Pythonとtkinterでストップウォッチを作成する方法【サンプルコード付き】

ストップウォッチは、ある出来事から次の出来事までの時間間隔を測定するための道具で、一般的に数秒〜数分程度の計測に使用されます。スポーツのタイム計測をはじめ、産業現場で熱流量や電流の変化を測るなど、幅広い場面で活用されています。

Pythonでは標準ライブラリのtkinterを使えば、GUIを備えたストップウォッチを簡単に自作できます。本記事で紹介するのは、スタート（Start）・ストップ（Stop）・リセット（Reset）の3つの操作ボタンを備えたウィンドウアプリケーションです。

ポイントは「after()」メソッド

このプログラムの核となるのが、tkinterのウィジェットが持つafter()メソッドです。指定したミリ秒後に任意の関数（コールバック）を呼び出せるため、これを繰り返し実行することで「1秒ごとに表示を更新する」というストップウォッチ特有の動作を実現できます。

widget.after(ms, function=None)

ms       : 処理までの待ち時間（ミリ秒）
function : 時間経過後に呼び出されるコールバック関数

以下のサンプルでは、このafter()メソッドを中心に据え、わかりやすいGUIを備えたストップウォッチを構築していきます。

サンプルコード

import tkinter as tk

count = -1
run = False

def timer(mark):
    """1秒ごとにカウントを更新する"""
    def tick():
        global count
        if run:
            # 計測開始直前の表示
            if count == -1:
                show = "Starting..."
            else:
                show = str(count)
            mark['text'] = show
            # 1000ミリ秒（1秒）ごとに自分自身を再実行
            mark.after(1000, tick)
            count += 1
    tick()

# 計測開始時
def start_timer(mark):
    global run
    run = True
    timer(mark)
    btn_start['state'] = 'disabled'
    btn_stop['state'] = 'normal'
    btn_reset['state'] = 'normal'

# 一時停止時
def stop_timer():
    global run
    run = False
    btn_start['state'] = 'normal'
    btn_stop['state'] = 'disabled'
    btn_reset['state'] = 'normal'

# リセット処理
def reset_timer(mark):
    global count
    count = -1
    if not run:
        btn_reset['state'] = 'disabled'
        mark['text'] = 'Welcome!'
    else:
        mark['text'] = 'Start!'

base = tk.Tk()
base.title("PYTHON STOPWATCH")
base.minsize(width=300, height=200)

mark = tk.Label(base, text="Welcome!", fg="blue",
                font="Times 25 bold", bg="white")
mark.pack(pady=10)

btn_start = tk.Button(base, text='Start', width=25,
                      command=lambda: start_timer(mark))
btn_stop = tk.Button(base, text='Stop', width=25,
                     state='disabled', command=stop_timer)
btn_reset = tk.Button(base, text='Reset', width=25,
                      state='disabled',
                      command=lambda: reset_timer(mark))
btn_start.pack()
btn_stop.pack()
btn_reset.pack()

base.mainloop()

コードのポイントは次のとおりです。

• timer()：after(1000, tick)により1秒ごとにtick()を呼び出し続け、ラベルに表示される数値を増やしていきます。
• start_timer() / stop_timer()：フラグ変数runのON/OFFで計測の開始・停止を切り替えると同時に、各ボタンの有効／無効状態も適切に管理します。
• reset_timer()：カウントを初期値に戻し、停止中であればラベルの表示を「Welcome!」に戻します。

以下の画像は、ストップウォッチを実行した際の各シーンを示したものです。

起動直後の画面

計測中の画面

一時停止した画面

リセットした画面