5分でわかる！関数・ライブラリ・仮想環境とは？ Pythonプログラミング基礎知識

Youtubeで公開した、「5分でわかる！関数・ライブラリ・仮想環境とは？ Pythonプログラミング基礎知識」について文章＆画像で記載していきます。
動画はこちら↓

今回は、Pythonプログラミングのための基礎知識として、
「関数」と「ライブラリ」。そして「仮想環境」についてざっくり説明します。

Pythonのメリットの1つとして、
様々な機能を使えるようになる「ライブラリ」が豊富であることが挙げられます。
「ライブラリ」の前に、まず「関数」について説明します。

関数とは？

プログラミングでは、処理をまとめたものを「関数」と呼びます。

例えば、携帯電話をイメージしてみましょう。

携帯電話で友人に電話をかける場合、電話番号を入力した後、内部では次のような処理が行われています。
・友人の電話番号が有効な電話かチェック
・通話料金が足りているかチェック
・通話を開始

このような処理をまとめると、「電話をかける」となります。

「電話をかける」関数イメージ

この「電話をかける」が関数のイメージです。

ライブラリとは？

ライブラリは、いくつかの関数などがまとめられたものです。

携帯電話を例にすると、携帯電話そのものがライブラリと言えます。
携帯電話ライブラリには、「電話をかける」関数、「メッセージを送る」関数といったものが含まれています。

「携帯電話」ライブラリイメージ

このように、ライブラリとは誰かが作ったプログラミングコードのまとまりであり、インストールして、そのコードを自分のPC上に置くことで、その便利な機能が使えるようになるのです。

グラフ表示や、スクレイピング、エクセル操作のライブラリなど、数多くのライブラリが存在しており、
ライブラリを使うことで、複雑な操作を簡単な手順で行えるようになります。

仮想環境とは？

仮想環境を使うメリット

普通のPC環境では、あるライブラリをインストールすると、そのライブラリのバージョンは1つしか使えません。
例えばですが、エクセルやワードは、1つのPCに1つしかインストールできないですよね。
ただ、ある時、エクセルの新しいバージョンがリリースされ、新しいバージョンではずっと前に作られたファイルは読めなくなる、ということがあるとします。ずっと前に作られたファイルを大量に持っている会社は困りますよね。

ソフトのバージョンアップで、従来のファイルが読めなくなると困る

そこで、ずっとそのファイルを使えるようにする手段の一つとして、あるPCのエクセルはアップデートせず、ずっと古いままにしておくということが考えられます。

仮想環境はこのイメージで、1つのパソコンの中に別の独立した環境を作成できるのです。

PC内に独立した環境を構築

仮想環境のイメージ

仮想環境は、もともとのPC環境とは別環境として構築します。

ROOTという、元となる仮想環境は1つありますが、それとは別にいくつもの環境を1つのPC内に用意できるのです。

仮想環境の構築イメージ

しかも各仮想環境はお互いに影響を受けません。
特定の仮想環境のライブラリバージョンを下げることも可能です。
ツールやプロジェクトごとに、開発で使うライブラリだけ入っているクリーンな環境を用意できます。

ライブラリ同士は相性が悪いものもあり、あるライブラリをインストールすると別のライブラリが動かないという場合もあります。
ずっと同一の環境で作業をしていると、こういったことが発生する場合がありますが、仮想環境として環境を分けることで、安全に作業ができるようになります。

まとめ

Pythonのライブラリは頻繁にアップデートされます。
様々なPythonツールを作ることを見据えて、なるべく仮想環境はツールやプロジェクトごとに作成していきましょう。

ただちょっとしたお試し計算や、グラフ表示くらいでしたら、仮想環境を使わなくても問題は無いと思います。

仮想環境に慣れ、仮想環境を使うべき場合と、そうでない場合を見極めれるようにしましょう。