Pythonのモジュール一覧と解説

Pythonには標準ライブラリに含まれる多くのモジュールがあり、これらを活用することで効率的にプログラムを開発できます。ここでは、代表的なモジュールの一覧とその使用例を詳しく紹介します。

1. 基本的なモジュール

1.1. sys モジュール

sysモジュールはPythonインタープリタに関連する情報を提供します。主にシステム関連の操作を行うために使用されます。

import sys

print(sys.version)  # Pythonのバージョン情報を表示
print(sys.argv)     # コマンドライン引数のリスト
sys.exit()          # プログラムを終了する
    

1.2. os モジュール

osモジュールはオペレーティングシステムとの対話を可能にするモジュールです。ファイルやディレクトリの操作ができます。

import os

print(os.getcwd())          # 現在の作業ディレクトリを表示
os.mkdir("new_folder")       # 新しいディレクトリを作成
os.listdir(".")             # ディレクトリ内のファイルを一覧表示
os.remove("file.txt")        # ファイルを削除
    

1.3. datetime モジュール

datetimeモジュールは日付や時間の操作を行うためのモジュールです。

from datetime import datetime

now = datetime.now()
print(now)                    # 現在の日付と時間を表示
print(now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))  # フォーマットを指定して表示
    

2. 数値計算関連のモジュール

2.1. math モジュール

mathモジュールは数学関連の関数を提供します。三角関数、対数関数、定数などが含まれています。

import math

print(math.sqrt(16))      # 平方根を計算
print(math.pi)            # 円周率
print(math.sin(math.radians(30)))  # 三角関数の計算
    

2.2. random モジュール

randomモジュールは乱数を生成するためのモジュールです。

import random

print(random.randint(1, 10))       # 1から10の範囲でランダムな整数を生成
print(random.choice(["apple", "banana", "cherry"]))  # リストからランダムに1つ選ぶ
random.shuffle([1, 2, 3, 4, 5])    # リストをランダムに並べ替える
    

3. データ処理関連のモジュール

3.1. json モジュール

jsonモジュールはJSON形式のデータを処理するために使用されます。

import json

data = {"name": "Alice", "age": 25}
json_str = json.dumps(data)  # 辞書をJSON文字列に変換
print(json_str)

parsed_data = json.loads(json_str)  # JSON文字列を辞書に変換
print(parsed_data)
    

3.2. csv モジュール

csvモジュールはCSVファイルの読み書きを行うためのモジュールです。

import csv

# CSVファイルを書き込む
with open("data.csv", "w", newline="") as file:
    writer = csv.writer(file)
    writer.writerow(["Name", "Age"])
    writer.writerow(["Alice", 25])

# CSVファイルを読み込む
with open("data.csv", "r") as file:
    reader = csv.reader(file)
    for row in reader:
        print(row)
    

4. ウェブ関連のモジュール

4.1. urllib モジュール

urllibモジュールはウェブからデータを取得するために使用されます。

from urllib.request import urlopen

response = urlopen("https://example.com")
html = response.read()
print(html.decode("utf-8"))
    

4.2. requests モジュール

requestsモジュールはHTTPリクエストを簡単に行うためのサードパーティ製モジュールです。pip install requestsでインストールできます。

import requests

response = requests.get("https://example.com")
print(response.text)  # レスポンスの内容を表示
    

5. その他の便利なモジュール

5.1. time モジュール

timeモジュールは時間関連の関数を提供します。

import time

time.sleep(2)  # 2秒間処理を停止
print("2秒後に表示されます")
    

5.2. collections モジュール

collectionsモジュールは便利なコンテナデータ型を提供します。

from collections import Counter

words = ["apple", "banana", "apple", "cherry"]
count = Counter(words)
print(count)  # 各要素の出現回数をカウント
    

6. まとめ

Pythonにはさまざまなモジュールが標準ライブラリとして用意されており、用途に応じて適切なモジュールを選ぶことで効率的に開発できます。さらに、外部ライブラリを活用することで、より高度な機能を簡単に実装することが可能です。