Python プログラム 高専3年生

【Python】Python言語入門⑨～PyPI・pip3～

PyPI（Python Package Index）は、Pythonの公式パッケージリポジトリで、Pythonパッケージやモジュールを簡単にインストールできる場所です。

Python開発者は自分の作成したライブラリやツールをPyPIに公開し、他の人もそれを利用できます。

PyPIを利用することで、既に開発された便利なパッケージやライブラリをインターネット経由で簡単にインストールし、自分のプロジェクトに組み込むことができます。

パッケージの管理には、Pythonのパッケージ管理ツールであるpip3を使います。

※ラズベリーパイ5では多くのメジャーモージュールがデフォルトでインストールされています。
外部ライブラリはシステムにあるPythonにはpipコマンドでインストールできなくなりました。
デフォルトの環境を汚さないためにPythonの仮想環境を構築してインストールする方法が推奨されていますので、この記事は仕組みだけ見て読み飛ばしてください。
前回はこちら

pip3 とは

pip3 は、Python 3.x バージョンのためのパッケージ管理ツールです。

pip3 を使うことで、Python 3.x 環境に対して、PyPI（Python Package Index）からパッケージをインストール、更新、アンインストールすることができます。

Python 2.x も同時にインストールされている環境では、Python 2.x 用の pip と区別するために pip3 を使用します。

pip3 を使うことで、Python 3.x 用のパッケージを管理することができます。

pip3 の利用手順

  1. パッケージの検索:
    PyPI公式サイト https://pypi.org/ にアクセスして、利用したいパッケージを検索します。
  2. パッケージのインストール:
    パッケージをインストールするには、コマンドラインで pip3 install パッケージ名 を実行します。
  3. パッケージの使用:
    インストール後は、import を使ってプログラム内でそのパッケージを利用できます。

pip3 を使った具体的な例

例: 人気のある外部ライブラリ requests のインストールと使用

requests は、PythonでHTTPリクエストを簡単に送るためのライブラリです。

ステップ1: パッケージのインストール

まず、コマンドラインで次のコマンドを実行して requests パッケージをインストールします。

pip3 install requests

ステップ2: パッケージの使用

インストールした requests パッケージを使って、HTTPリクエストを送信するコードを書いてみます。

import requests

# 例として、GoogleのトップページにGETリクエストを送信
response = requests.get('https://www.google.com')

# ステータスコードの表示（200は正常なレスポンス）
print("ステータスコード:", response.status_code)

# ページの内容（HTML）を表示
print("ページの内容:", response.text[:500])  # 500文字だけ表示

実行結果:

ステータスコード: 200
ページの内容: <!doctype html><html itemscope="" itemtype="http://schema.org/WebPage" lang="en"><head><meta content="Search the world's information, including webpages, images, videos and more. Google has many special features to help you find exactly what you're looking for." name="description"><meta content="no...

解説:

  • pip3 install requests によって requests パッケージがインストールされます。
  • import requests でライブラリをインポートし、requests.get() でGoogleのトップページに対してHTTPのGETリクエストを送信します。
  • サーバーからの応答は response に格納され、response.status_code でステータスコード（200なら正常）を取得し、response.text でページの内容（HTML）を取得しています。

その他の便利なパッケージ例

例: numpy で数学的な計算を行う

numpy は数値計算を効率的に行うためのライブラリです。

配列や行列の操作を高速に行えるため、データサイエンスや機械学習などの分野で広く使われています。

インストール:

pip3 install numpy

使用例:

import numpy as np

# 2x2の行列を作成
matrix = np.array([[1, 2], [3, 4]])

# 行列の転置を求める
transpose_matrix = np.transpose(matrix)

# 結果を表示
print("元の行列:\n", matrix)
print("転置行列:\n", transpose_matrix)

pip3 に関する基本的なコマンド

  • パッケージのインストール:
    pip3 install パッケージ名
pip3 install requests
  • インストール済みパッケージの一覧表示:
    pip3 list
pip3 list
  • パッケージのアンインストール:
    pip3 uninstall パッケージ名
pip3 uninstall requests
  • パッケージの更新:
    pip3 install --upgrade パッケージ名
pip3 install --upgrade requests

特定のバージョンのパッケージをインストール

特定のバージョンのパッケージをインストールしたい場合、バージョンを指定できます。

pip3 install numpy==1.19.5

requirements.txt を使った複数パッケージの一括インストール

プロジェクトで使用するパッケージをまとめて管理するために、requirements.txt ファイルを使って複数のパッケージを一括でインストールすることができます。

  1. requirements.txt を作成し、その中に必要なパッケージとバージョンをリストします。
numpy==1.19.5
requests==2.25.1

2．このファイルを使って一括インストールするには、次のコマンドを使用します。

pip3 install -r requirements.txt

次回はこちら

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