（最終更新月：2023年7月）
✔以下のような方に向けて書かれた記事です
「pythonのfrom importって何？」
「pythonのfrom importの使い方をクリアにしたい」
「from importを使用したコードの実例が知りたい」
✔当記事を通じて、皆様に伝えたいこと
- pythonのfrom importの概念
- from importの使い方とその活用方法
- from importの使用例とその詳細
当記事では、pythonのfrom importの基本概念から始め、実際の使用例までを詳しく解説いたします。
それぞれの機能と活用法を一緒に学んでいきましょう。
ぜひ最後までご覧ください。
筆者プロフィール
【現職】プロダクトマネージャー
【副業】ブログ（月間20万PV）/YouTube/Web・アプリ制作
「プログラミング × ライティング × 営業」の経験を活かし、30後半からのIT系職へシフト。現在はプロダクトマネージャーとして、さまざまな関係者の間に入り奮闘してます。当サイトでは、実際に手を動かせるWebアプリの開発を通じて、プログラミングはもちろん、IT職に必要な情報を提供していきます。
【当ブログで紹介しているサイト】
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Pythonのモジュール、パッケージ、ライブラリ理解
こちらでは、Pythonのモジュール、パッケージ、ライブラリについてお伝えしていきます。
これらの要素を理解することで、Pythonの構造が明確になります。
- モジュール: Pythonの基本
- パッケージ: モジュールを包み込む
- ライブラリ: ツールキットの役割
モジュール: Pythonの基本
モジュールは、Pythonのプログラムファイルです。
これは関数、クラス、変数などを含む.pyファイルで、ほかのPythonスクリプトからインポートされて再利用されることが一般的です。
例えば、mathモジュールを使って、平方根を計算できます。
import math
print(math.sqrt(16))パッケージ: モジュールを包み込む
パッケージは、関連するモジュールをひとつのディレクトリにまとめたものです。
これにより、大規模なプロジェクトの際にコードを整理しやすくなります。
パッケージにはinit.pyというファイルが必要で、Pythonにこのディレクトリをパッケージとして扱うよう指示します。
ライブラリ: ツールキットの役割
ライブラリは、複数のモジュールとパッケージが集まったもので、特定の機能を提供するコードの集まりです。
例として、Numpyライブラリは数値計算を効率的に行うためのモジュールとパッケージが含まれています。
インポートの基本
こちらでは、Pythonのインポートの基本について解説します。
- インポートの基礎手順
- PEP8の規定：インポートのベストプラクティス
インポートの基礎手順
Pythonでは、モジュールをインポートすることで、そのモジュールに含まれる関数やクラスを使用できます。
基本的なインポートの方法はimport モジュール名です。
import mathPEP8の規定：インポートのベストプラクティス
PEP8はPythonのコーディング規約であり、インポートに関しても幾つかのベストプラクティスが推奨されています。
- 複数モジュールの扱い
- インポートする順序
複数モジュールの扱い
PEP8では、各インポート文で1つのモジュールをインポートすることを推奨しています。
これは可読性を高めるためです。
# 推奨
import os
import sys
# 非推奨
import os, sysインポートする順序
PEP8では、インポートを次の順序でグループ化することを推奨しています。
- 標準ライブラリ
- サードパーティのライブラリ
- ローカルなアプリケーション/ライブラリ
import os
import sys
from math import sqrt
import numpy as np特定要素のインポート：from…import…
こちらでは、特定要素のインポートについて解説します。
- 単一要素のインポート
- 複数要素の一括インポート
- 全要素のインポート(*): 頻繁な使用は控えましょう
単一要素のインポート
モジュールから、特定の関数やクラスのみインポートが可能です。
プログラム内でのタイピングを減らせる効果があります。
from math import sqrt
print(sqrt(16))複数要素の一括インポート
複数の要素を一括でインポートすることも可能です。
from os import path, name全要素のインポート(*): 頻繁な使用は控えましょう
モジュールから全ての要素をインポートすることができますが、名前の競合や可読性の低下を招く可能性があるため、慎重に使用する必要があります。
from math import *PythonでWebアプリケーションが作れるDjangoでは、さまざまなモジュールをインポートして使います。
以下にチュートリアルがありますので、興味がある方はご覧ください。
別名でのインポート：import…as…
インポートする際に、別名でのインポートも可能です。
モジュール名が長い場合や、別の名前で参照したい場合に使えます。
import numpy as npパッケージからのインポート
こちらでは、パッケージからのインポートについて解説し、いくつかの例を示します。
- urllibを例に
- collectionsの実際
- NumPyの活用事例
- scikit-learnを用いて
urllibを例に
urllibは、Pythonの標準ライブラリで、URLを扱うモジュールのパッケージです。
このパッケージから特定のモジュールをインポートする例を示します。
from urllib import request
url = "https://www.example.com"
response = request.urlopen(url)
print(response.read())collectionsの実際
collectionsパッケージは、高性能なコンテナデータ型を提供します。
namedtupleを使った例を見てみましょう。
from collections import namedtuple
Person = namedtuple("Person", ["name", "age"])
p = Person(name="Alice", age=30)
print(p.name, p.age)NumPyの活用事例
NumPyは、数値計算を効率的に行うためのライブラリです。
配列を作成し、その要素にアクセスする例を示します。
import numpy as np
a = np.array([1, 2, 3])
print(a[0])scikit-learnを用いて
scikit-learnは、Pythonの機械学習ライブラリです。
ここでは、scikit-learnを使ってデータセットをロードする例を示します。
from sklearn import datasets
iris = datasets.load_iris()
print(iris.data)インポートエラーとその解決策
こちらでは、インポートに関する一般的なエラーとその解決策を解説します。
- ModuleNotFoundErrorとその対処法
- AttributeErrorとその対応
ModuleNotFoundErrorとその対処法
ModuleNotFoundErrorは、存在しないモジュールをインポートしようとしたときに発生します。
このエラーが発生した場合、モジュール名が正しいか確認するか、必要なモジュールをインストールします。
pip install モジュール名AttributeErrorとその対応
AttributeErrorは、モジュールが存在するにもかかわらず、指定された属性が存在しない場合に発生します。
このエラーが発生した場合、属性名を確認し、正しいものに修正してください。
6つのfrom importパターン
こちらでは、from importパターンの6つのバリエーションについて詳しく解説します。
- importの一般的な使い方
- 省略形from import
- from importのその他のパターン
- 別名インポート: import～as～
- 総括的なインポート: import＊
importの一般的な使い方
基本的な使い方として、モジュール全体をインポートする方法があります。
import モジュール名
モジュール内の関数やクラスを使用するには、モジュール名.要素名の形で参照してください。
import math
print(math.sqrt(16))省略形from import
from モジュール名 import 要素名
モジュール名を省略して直接要素を使用できます。
from math import sqrt
print(sqrt(16))from importのその他のパターン
fromとimportを組み合わせることで、複数の要素を一度にインポートしたり、モジュール内の特定の階層から要素をインポートしたりが可能です。
# 複数要素のインポート
from math import sqrt, pi
# パッケージ内の特定のモジュールからインポート
from sklearn.datasets import load_iris別名インポート: import～as～
import モジュール名 as 別名
モジュールに別の名前を割り当てられます。
これは、モジュール名が長い場合や異なるバージョンのモジュールを同時に使用したい場合に便利です。
import matplotlib.pyplot as plt総括的なインポート: import＊
from モジュール名 import *
これによりモジュール内の全要素がインポートされます。
しかし、名前の競合や可読性の低下を招く可能性があるため慎重に使用する必要があります。
importに関わる重要知識3選
こちらでは、関連する情報としてPythonのインストールパスの確認方法やパッケージ・モジュールのバージョン確認について解説します。
- Pythonのインストールパスの確認方法
- 文法：パッケージ・モジュールのバージョンを確認
- パッケージとモジュールの違い
Pythonのインストールパスの確認方法
Pythonのインストールパスは、Pythonがインストールされているディレクトリを示します。
環境変数やライブラリの管理に関わる重要な情報です。
コマンドラインやターミナルで以下のコマンドを入力することで確認できます。
python -c "import sys; print(sys.executable)"文法：パッケージ・モジュールのバージョンを確認
Pythonのパッケージやモジュールのバージョンを知ることは、依存関係の管理や互換性の確認に役立ちます。
以下のPythonスクリプトでバージョンを確認できます。
import numpy
print(numpy.__version__)パッケージとモジュールの違い
Pythonにおけるモジュールとパッケージの違いを理解することは重要です。
- モジュール：Pythonのスクリプトファイルで、関数やクラスなどを含む
- パッケージ：複数のモジュールを含むディレクトリ
パッケージには、__init__.pyという特別なファイルが含まれ、それによってディレクトリがPythonのパッケージとして認識されます。
まとめ
当記事では、Pythonのモジュール、パッケージ、ライブラリの概念と、それらをインポートするための基本的な方法について学習してきました。
また、Pythonのインストールパスの確認方法や、バージョン情報の取得方法も含まれています。
Pythonの強力な機能の多くは、標準ライブラリやサードパーティのパッケージによって提供されています。
インポート時のエラーには注意が必要で、適切な解決策を理解してください。
常に最新の情報をチェックして、Pythonコミュニティと共有しながら学び続けましょう。