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今日はPythonの外部ライブラリのインストールとインポートの方法について説明していきます！

外部ライブラリとは何か？

「外部ライブラリ」とは他の開発者さんによって作成され、公開されているコードの集まりのことです！
これは特定の機能を提供するために書かれたコードであり、Pythonの標準機能には含まれていません。
Pythonに標準で存在するライブラリのことは「標準ライブラリ」と言います！

ビットコイン等暗号資産自動取引AIアプリケーション、コードネーム『bitBuyer 0.8.1.a』では以下の外部ライブラリを使用しています。

• PyQt5：PythonでGUI（グラフィカルユーザーインターフェース）アプリケーションを作成するためのライブラリです。ボタンやウィンドウ、入力フォームなど、見た目のある画面（GUI）を持つアプリを作ることができます。黒い画面だけのプログラムとは違い、マウス操作ができるアプリを作れるのが特徴です。WindowsやMacでも動作し、見た目の良いアプリをPythonだけで開発できます。
• requests：HTTPリクエストを送信し、Webからデータを取得します。
• cryptography：データの暗号化と復号化、ハッシュ化など、高度な暗号化機能を提供します。
• pympler：Pythonオブジェクトのメモリ使用量を測定します。

pipを使ってライブラリをインストールしよう

外部ライブラリを使用するには、Windowsでは「コマンドプロンプト」、macOSやLinuxでは「ターミナル」と呼ばれるものを使用します。
WindowsであればWindowsキーを押してから、「cmd」と検索してコマンドプロントを開きます！
Macでは「ターミナル」がデフォルトのアプリとしてインストールされています。

まずはPyQt5をインストールしましょう！
「コマンドプロンプト」または「ターミナル」で

pip install PyQt5

と入力します！
うまく動作しない場合は

python -m pip install PyQt5
または
pip3 install PyQt5

で動作する場合があります！

補足：厳密には、PyQt5はライブラリではなく、フレームワークと呼ばれるものです。ライブラリは、必要な機能を部分的に呼び出して使う「道具箱」のようなものですが、フレームワークはアプリ全体の「設計図」や「骨組み」を提供するものです。PyQt5は、画面の表示からユーザー操作の処理まで、アプリの流れ全体を主導する仕組みを持っているため、フレームワークに分類されます。開発者はその枠組みに従ってアプリを作っていく形になります。

外部ライブラリをインポート

プログラムに「指定したライブラリを使えるようにするために読み込んでください」という指示を出すことを「インポート」と言います。

外部モジュール（ライブラリやフレームワーク、自分で作ったモジュール）をインポートするには、Pythonファイルの冒頭に文字を追加します。

まずエディタでPythonファイルを開いてください。
開いたら以下の文字を入力します。

import PyQt5

これでPyQt5がインポートされます。

ここでは「外部モジュール」と表現しましたが、インポートできるものにはライブラリやフレームワークの他にモジュールというものもあります。
モジュールはライブラリの中の一部の機能を意味しますが、基本的にライブラリと同じような意味で使われています！

モジュールという表現は、自分で作成したPythonファイルを読み込むときにも使いますよ！

pipの操作まとめ

pipではinstall以外にも様々な操作を行うことができます。
以下にpipでできる主要な操作をまとめます。
また、ライブラリを含むファイル群は「パッケージ」と呼ばれることがあります。
以下ではこの呼称を使用しますね！

パッケージをインストールする

• コマンド：pip install [パッケージ名]
• 説明：指定した名前のパッケージをインターネットからダウンロードして、あなたのPython環境にインストールします。
• 例：pip install requests （ウェブサイトにアクセスするための「requests」というパッケージをインストールする場合）

特定のバージョンのパッケージをインストールする

• コマンド：pip install [パッケージ名]==[バージョン番号]
• 説明：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に利用します。
• 例：pip install pandas==1.2.0 （pandasのバージョン1.2.0をインストールする場合）

インストール済みのパッケージを確認する

• コマンド：pip list
• 説明：現在のPython環境にインストールされているパッケージの一覧を表示します。

特定のパッケージの情報を確認する

• コマンド：pip show [パッケージ名]
• 説明：指定したパッケージの名前、バージョン、インストール場所などの詳細情報を表示します。
• 例：pip show requests

パッケージをアンインストール（削除）する

• コマンド：pip uninstall [パッケージ名]
• 説明：インストール済みのパッケージをPython環境から削除します。
• 注意：誤って必要なパッケージを削除しないように注意しましょう。
• 例：pip uninstall requests

pip自身のバージョンを確認する

• コマンド：pip --version または pip -V
• 説明：現在インストールされているpipのバージョンを表示します。

pipを最新バージョンにアップデートする

• コマンド：pip install --upgrade pip
• 説明：pip自身を最新のバージョンに更新します。常に最新の状態にしておくことで、より安全にパッケージ管理が行えます。

pipの機能一覧を表示

• コマンド：--verbose または pip -v
• 説明：pipのコマンド一覧が表示されます。スペルを忘れたときなどに使用しましょう！

importのその他の操作

ライブラリの中の特定の関数を使用する場合

ライブラリが提供する関数、クラス、変数などにアクセスするには、ライブラリ名に続けてドット（.）を入力し、その後にアクセスしたい要素の名前を記述します。例えば、requestsライブラリのget関数を使いたい場合は、requests.get()のように記述します。

import requests

# ウェブサイトのURL
url = 'https://www.example.com'

# GETリクエストを送信してウェブサイトのコンテンツを取得
response = requests.get(url)

# レスポンスのステータスコードを表示 (200 は成功を意味します)
print(f"Status Code: {response.status_code}")

# ウェブサイトのコンテンツの最初の100文字を表示
print(response.text[:100])

またfromキーワードとimportキーワードを組み合わせることで、ライブラリから特定の関数やクラスだけをインポートする方法があります！

requestsライブラリからget関数だけをインポートしたい場合は

from requests import get

となります！

ライブラリに別名を付ける

ライブラリをインポートする際に、長い名前のライブラリや、コード内で頻繁に使用するライブラリに対して、短い別名を付けることがあります。
例えば、pandasライブラリをpdという別名でインポートすることがよくあります。

import pandas as pd

こうすることで、pandasライブラリの関数やクラスにアクセスする際に、pd.DataFrame()のように、短い別名を使って記述できるようになります。これは、コードの可読性を高めるのに役立ちます 。

以上が外部ライブラリのインストールとインポートの主な内容になります！
さぁ、これであなたも『bitBuyer 0.8.1.a』で使用しているライブラリをインストール・インポートして、プログラムを実行できるようになりましたね！

でも、ちょっと待ってください！
実は、Pythonを実行する環境には「仮想環境」というものがあります！
これは、プロジェクトごとに使うライブラリのバージョンなどを分けて管理できる仕組みです。
次回は、この「仮想環境」の作り方と使い方について、分かりやすく紹介します！
Cheers!🎉