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Pythonのモジュールについて詳しく説明〜わかりやすいサンプルコードつき〜

Pythonのモジュールについて詳しく説明〜わかりやすいサンプルコードつき〜
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Pythonなどのプログラミング言語を学んでいると、カタカナが多く、嫌になります。
その一つにモジュールがあります。

初めて見た時には、なんだよこれ。
ってなりました。

多分、プログラミング言語を学び始めて、途中で挫折してしまう方の中には、こういった言葉の定義があやふやだからやめてしまう方もいるのではないでしょうか?

実際、僕は上記の理由もあり、挫折しました。
まじ意味わからんですもん。

なので、今回の記事では、モジュールについて、わかりやすくかつ詳しく説明していこうと思います。

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Pythonを独学で学ぶ方法!【実践済み】AIやIoTの進歩に伴い、pythonに興味を持ち始めている方もいるのではないでしょうか?pythonについてググってみると「pythonは独学でも簡単に学べます!」という文言をよく見かけますが、果たして本当でしょうか?そこで、この記事では筆者が実際に実践をしてきたpythonを独学で学ぶ方法について解説していきたいと思います...

Pythonのモジュールとは

モジュールとは、Pythonのファイル(.py)のことを指しています。
モジュールの理解をするには、パッケージ・ライブラリの定義も知っておく必要があります。

モジュールをある程度集めて作られたものが、パッケージと呼ばれています。
さらに、パッケージがいくつも集められて作られたものが、ライブラリと呼ばれています。

マトリョーシカっぽいですね。

さらに、細かくすると、クラス・関数をまとめて作られたものをモジュールと呼んでいます。

モジュールを含んでいる実際のコード

import tkinter as tk
from tkinter import filedialog  
import pandas as pd   
import os  

root=tk.Tk()
root.title("チョイス")
frame=tk.Frame()
frame.grid(row=0,sticky="we")
frame_button=tk.Frame()
frame_button.grid(row=1,sticky="we")

def btn_click():
        type = [("all file","*")]    
        path = os.getcwd ()  
        file_path = filedialog.askopenfilename(filetypes = type, initialdir = path)   
        df = pd.read_csv(file_path, engine="python")
        df_columns=df.columns.values
       print(df_columns)

上記のコードでは、filedialog とosモジュールを使用しています。
tkinterとpandasはライブラリに該当します。

Pythonのライブラリについて

ライブラリには標準ライブラリと外部ライブラリがあります。

ライブラリについては、こちらを参考にしてください

Pythonの外部ライブラリについて(インストール方法から更新・アンインストールまで)
Pythonの外部ライブラリについて(インストール方法から更新・アンインストールまで)Pythonにはライブラリと呼ばれる、いくつかのパッケージを一つにまとめたものがあります。 これを使用することで、グラフを書いたり、統計解析を行なったりすることが可能になっています ライブラリには標準ライブラリと外部ライブラリが用意されていますが、 この記事では、Pythonの外部ライブラリについて詳しく解説していきたいと思います...

標準ライブラリには2種類あり、組み込み関数と呼ばれるライブラリと、あらかじめimport文で読み込んでおく必要のあるライブラリです。

今回の実例では、tkinterとpandasが外部ライブラリに該当しています。

また、pythonにあらかじめ用意されている、標準ライブラリは以下のサイトで確認することができます。

https://docs.python.org/ja/3/library/index.html

実例では、print(df_columns)と記載していますが、print()は組み込み関数(標準ライブラリ)になります。
そのため、inport文であらかじめ読み込んでおく必要がなく、利用することができます。

それに対して、pandasはimport文で読み込んでおく必要があります。

import tkinter as tk
import pandas as pd   
root=tk.Tk()
root.title("チョイス")

def btn_click():
        df = pd.read_csv(file_path, engine="python")
        df_columns=df.columns.values
       print(df_columns)

実例のコードを一部コピペしたのが上記です。(ここだけでは作動しません。)

こちらのコードでは、pandasライブラリを読み込んで、pd.read_csvというモジュールを利用して、csvファイルを読み込んでいます。

書籍などによっては、外部ライブラリのことを、モジュールと表現しているものもあるため、そこまで細かく分けられているわけではなさそうです。

大まかな概念として捉えておけると、次に進みやすいかなと思います。

Pythonでのモジュール・ライブラリの使い方

Pythonでモジュールやライブラリを利用する場合には、以下のようにimport文を書きます

Import ライブラリ名/モジュール名

import tkinter
import pandas

Import文の後ろに「as」を加えることで、インポートしたライブラリ/モジュール名に別名を与えることができます。

Import ライブラリ名 as 別名

import tkinter as tk
import pandas as pd 

今回は、

Tkinterというライブラリをtkと呼ぶ、
Pandasyというライブラリをpdと呼ぶ、としています。

また、今回のコードには、「from」と記載してimportもしています。

from tkinter import filedialog  

これは、tkinterのライブラリ内に含まれているモジュールのうちの一つである、filedialogを読み込んで、利用します。

という意味になります。

他にも、numpyライブラリに含まれている、arrayだけを読み込む場合には、

From numpy import array

という記述になります。

Pythonのモジュールについて、理解が深まったでしょうか?

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