹介します。プログラミングに興味がある方はぜひ参考にしてください。
基本の「Hello world!」！関数と引数を使った基礎文法
Pythonをインストールしたなら、最初は定番の「Hello world!」を出力してみましょう。「Hello world」はどのプログラムを学ぶ場合にも初心者が最初に触れる事柄です。これを覚えることによって「端末に指定した文字を出力させる」という動作がプログラムによって可能になります。
「print」関数と引数
Pythonのターミナルを起動させたら「print(‘Hello world!’)」と入力してください。すると、「print(“Hello world!”)」の下部に「Hello world!」と表示されます。「print」は、その後ろに書かれた「()」でくくられた引数（ひきすう、アーギュメント）を表示する文法で使われる関数です。関数とはプログラム上であらかじめ用意されている機能や処理式です。与えられた引数を元にして計算や動作をします。引数とは関数などを呼び出す際に、関数に渡される値のことです。この「print(‘Hello world!’)」では、print関数に「’hello world!’」という引数が渡され、関数の働きによって引数の値が画面に表示されることになります。
なお、引数に文字列を使う場合には「’（シングルクォーテーション）」を配置するのを忘れないようにしてください。
動作ファイルを起動させる
「print(‘Hello world!’)」を実際に動作ファイルとして作成し、実行してみましょう。ノートパッドやエディタなどに「print(‘Hello world!’)」と入力し「hello.py」という名前で保存してください。「.py」はPythonで使う拡張子のことです。次に、使っているパソコンがwindowsなら「コマンドプロントプト」を起動させ「python hello.py」と入力します。すると画面に「hello world!」と表示されます。もし表示されない場合は「hello.py」の前に動作ファイルが保存されているアドレスを入力してください。macOSやLinuxを使っている場合にはターミナルからプログラムを実行します。
「Hello world!」をバージョンアップ！変数を使った基礎文法
今度はPythonに、ユーザーが入力した名前で挨拶をしてもらいましょう。それには以下の3行のコードを入力する必要があります。
message = ‘Hello ‘ + name + ‘ !’
print(message)
上記のコードをノートパッドやエディタで入力をしたなら「name.py」という名前で保存し、ターミナルから起動してください。すると「名前を入力してください:」という表示がでます。「:」の後ろに名前（例えばSquid）を入力し、Enterキーを押せば「Hello Squid !」と表示されます。このプログラムで使われている基礎文法は、変数・input関数・演算子の3つです。
1行目の解説！変数とはなにか？
Pythonにおける「変数」は、何かの値を入れるための箱のようなものです。数学で使う「x」や「y」といった値と非常に近い役割を持っています。上記のプログラムの1行目には「name = input(‘名前を入力してください:’)」を見てみましょう。最初に変数の「name」があり、次に演算子「=」、最後にinput関数があります。inputは、引数を画面表示するとともに、ユーザーが入力した情報を受け取る関数です。「=」は、記号の右側にある値を左側に代入する機能がある演算子（代入演算子）です。
「name = input(‘名前を入力してください:’)」を動作させると、input関数の効果で「名前を入力してください:」と画面に表示され、その後に入力された文字列を受け取ります。次に受け取った文字列は代入演算子「=」によって、変数「name」に代入されることになります。
2行目と3行目の解説！新しい変数（message）に変数（name）を代入する
2行目の「message = ‘Hello ‘ + name + ‘ !’」では新しい変数である「message」が登場します。変数であるmessageには代入演算子の効果で「’Hello ‘ + name + ‘ !’」の値が入力されます。ここで注意してほしいのは、変数の中に変数を代入しても構わないということです。これによってさまざまな変数の値が入力できるようになります。「’Hello ‘ + name + ‘ !’」では「Hello 」という文字列にname変数の値、最後に「 !」が合わさって1つの値となります。なお、「+」は記号の左右の文字列を結合したり数値を加算するために使う演算子です。文字列を結びつける場合は「結合演算子」、数値加算では「加算演算子」と呼ばれます。
3行目では「print(message)」とすることで、変数であるmessageを引数にして、print関数で画面表示させます。
コードをひとまとめに！関数定義を使う基礎文法
さて、入力したコードをひとまとめにすることはできないのでしょうか。Pythonではプログラマーが関数を自由に定義することが可能です。以下のように入力すれば、入力したコードを「helloworld」という1つの関数として取り扱えるようになります。これを関数定義と呼びます。
name = input(‘名前を入力してください:’)
message = ‘Hello ‘ + name + ‘ !’
print(message)
関数定義する理由
なぜ関数定義しなければならないのか、疑問に思った人もいるでしょう。それは、次のような理由があるからです。まず、関数定義すればプログラム中で何度も登場するコード群を1つの関数として使えるようになります。関数を入力すれば、同じコードを書く必要がなくなります。プログラムデータの縮小や、バグの発生を防ぐことが期待できるでしょう。また、コード群がどのような目的で入力されたのか一目でわかるようになります。分かりやすく見た目のよいプログラムになるでしょう。さらに、関数定義しておけば、ほかのプログラムからコード群を利用することも可能です。
関数定義の仕方
Pythonではユーザー定義の関数は「def」を使って作ります。1行目「def helloworld():」は、関数定義の作成を「def」で宣言し、その後に新しく作った関数の名として「helloworld():」を記入しています。関数に与える引数がある場合は「()」にその値を記入してください。今回は引数の値がないので空白のままです。「:」以降に関数定義に含むコード群を入力します。入力するコード群（関数本体、関数ボディ）はインデントすることで「def」に含まれることを示します。コードを入力し終わったら、空白行をいれてインデントを戻してください。これで関数定義が終了します。
関数呼び出し
定義された関数は「関数呼び出し」で使用できます。6行目に記入されている「helloworld()」はインデントが戻されているので、「def」には含まれていません。インデントがないことでPyhonは「helloworld()」関数を呼び出したのだと判断し実行します。
Pythonでコードを書く場合のコツ
初心者がPythonの基礎文法を学ぶときは、参考にしたコードを実際に自分の手で入力することが大切です。その際に知っておくと便利なコツを以下で紹介します。
エラーが出たときは？
基礎文法を学ぶ上で「思ったようにプログラムが動作しない」とトラブルは常に起こります。プログラムが動かないときによく表示される「SyntaxError」は、打ち込んだプログラムが構文として正しくないことを示しています。「SyntaxError: invalid syntax」と表示されたなら「無効な構文である」という意味です。この文章が現れた場合には、次のことをチェックしてみたください。
・コマンドや関数の名前が正確か
・「:」の入力忘れはないか
・カッコの閉じ忘れはないか
・「’」や「”（ダブルクォーテーション）」は正しく入力されているか
・半角スペースに全角スペースが混じっていないか
半角スペースや空白行を上手に使う
演算子の前にはよく半角スペースが入力されていますが、これはプログラムには影響を与えません。しかし、半角スペースが演算子の前後に入っているとコードを読みやすくなるので、入れておいた方がよいでしょう。関数定義の際に入力した空白行も同じです。空白行はコードに何ら影響を与えません。ですが、関数定義が終了したことをわかりやすくするためにも入力しておくことをおすすめします。
コメントを入力したいとき
プログラミングをしていると、プログラムの途中にメモ・コードの意味・コードの名前といった、プログラムの動作には直接関係しない情報を残す必要がでる場合があります。そのような情報はコメントという形で記しておくとよいでしょう。コメントは1行なら文章の頭に「#」を付けて記してください。複数行にわたるなら「”””」を用います。例えば「複数行のコメント」という言葉を2列に渡って残す場合、次のように表記します。
複数行の
コメント
“””
コメントは、プログラム作成後にコードを確認したり動作テストをする際の、重要な手がかりとなります。プログラミングをする場合には、適切にコメントを残していくようにしましょう。
自分の手で入力するのが近道！3つの基礎文法は覚えてしまおう
Pythonを使って「Hello world!」と表示させるためには関数と引数の扱いを覚える必要があります。このコードを進歩させ、ユーザーが入力した値を「Hello world!」と組み合わせて表示させるには、変数を利用する方法が便利です。また、コード群をひとまとめにするには関数定義を利用します。なお、初心者がPythonを覚える近道は動作を確かめながら手を動かすことです。今回の基本文法も、何度も自分でコードを入力して覚えるようにしましょう。
