よくどれがどれだか分からなくなるよね…
この記事ではPythonのモジュール/パッケージ/ライブラリについて初心者にも分かりやすく説明していきます。
それぞれの関係性
簡単に関係性を見ていきましょう！
初心者の人にも分かりやすい本を使った例えを用いて説明していきます。
まずは、モジュール(本)の中身についてです。モジュールの中身は関数や変数、クラスといったプログラムで構成されています。
モジュール(本)が集まって、パッケージ(本のシリーズ)ができ、それらがたくさん集まってライブラリ(本棚)が構成されます。
何となく関係性が分かったと思いますが、もっと詳しく知りたいという人もいると思うので、次にモジュール、パッケージ、ライブラリについてそれぞれ説明していきます。
モジュール
モジュールとは.pyの拡張子がついたファイルで、ファイルの中身には関数や変数、クラスなどの機能を使うためのプログラムが書かれています。
パッケージ
パッケージとは、モジュール（.pyファイル）を複数集めてファイルに入れ、ある機能をもたせたものです。ライブラリと同じ意味として扱われるときもあります。
ライブラリ
ライブラリは標準ライブラリと外部ライブラリに分けられます。
標準ライブラリ
標準ライブラリとはpythonをインストールした時から入っているファイルで、pythonの基本となる機能を兼ね備えています。代表的なものとしてはos.pyなどがあります。外部ライブラリのようにインポートする必要はありません。(import numpy as npなどと入力する必要がない)
外部ライブラリ
外部ライブラリとは一連の機能を持った.pyファイルの集合体で、必要に応じてインストールする必要があります。
データ解析や機械学習でよく使われるものとしてnumpy, matplotlib, pandasなどがあります。
numpyを例にして実際にインストールしてみましょう。
ここから先はpythonがVSCodeにインストールされていることが前提です。
インストールがまだ済んでいない方はこちらの記事をどうぞ↓
numpy(数値計算ライブラリ)
numpyはデータ分析や機械学習になくてはならない程、よく使われているライブラリです。C言語とFortranというpythonより高速計算処理を得意とするプログラミング言語で書かれており、ベクトルや行列などの計算に適しています。
実際にnumpyをVSCodeにインストールしてみましょう
numpyのインストール
VSCodeにpythonをインストールをしただけでは、numpyを使えません。そこでnumpyをインストールします。
VSCodeを開き画面左上にある「ターミナル」→「新しいターミナル」の順にクリックします。
ターミナルに以下のように入力し、Enterを押します。
pip install numpy
このような画面になれば、numpyのインストールは完了です。
numpyのインポート
numpyのインストールでは「本棚にnumpyシリーズの本を加えた」という感じなので、本棚にあったままではpythonで使えません。そのため、作業スペース(コードを書く場所)にnumpyをインポートする必要があります。
左上にある「ファイル」をクリックし、その中にある「新しいファイル」をクリックします。そうすると、画面上部にファイルの種類を決めるバナーが表示されるので、「Pythonファイル」をクリックします。
表示されたワークスぺースに以下のように入力し、「Shift+Enter」を押すことでnumpyがインポートされます。
import numpy as np
※環境を変えたり、ファイルを移動したりした場合は再度同じように「import numpy as np」と入力する必要があります。
まとめ
・モジュールは関数、変数、クラスが書かれた本
・パッケージは本のシリーズの塊
・ライブラリはそれらの本が入った本棚
モジュール/パッケージ/ライブラリの関係性を頭の隅に置いておきましょう！
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