エクセルをPythonで操作したい！〜xlwings×Pyinstaller〜
分析屋のn.kです。よろしくお願いします！
背景
エクセルシート上でデータ⼊⼒⇒ﾎﾟﾁｯとボタンを押すとPythonが⾛る⇒同じシート上に結果出⼒というアプリを作る必要があり、調べました。
※アプリとして配るため、導⼊先のPCにPython環境が無いという状況です。
結論
以下３⼿順を踏むことで実装可能です。
1. エクセル上でPythonを呼び出すために… エクセルアドイン&Pythonモジュール「xlwings」を使⽤する
2. Python環境がなくてもPythonが実⾏できるように… パッケージ化ツール「Pyinstaller」を使⽤する
3. 1と2を連携させる
では⼿順を追っていきます。
1. エクセルでPythonを呼び出す「xlwings」
xlwingsはPythonライブラリの⼀つで、Excelを開きながらPythonでExcelを操作することが可能です。
ただし、エクセルから何か操作（ボタン押下など）をしてPythonコードを⾛らせるためには、エクセルアドインとしてのxlwingsの導⼊も必要になります。
参考
pip install xlwings したらいよいよ、
エクセルマクロから、「hello.py」を呼び出すことを考えます。
1. 「hello.py」を作成する
# hello.py
import numpy as np
# xlwingsライブラリのインポート
import xlwings as xw
import sys, os
# エクセルマクロから関数を呼び出す必要があるので定義する
def world():
# 後々のアプリ化を考え、このコードからの相対パスで各種ファイル場所を指定する
# sys.executableで現在地パスを取得することがポイント
program_directory = os.path.dirname(os.path.abspath(sys.executable))
os.chdir(program_directory)
# ブックを開く
# こちらも相対パスで。
wb = xw.Book('myproject.xlsm')
# sheetオブジェクトをインスタンス化: # Sheet1タブを取得する
sheet = wb.sheets['Sheet1']
# rangeの値の読み込み/書き込みが簡単にできる:
# A1セルに値を書き込む
sheet.range('A1').value = 'Foo 1'⚠ ソースコードの現在地は「sys.executable」で取得しないと、Pyinstallerでパッケージ化した時に相対パス指定が上⼿くいかないので要注意。下記は動きません。
× __file__
× os.getced()
× Path( file )
参考
2. xlwingsアドインが⼊った.xlsmを作成する
ターミナルで以下のコマンドを打つと myproject.xlsm が作成されます。
xlwings quickstart myproject --standalone
⽣成されたmyproject.xlsmのマクロを開き（Alt+F11）、プロジェクト欄に「標準モジュール＞xlwings」が表⽰されていれば導⼊完了です。
3. hello.pyを呼び出すVBAを新規作成する
「標準モジュール」に新しいモジュールを作成し、以下のVBAを登録して閉じます。先ほど作成したpythonのworld関数を呼び出しています。
Sub HelloWorld()
RunPython "import hello; hello.world()"
End Sub4. エクセルにVBAを張り付けたボタンを配置し、実⾏！
「開発タブ＞挿⼊＞ボタン」から以下の画⾯を呼び出し、先ほど保存した「HelloWorld」VBAを選択し、OK。
ボタンを押して実⾏します。A1に値が書き込まれています。
2. Python環境がない⼈に.pyを使ってもらう「Pyinstaller」
Pyinstallerは、Python環境がないユーザーにexe化してアプリ提供する、いわゆる「Pythonフリーザー」ツールのうちの１つです。
メリット
他のツール（Python embeddable、cx_Freeze、py2exeなど）よりもドキュメントが多く最も⼀般的。
.exe形式で配布できるのも唯⼀。
ワンコマンドで依存関係にあるオリジナルコード、配布ライブラリ、Python本体を１つにパッケージ化できるのがかなり簡便。
デメリット
呼び出しに時間が掛かるのは難点。.exeファイルサイズが⼤きくなりがち。
参考
pip install pyinstaller
したらいよいよ、
hello.pyをPython本体ごと.exe化することを考えます
1. hello.pyをアプリ化⽤に少し書き換える
# hello.py
import numpy as np
# xlwingsライブラリのインポート
import xlwings as xw
import sys, os
# エクセルマクロから関数を呼び出す必要があるので定義する
# 更新：main()関数とした
def main():
# 後々のアプリ化を考え、このコードからの相対パスで各種ファイル場所を指定する
# sys.executableで現在地パスを取得することがポイント
program_directory = os.path.dirname(os.path.abspath(sys.executable))
os.chdir(program_directory)
# ブックを開く
# こちらも相対パスで。
wb = xw.Book('myproject.xlsm')
# sheetオブジェクトをインスタンス化:
# Sheet1タブを取得する
sheet = wb.sheets['Sheet1']
# rangeの値の読み込み/書き込みが簡単にできる:
# A1セルに値を書き込む
sheet.range('A1').value = 'Foo 1'
# 更新： main 内にmain()関数を指定した
if __name__ == '__main__':
xw.Book("myproject.xlsm").set_mock_caller()
main()2. hello.pyから.exeを⽣成する
ターミナルで以下のコマンドを打ち、結果を確認します。
pyinstaller hello.py -–onefile -–noconsole
以下のようなフォルダ構成になります。「dist」内に.exeが格納されています。
3. フォルダ構成を少し修正
ソースコードの現在地は.exeの場所になるため、distフォルダ内に参照したいフォルダやファイルを配置します。
デプロイの際は、この distフォルダ を渡す形となります。
3. 1.2を連携させてデプロイ！
Pyinstallerでパッケージ化した.exeをVBAで呼び出すには、マクロの記述を少し変更する必要があります（デプロイ - xlwings Documentation）
1. myproject.xlsmのVBAを少し修正
Sub SampleCallFrozen()
RunFrozenPython ThisWorkbook.Path & "\hello.exe"
End Sub2. VBAを張り付けたボタンを配置する
3. ボタンを押して実⾏
distは.zip化して配布しても〇です。
まとめ
Python環境が無い⼈にまるっとPython+ライブラリ+実⾏コードを渡す「Pyinstaller」。エクセルとPythonを連携させる「xlwings」。
２つを連携させることでPython×エクセルアプリが誰にでも配布できるようになりました。
エクセルではできないような複雑な処理（グラフ描画も〇）はPythonにまかせて、快適なエクセルライフを送りましょう。
（コードの現在地取得で１⽇ハマったので、みなさんのお役に⽴つと幸いです）
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