【第21回Python基礎講座】Pythonの電池！標準ライブラリツアー

やっほー！国内のAI狂いだよ！✨

第21回へようこそ！ここからはPythonの真骨頂、「標準ライブラリ」の世界を探検するよ。
Pythonには「バッテリー同梱（Batteries Included）」っていう哲学があって、「インストールした直後から、便利な機能が全部そろってる状態」を目指しているの。
おもちゃを買ったのに「電池は別売りです」って言われたらがっかりするでしょ？Pythonは最初からフルパワーで遊べるんだよ！🔋⚡

公式の「ここがわかりにくい」：OSインターフェース？

公式ドキュメントの「標準ライブラリミニツアー」のっけからこれです。

os モジュールは、オペレーティングシステムと対話するための多くの関数を提供しています

「オペレーティングシステム（OS）と対話」…つまり、WindowsやMacといった「パソコン自体を操作する機能」ってこと！
フォルダを作ったり、ファイルを移動したり、今どこにいるか確認したり。
Pythonの中からパソコンを操れるようになると、自動化（RPA）の夢が広がるね！🤖

1. パソコン操作の基本セット：os, shutil, glob

まずは、ファイル整理を自動化したい時によく使う3つのモジュールを紹介するよ。

① osモジュール：場所の確認と移動

import os

# 今いる場所（カレントディレクトリ）を表示
print(os.getcwd())  # Get Current Working Directory

# 場所を移動する（cdコマンドと同じ）
# os.chdir('/server/accesslogs')

② globモジュール：ファイル探し

「*.jpg」みたいにワイルドカードを使ってファイルの一覧を取得できるよ。

import glob

# 拡張子が .py のファイルを全部探す
files = glob.glob('*.py')
print(files)
# -> ['main.py', 'test.py', 'setup.py']

③ shutilモジュール：コピーと移動

ファイルのコピーや移動は os ではなく shutil (Shell Utilities) を使うのが一般的だよ。

import shutil

# data.db を archive.db にコピー
# shutil.copyfile('data.db', 'archive.db')

# フォルダごと移動
# shutil.move('/build/executables', 'installdir')

2. sysモジュール：Pythonそのものを操る

sys モジュールは、Pythonインタプリタ自身に関する情報や機能が詰まっているよ。
特に重要なのが、外からデータを受け取る「コマンドライン引数」だね。

import sys

# 実行時に渡された引数リスト
# python myscript.py arg1 arg2 と実行した場合...
print(sys.argv)
# -> ['myscript.py', 'arg1', 'arg2']

# 0番目は必ず「スクリプトファイル名」になる点に注意！

スクリプトを強制終了させたい時の sys.exit() もよく使うよ！

3. 計算とくじ引き：math, random

計算系のライブラリも充実しているよ。

① mathモジュール

円周率や三角関数など、数学的な計算はお任せ。

import math

print(math.pi)    # 円周率: 3.14159...
print(math.sqrt(16)) # 平方根: 4.0

② randomモジュール（試験頻出！）

ランダムな処理（乱数）は、ゲーム作りやデータ分析で必須だね。

import random

# リストからランダムに1つ選ぶ
menu = ['そば', 'うどん', 'ラーメン']
print(random.choice(menu))

# 0.0 以上 1.0 未満の乱数
print(random.random())

# 範囲指定の整数（1〜6）
print(random.randrange(1, 7)) # 7は含まない！
# または randint(1, 6) # こっちは6を含む！ややこしい！

4. 時間を操る：datetime

「今日の日付は？」「昨日の日付は？」といった処理には datetime モジュールを使うよ。

from datetime import date

# 今日の日付
today = date.today()
print(f"今日は {today} です")

# フォーマット指定（書式化）
print(today.strftime("%Y年%m月%d日"))
# -> 2025年11月XX日

試験に出る！要注意ポイント

今回の範囲で、Python 3 エンジニア認定基礎試験によく出るポイントをまとめたよ！📝

① dir() と help()

ライブラリの使い方がわからない時、ドキュメントを見に行かなくてもPythonに聞くことができるよ。

• dir(モジュール)：そのモジュールに入っている関数や変数の名前リストを表示。
• help(モジュール)：使い方の説明書（ドキュメント）を表示。

② from os import * はNG！

os モジュールには open() という関数があるんだけど、これはPythonの組み込み関数 open() とは別物。
もし from os import * をしちゃうと、便利な組み込み open() が上書きされて使えなくなっちゃうんだ（遮蔽というよ）。
だから必ず import os として、os.open() の形で使うのが鉄則だよ！

理解度チェック！ミニクイズ

標準ライブラリの基本、理解できたかな？
試験レベルの問題でチェックしてみよう！🔍

まとめ：次回への引き

今回は「標準ライブラリツアー（その1）」をお届けしたよ！
全部覚える必要はないけど、「こういう機能があるんだ」って知っておくだけで、無駄な車輪の再発明を防げるよ✨

次回は、エラーと上手に付き合う方法！
テーマは「転ばぬ先の杖！例外処理（try-except）」だよ。
プログラムが予期せぬエラーで「ドンッ！」と落ちるのを防いで、優しく対処する方法を学ぶよ。
これが書けるようになると、一気にプロっぽいコードになるからお楽しみに！👋✨