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今回はPythonでライブラリを使う為に必要なimportについて、徹底解説していきます。

Pythonなど、オープンソースのプログラミング言語を習得する醍醐味はライブラリにあると言っても過言ではありません。

ライブラリを使用することで初心者の方でも簡単に高度なシステムを開発することが出来ます。

ライブラリについて

importを理解する目的でもあるライブラリについて、解説していきます。

ライブラリは自分が今までに作ったことがあるPythonソースや他人が作ったソースコードを再利用できる様にした物のことです。

またモジュールや複数のモジュールが合わさったパッケージもライブラリと呼ばれます。

ライブラリを使用するメリット

ライブラリを使用するメリットは、生産性とメンテナンス性の向上にあります。

ライブラリを使用することで、1からプログラミングする必要がありません。

また有名なライブラリを使用する場合は、バグも少なく信頼性が高い為、品質が良いシステムを手軽に開発することができます。

ライブラリの使用例

ライブラリを実際に使用する例をご紹介します。

後述で詳細は記載する為、現時点記述のイメージを掴んで貰えれば充分です。

ライブラリの使用例は、下記になります。


import os

os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

それでは具体的な記述方法や内容の解説をご紹介していきます。

importについて

ライブラリの使用例でも記述しましたが、ライブラリを使用するにはimportが必要になります。

importの使い方について解説していきます。

importの記述方法

importの記述方法は、下記になります。


import ライブラリ

importの後ろにライブラリ名を指定することで、指定したライブラリを使えるようになります。

また以下の記述方法でライブラリに別名を付けて、別名でライブラリを利用することもできます。


import ライブラリ as 別名

import使用例

具体的なimportの使用例は、下記になります。


import sys

上記のimport文でsysライブラリを使用することが出来るようになります。

ライブラリを使用する場合は、importしたライブラリ名.関数名で使用することが出来ます。

importとfromの違いについて

importと合わせてライブラリを使う時に使用するのが、fromです。

どちらもライブラリを使用するのに必要な記述ですが、fromを使うことでライブラリの一部のみを使用することができるようになります。

fromの記述方法は、下記になります。


from ライブラリ名 import クラス名または関数名

ライブラリのimport手順については、ここまでです。

ここからはPythonでよく利用するライブラリをご紹介していきます。

sysライブラリについて

sysライブラリは変数やインタプリンタなどの基本となるライブラリです。

Pythonの標準ライブラリの為、import文を記述するだけで使用することが出来ます。

sysをimportする記述方法

特別な記述方法はありませんが、記述方法は下記になります。

import sys

ライブラリ名が短い為、別名を付けずに使用する場合が多いです。

sysライブラリの使用例

sysライブラリの使用例は下記になります。


#sysライブラリのインポート

import sys

#テスト用変数
tmp = 3
#if文による条件分岐によって終了ステータスを返す
if tmp == 3:
  sys.exit("Error")
if tmp == 1:
  print("Done")
  sys.exit(0)
print(tmp)
#実行結果
Error
exit()するだけであれば、sysライブラリは必要ありませんが、sysライブラリをimportすることで、exitの終了ステータスを返すことが出来るようになります。

ファイルのimportについて

それでは標準ライブラリ以外で作成したファイルをimportする場合の手順について、ご紹介していきます。

ファイルをimportする記述方法

ファイルからimportする場合の記述方法で、注意しなければいけないのがファイルパスです。

同一階層のファイルをimportするのであれば、今までと同じですが、違う場合は、下記を参考にして頂ければと思います。


#同一階層の場合

import ライブラリ

#別階層の場合

from ディレクトリ import 対象ライブラリ

ライブラリ名には、拡張子の「.py」は不要なるので、注意が必要です。

ファイルのimport使用例

具体的なファイルのimport使用例は、下記になります。


#同一階層のaaa.pyファイルをimportする場合

import aaa

#同一階層のtmpフォルダ配下のxxx.pyをimportする場合

from tmp import xxx

#同一階層のtmpフォルダ配下のtmp2フォルダ配下のyyy.pyをimportする場合

from tmp.tmp2 import yyy

別の階層にあるファイルを読み込む場合は、ディレクトリの指定方法に注意が必要です。

csvのimportについて

csvライブラリを利用することで、csvファイルへの読み込みや書き込み操作を行うことが出来るようになります。

csvをimportする記述方法

csvライブラリを利用する為の、記述方法は下記になります。


#csvライブラリのインポート

import csv

上記方法でcsvライブラリをインポートすることで、csv操作が可能なモジュールを利用することが出来ます。

csvのimport使用例

csvライブラリの使用例について、解説していきます。

まずは下記内容のcsvファイルを「test.csv」と言う名前で、実行するPaythonファイルと同じ階層に準備します。

a,aa,aaa,aaaa
b,bb,bbb,bbbb
c,cc,ccc,cccc
d,dd,ddd,dddd

それでは実際に上記CSVファイルを使って、csvライブラリで読み取る方法は、下記になります。

#csvライブラリをインポート

import csv

#csvのopenモジュールを利用してファイル読み取りで開く
tmp = open('test.csv', 'r')

#csvファイルを代入

reader_tmp = csv.reader(tmp)

#for文を利用して値を出力

for x in reader_tmp:
print (x)
#実行結果
['a', 'aa', 'aaa', 'aaaa']
['b', 'bb', 'bbb', 'bbbb']
['c', 'cc', 'ccc', 'cccc']
['d', 'dd', 'ddd', 'dddd']

実行結果からcsvを読み取って配列に格納出来ていることが、わかります。

今回は説明を割愛しますが、csvライブラリを使用することで読み取りだけでなく、書き込みを行うことも可能です。

正規表現について

正規表現は文字列の集合を1つの形式として扱うことで、抽出や検索をすることが出来るようになります。

正規表現を利用する為には、reライブラリを使用します。

reのimport記述方法

reライブラリを利用する為には、記述方法は下記になります。


import re

reのimport使用例

それでは実際に、reのimport使用例をご紹介します。


#reライブラリをインポート

import re

#reライブラリのmatchモジュールを使用する

#matchの第一引数が第二引数に含まれているかを検索します

print (re.match( r'g', 'gold' ))
print (re.match(r's','gold'))

#実行結果
<_sre.SRE_Match object; span=(0, 1), match='g'>
None

1つ目のmatchは「g」が含まれている為、マッチした結果を出力されています。

それに対して2つ目は該当する文字が見つからなかった為、「None」が出力されています。

動的なimportlibについて

importlibはimportを動的に行うことが、出来る方法になります。

例えば、配列などを使ってまとめてライブラリをインポートする場合などに使用することが出来ます。

importlibの記述方法

importlibを使用する為の記述方法は、下記になります。


import importlib

importlib.import_module(インポートするライブラリ)

importlibの使用例

それでは、具体的なimportlibの使用例について、ご紹介していきます。


#importlibのインポート

import importlib

#importlibでインポートするライブラリを配列に格納

lib = ["sys","os","csv"]

for x in lib

importlib.import_module(x)

上記の例では、sysライブラリ、osライブラリ、csvライブラリをインポートしています。

この様にimportlibを使用することで、配列にインポートしたいライブラリ名を指定するだけで、インポートすることが可能になります。

importできない場合の確認事項

ここまでimportについて、代表的なライブラリについて解説してきましたが、実際にimportしようとすると動作しないことがあります。

そんな時に確認するポイントについて、解説していきます。

osによって異なるパス指定を確認

importが出来ない場合にスペルミスなどのケアレスミス以外で多いのが、ディレクトリ(パス)の指定をミスしていることです。

osライブラリを使用することでファイルの存在確認やディレクトリ確認を行うことが出来ます。

os.pathの記述方法

osライブラリは使い方が非常にシンプルなので、記述方法と合わせてディレクトリとファイルの存在確認も一気にご紹介します。


#osライブラリのインポート

import os

#存在確認をするディレクトリを代入

dir_tmp = "./python_sample"

#存在確認をするファイルを代入

file_tmp = "./python_sample/python_test.py"

#os.path.existsを使ってディレクトリの存在確認

print(os.path.exists(dir_tmp)

#os.path.existsを使ってファイルの存在確認

print(os.path.exists(file_tmp)

#実行結果

True
True

実行結果から上記コマンドを実行した環境では、ディレクトリとファイルが存在している為、Trueが出力されています。

しかし皆さんが実行した場合は、ディレクトリやファイル名を揃えていなければFalseが出力されるはずです。

もしimportが上手に行えない場合は、osライブラリを使用してパスを確認することが重要です。

まとめ

今回はPythonで開発をする上で欠かせないimportについて、解説してきましたが、いかがでしたか。

ライブラリをimportする際に重要なことは、まず何を作りたいか、それを実行する為には何のライブラリが必要かを見極めることが重要です。

後は今回解説したimportを使ってライブラリのモジュールを呼び出すことで、非常に品質の良いシステムを作ることもできます。

WebCamp・WebCamp Proについて

WebCampは1ヶ月でプログラミング・Webデザインスキルを学ぶ通い放題のプログラミングスクールです。WebCamp Proは3ヶ月間で未経験から即戦力エンジニアを育成するプログラミングスクールです。

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