標準ライブラリを活用：モジュールとimport

Pythonには、多種多様な機能をまとめた「標準ライブラリ」が用意されています。標準ライブラリを活用することで、複雑な処理を簡単に実装できます。本記事では、import文の使い方を中心に、標準ライブラリの活用例をご紹介します。

import文の基本

Pythonでモジュールを利用するには、import文を使います。標準ライブラリとしてあらかじめインストールされているモジュールを読み込む場合は、以下のように記述します。


import math

result = math.sqrt(16)
print(result)  # 4.0 が出力される

この例では、標準ライブラリのmathモジュールを読み込み、平方根を求めるsqrt関数を使用しています。

from構文によるimport

モジュール名を毎回書くのが面倒な場合や、特定の関数・クラスだけを取り込みたい場合には、from ... import ...構文を用います。


from math import sqrt

result = sqrt(25)
print(result)  # 5.0

これにより、sqrt関数を直接呼び出せるようになります。

asで別名をつける

importやfrom ... import ...構文では、asキーワードを用いてモジュール名や関数名に別名をつけることができます。可読性や記述量を調整したい場合によく使われます。


import math as m

print(m.pi)  # mathモジュールの定数piを参照

または、


from math import factorial as fact

print(fact(5))  # 120

このようにして、元の名前を短くできるので、コードの見やすさを改善できる場合があります。

主要な標準ライブラリの例

Pythonの標準ライブラリは数多くのモジュールが含まれています。ここでは、よく使われる代表的なモジュールをいくつか紹介します。

os: OS（ファイルパスや環境変数など）に関する機能を提供。
sys: 実行環境やコマンドライン引数の取得に関する機能。
datetime: 日付や時刻の操作を行うためのモジュール。
json: JSON形式のデータを扱うためのモジュール。
random: 乱数を生成するためのモジュール。

これらを活用することで、追加でライブラリをインストールしなくても便利な機能をすぐに使い始められます。

活用例：乱数の生成と日付の取得

例として、randomモジュールとdatetimeモジュールを使って、ランダムな数値と現在の日付時刻を同時に表示してみましょう。


import random
from datetime import datetime

random_number = random.randint(1, 100)
current_time = datetime.now()

print(f"ランダムな数値: {random_number}")
print(f"現在時刻: {current_time}")

このコードを実行すると、1〜100の範囲でランダムに生成した数値と、現在の日時がそれぞれ出力されます。

まとめ

Pythonのimport文を使えば、標準ライブラリの豊富な機能をすぐに活用できます。必要な機能が標準ライブラリにある場合は、追加インストールなしで使えるため、開発の効率化にも繋がります。まずは主要なモジュールの使い方を押さえて、コードをシンプルかつパワフルにしてみましょう。