Python: ライブラリとは

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ライブラリとはモジュールとして知られるファイルの集まりのことです。他のプログラマーが利用することができる事前に組まれたプログラムと考えてください。

これらのモジュールにはハードウェアとのやり取りからウェブページへのアクセスなどといった一般的なプログラミング処理用のコードが含まれています。

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組み込みモジュール

Pythonインストール時に同梱されているライブラリのことをPythonスタンダードライブラリといいます。これにはTkinderやturtleといったモジュールが含まれ、ダウンロードやインストールが一切必要なく、すぐに利用できます。いくつか組み込みモジュールの代表例を紹介しましょう。

random

randomモジュールはプログラムでランダムな数字を利用したいときに使うことができます。プログラムに不規則性を持たせたいときに便利ですね。

datetime

datetimeモジュールはプログラムでカレンダー通りの日付を利用したいときに使うことができます。また日付間の計算などといった機能も含まれているので、スケジュール機能を付けたいときなどに非常に便利です。

webbrowser

webbrowserモジュールはユーザーのコンピュータ上にブラウザを表示させたいときやリンクを表示させたい時に使うことができます。ブラウザを使いたい場面では必須のモジュールですね。

turtle

turtleモジュールはLogoというプログラミング言語から亀形のロボットを生成します。このロボットはスクリーンに動いた軌道を描写します。Pythonを利用して絵を描きたいときなどに利用されます。

socket

socketモジュールはネットワーク、インターネットを介してやり取りするプログラムで利用できます。このモジュールを利用して独自のソケットを作成することができます。

time

timeモジュールの関数は時間を扱うことができます。コンピューターのプロセッサーによって管理される時間や別の国のタイムゾーンなどを扱うことができます。

Tkinter

Tkinterモジュールはグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)を作成したいときに利用できます。ボタンやメニューなどを作成したいときには必須のモジュールです。

モジュールのインポートと使い方

モジュールをプログラムに追加し、関数や定数を使えるようにすることをインポートと言います。
Pythonでは、モジュール全体をインポートすることも、モジュールの一部分の機能だけをインポートすることも可能です。

インポートするために使われるメソッドはプログラムの要件に依存します。以下の例ではそれぞれのケースで使われるインポート用メソッドと必要な構文について説明しています。

import…

import time

zisa = time.timezone/3600
print("UTC時間からの時差は: ", zisa, "時間です。")

importというワードのあとにインポートしたいモジュールの名前を続けることで、そのモジュールに含まれる全てのプログラムを利用できるようになります。
モジュールの関数にアクセスするためには、インポートされたモジュール名のあとにドットと使いたい関数の名前を入力することで、関数を呼び出すことができます。

今回の例ではtimeモジュールのtimezoneという関数を呼び出しています。

from…import…

from random import randint

dice_roll = randint(1,6)
print("サイコロの目は:",dice_roll,"です。")

モジュールに含まれる関数のうち、一つか二つしか必要ないのであれば、必要な部分だけインポートするほうが良いでしょう。その際には上記のfrom…import…構文を利用します。この方法でインポートされた関数は、使用の際にモジュール名を入力する必要はありません。

from…import…as…

from webbrowser import open as show_me

url = input("URLを入力してください: ")
show_me(url)

もしモジュール内の使いたい関数の名前が長すぎたり、コード内の他の関数や変数名に似ていて紛らわしい場合などは、関数の名前を変えて使うこともできます。

その場合はfrom…import…のあとにasを付け足して、任意の名前を設定するだけです。

今回の例では、webbrowserモジュールのopen関数をshow_meという名前に変更して使っています。実行するとURL入力を促され、入力したURLをブラウザで開くことができます。

いかがでしたか?今回はライブラリ(モジュール)について解説しました。Pythonには便利なライブラリがたくさん蓄えられているので、積極的に活用していくとコーディングの手間も省けますし、ミスも減らせると思います。

何かPythonを用いて実装したい機能がある場合はまずそれに対応するライブラリがないかを調べてみる癖をつけるといいでしょう。

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コードラボJP

大学卒業後SEに就職、現在は退職しフリーランスとして活動中。
『初心者でも挫折せずに一人でプログラミングを学べる』をモットーに、コードラボJPを開設
お問い合わせ等はcodelabsjp@gmail.comまで

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