【Python入門】モジュールとは？ライブラリとの違いや使い方(インポート)について解説

Pythonでは「モジュール」を読み込むと、プログラム内部で使える機能を拡張することができます。

しかしながら、中には

このような疑問を持たれる方もいるかもしれません。

この記事では、モジュールの概要やライブラリとの違い、基本的な使い方について解説していきます。

モジュールとは？

モジュールとは、様々なクラスや関数を1つのファイル(.py)にまとめたものです。

実際にモジュールを使用する際は、以下の手順を踏みます。

モジュール内のクラスや関数を利用することで、本来であれば何行も書くような処理を容易に行えるようになります。

クラス…ある値やデータを定義するための設計図のようなもの。たとえば「123」という数値は、intクラスの定義に基づいて演算などの処理ができるようになっている

モジュールとライブラリの違い

モジュールとあわせて耳にする言葉として、よく「ライブラリ」があげられます。

ライブラリとは、複数のモジュールの寄せ集め(パッケージ)をまとめたもの、あるいはそれらの総称のことです。

つまり、モジュールは「ライブラリを構成する要素の一部」ということになります。

また、実際に使用するクラスや関数はモジュールに記述してあるため、プログラムの冒頭で読み込むのもライブラリではなく「モジュール」となります。

モジュールの使い方

ここから先では、モジュールを利用する際の基本的な使い方について説明していきます。

インストール・確認方法

ライブラリには、「標準ライブラリ」と「外部ライブラリ」の2種類が存在します。

このうち「外部ライブラリ」に該当するモジュールを使用したい場合は、外部から個別にインストールしておく必要があります。

ライブラリのインストール方法や、現状使用できるライブラリの確認方法については、以下の記事で詳しく書いていますのでぜひ参考にしてください。

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プログラム内での使い方(インポート)

モジュールを使用するには、プログラムの冒頭で対象となるモジュールを指定して読み込む必要があります。

具体的には、import文を用いて「import モジュール名」の形で記述します。

import random  # 「random」というモジュールを読み込む

モジュール内のクラスや関数を使用する場合は、「モジュール名.関数名」あるいは「モジュール名.クラス名.メソッド名」の形で呼び出しを行います。

メソッド…特定の値や変数に対して処理を行い、その結果を返す仕組みのこと。(クラスの内部で定義される)

import random  # 「random」というモジュールを読み込む

# randomモジュールの「randint」という関数を使い、0~100の中でランダムな値を取得する
num = random.randint(0, 100)
print(num)  # numの中身を表示

= 実行結果 =

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また、import文の後ろに「as」をつけることで、モジュールを別名で使うこともできます。

こちらは、モジュール名が長いものや何度も記述するのが面倒な場合に有効です。

import datetime as dt  # datetimeモジュールをdtという名前で呼び出し

# dtモジュールの「datetime.now」というクラス・メソッドを使って、現在の時刻を取得
dt_now = dt.datetime.now()
print(dt_now)  # dt_nowの中身を表示

= 実行結果 =

2021-12-21 18:45:26.286226

まとめ

この記事では、モジュールの概要やライブラリとの違い、 基本的な使い方について解説しました。

少し難しく感じてしまうかもしれませんが、要するに「読み込むといろんなクラスや関数が使えるようになるプログラム(.py)」という認識でOKです。

モジュールを使うとPythonでできることの幅も一気に広がるので、積極的に活用していくようにしましょう。