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第14回　Pythonの基本（9）ライブラリの使用方法 (小澤昌樹) 2023年9月

1. はじめに

みなさん、こんにちは。前回は、Pythonのライブラリの導入、更新、削除について説明しました。今回は、それらPythonライブラリを実際に使用する方法について説明しましょう。
Pythonには、標準ライブラリと呼ばれるPython本体に含まれるライブラリと、サードパーティ製の新たにインストールすることで使えるようになるライブラリがあります。どちらの場合でも、ライブラリを使用するには、プログラムにインポートする必要があります。ライブラリをインポートすることで、その中に含まれる関数やメソッドを使うことができます。

2. ライブラリのインポート

ライブラリをインポートするには、import文を使用します。例えば、mathライブラリをインポートするには、以下のように記述します。


import math

ライブラリに含まれる関数やクラスを呼び出すには、ライブラリ名を指定します。例えば、mathライブラリに含まれるsin関数を呼び出すには、以下のように記述します。


import math

x = math.sin(2.0)

また、ライブラリに含まれる一部の関数やクラスだけをインポートしたい場合には、以下のように、from文を使って書くことができます。このようにすると、sin関数だけをインポートすることができ、呼び出す時にライブラリ名を指定する必要がありません。


from math import sin

x = sin(2.0)

インポートするライブラリ以下に定義されているすべての関数をインポートするのに、* を使用する方法もあります。ただし、可読性が低くなるため、推奨されていません。次のような書き方は避けるようにしましょう。


from math import *

インポートするライブラリには、asを使用して別名を定義することができます。例えば、datetime モジュールを dt という別名で定義するには、以下のように記述します。


import datetime as dt

dt.date(2022, 11, 1)

なお、ライブラリをインポートする際には、PEP8で推奨されているスタイルでimport文を記述しましょう。

import文は常にスクリプトの先頭に書きます。
インポートするライブラリは、カンマで区切らずに1行ずつ分けて書きます。
インポートするライブラリは、以下の順番に従ってグループ化してまとめます。グループの間には1行の空白を入れます。
1. 標準ライブラリ
2. サードパーティ製ライブラリ
3. ローカルライブラリ

このスタイルに従うと、以下のような書き方になります。PEP8で推奨されているスタイルを使用することで、コードの読みやすさと保守性を向上させることができます。できるだけPEP8のスタイルを参考にすることをおすすめします。


import os        # 標準ライブラリ
import sys

import numpy     # サードパーティ製ライブラリ

import myhoge    # ローカルライブラリ
import myfuga

3. ライブラリの使用

randomライブラリとmathライブラリを使用したプログラム

randomライブラリとmathライブラリを使ったプログラムは以下のとおりです。このプログラムでは、randomライブラリを使用してランダムな数値を生成し、mathライブラリを使用してその数値の平方根を計算します。


import random
import math

# 0から1の間のランダムな浮動小数点数を生成
random_number = random.random()
print(f"生成したランダムな数値: {random_number}")

# 生成したランダムな数値の平方根を計算
sqrt_value = math.sqrt(random_number)
print(f"平方根: {sqrt_value}")

datetimeライブラリを使用したプログラム

datetimeライブラリを別名dtとして定義し、日付と時刻に関する操作を行う簡単なサンプルプログラムは以下のようになります。現在の日付と時刻の取得、特定の日付の作成、日数の加算、日付のフォーマット変更、日付の比較などを行っています。


import datetime as dt

# 現在の日付と時刻を取得
current_datetime = dt.datetime.now()
print(f"現在の日付と時刻: {current_datetime}")

# 特定の日付を作成
custom_date = dt.datetime(2023, 4, 25)
print(f"特定の日付: {custom_date}")

# 特定の日付から特定の日数を加算
delta = dt.timedelta(days=7)
new_date = custom_date + delta
print(f"{custom_date}から7日後は{new_date}です。")

# 日付のフォーマットを変更
formatted_date = current_datetime.strftime("%Y年%m月%d日 %H時%M分%S秒")
print(f"フォーマット変更後: {formatted_date}")

# 日付の比較
if custom_date < current_datetime:
    print("特定の日付は過去です。")
else:
    print("特定の日付は未来です。")

4. まとめ

今回は、Pythonライブラリの使用方法について説明しました。様々な機能を持つPythonライブラリがあり、これらを使用することで、より複雑なプログラムを開発することができます。ぜひ、参考にしてみてください。
さて、次回からは、Pythonでネットワークを自動化する際に使用するPythonライブラリを紹介していきます。自動化には、ネットワーク構成、デバイスの構成管理、ネットワークデバイスの監視、ログの収集などの操作が必要ですが、これらの操作ができるPythonライブラリがあります。ネットワークエンジニアやシステム管理者にとって非常に便利なライブラリです。お楽しみに。