[Python][Tkinter]Entryに実数のみ入力可能にしたい。

Question

実現したいこと

Entryに入力できる値を実数のみにしたいです。
実数は、正負,整数,浮動小数点数,10の累乗,e指数表記,0省略としたいです。

該当のソースコード

import tkinter as tk
import re

class Application(tk.Frame):
    entry = None

    def onValidate(self, S):
        if re.match(re.compile('[+-]?(?:\d+\.?\d*|\.\d+)(?:(?:[eE][+-]?\d+)|(?:\*10\^[+-]?\d+))?'), str(S)):
            return True
        else:
            self.bell()
            return False

    def __init__(self, master=None):
        super().__init__(master)
        self.master.geometry("300x200")
        frame = tk.Frame(self.master)
        frame.pack()

        vcmd = self.register(self.onValidate)
        self.var = tk.DoubleVar(value='')
        self.entry = tk.Entry(frame, width=15, textvariable=self.var, validate="key", validatecommand=(vcmd, '%S'))
        self.entry.pack()

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

試したこと

当たり前ですが、\d+で1個以上となっていることが、問題と思い\d?とすると、すべての文字が使用可能となってしまいました。
入力した値の先頭にmatchしている（と理解しています）ので、|を用いて記載した場合は、小数点.やeが好きなだけかけてしまい期待した結果にできませんでした。

補足情報

プログラミング学習を始めて1か月に満たないので、お手数ですがわかりやすく説明いただきたいです。

よろしくお願いいたします。

Comments

[TakaiY]

質問のコードの何が問題なのですか？
「\d+で1個以上となっていることが、問題と思い」の「問題」の部分です。

[nonoshu]

上のコメント通り、質問文を修正するのが良いと思います。
恐らくですが、「問題」＝「期待通りの動きにならない原因」ということだと推察します。
また、（正規表現で入力制御を実装するなら）これは正規表現の課題と思いますので
質問文のタグに「正規表現」をつけるとより回答が集まりやすくなると思います。

[ikedas]

回答に書いた通り、re.match()だと前方一致なので、後ろに関係ないものがあってもマッチが成功します。\d+を\d?に変えると「0文字または1文字の数字」に前方一致するので、結局「すべての文字が使用可能」になってしまうというわけですね。

Answer 1

とりあえず実装するだけなら以下のようにすればよいかと。

def onValidate(self, s):
 s += '0'
 try:
  float(s)
  return True
 except:
  return False

float関数で文字列から数値(浮動小数)に変換する際に不正な文字列はエラーが出ることを利用します。末尾に'0'を追加するのは'-'や'E'などの入力時にエラーを出さないためです。
この場合は判定には入力されている全文字列'%P'が必要です。

self.entry = tk.Entry(frame, width=15, textvariable=self.var, validate="key", validatecommand=(vcmd, '%P'))

全パターンは調べていませんがざっと動作確認した感じでは大丈夫だと思います。

Answer 2

Pythonの標準ライブラリを使うときは、公式ドキュメントでライブラリの仕様を確認する習慣をつけるとよいです。「re - 正規表現操作」を見てみましょう。

順に読んでいくと、「モジュールコンテンツ」に、このライブラリによって利用できるようになる関数が載っています。

• re.search()は「string を走査し、正規表現 pattern がマッチを生じさせる最初の場所を探して、対応する マッチオブジェクト を返します」ということなので、中間一致です。ですから文字列中のマッチさせたいパターン (今回は数値) の前や後になにか余分なものがあってもマッチしてしまいます。それをさせないためには、正規表現の前後に「^」や「$」を置く必要があるでしょう。
• re.match()は「string の先頭で 0 個以上の文字が正規表現 pattern にマッチすれば、対応する マッチオブジェクト を返します」ということなので、前方一致です。ですから文字列中のマッチさせたいパターンの後になにか余分なものがあってもマッチしてしまいます。それをさせないためには、正規表現の最後に「$」を置く必要があるでしょう。
• re.fullmatch()は「string 全体が正規表現 pattern にマッチするなら、対応する マッチオブジェクト を返します」ということなので、完全一致です。ですから文字列がマッチさせたいパターンだけから成り、前や後に何もないときだけマッチします。

このように、使う関数によって正規表現に変更が必要ですね。

---

ところで、複雑な正規表現を記述するときはre.VERBOSEフラグを使うと便利です。このフラグをつけると正規表現中の改行や空白 (文字クラス中の空白などは除く) はすべて無視され、さらに各行の#以降もコメントとして無視されます。

re.compile(r"""
    [+-]?                         # 正負の符号
    (?: \d+ \.? \d* | \. \d+ )    # 実数、0省略
    (?:
        (?: [eE] [+-]? \d+ )      # e指数表記
      | (?: \* 10 \^ [+-]? \d+ )  # 10の累乗
    )?
""", re.VERBOSE)

は

re.compile(r"[+-]?(?:\d+\.?\d*|\.\d+)(?:(?:[eE][+-]?\d+)|(?:\*10\^[+-]?\d+))?")

と同じです (すみません。上記は質問者さんのコードをもとに作成したつもりですが、動作確認していませんので、正しく動作しなかったら指摘ください)。

コメントまで入れられるので、とてもわかりやすくなります。