基礎から学ぶPython入門 90日コース | 実践Python － Day 22：仮想環境

Day 22：仮想環境で「安全にPythonを育てる」感覚を身につける
パッケージとpip：Pythonの「追加機能」をインストールする仕組み
1. パッケージとは何か
2. pipの基本的な使い方
なぜ仮想環境が必要なのか：環境が「ぐちゃぐちゃ」になるのを防ぐ
1. よくあるトラブルのイメージ
2. 仮想環境の役割
venvで仮想環境を作る：標準機能で始める
1. 仮想環境を作成する基本コマンド
2. 仮想環境を「有効化」する
仮想環境内でpipを使う：プロジェクト専用のパッケージ管理
1. 仮想環境内でのインストール
2. 仮想環境を「抜ける」
requirements.txt：環境を「再現可能」にする
仮想環境＋requirements.txtの「基本テンプレート」
1. プロジェクトを始めるときの流れ
2. 別の環境で再現するときの流れ
Day 22ミニテンプレート：仮想環境チェック用スクリプト
Day 22のまとめ

Day 22：仮想環境で「安全にPythonを育てる」感覚を身につける

Day 22では、Python開発でとても重要な「仮想環境」について学びます。 pip・パッケージ・venv・仮想環境・requirements.txt を通して、「プロジェクトごとに環境を分ける」「依存関係をきれいに管理する」感覚を身につけていきます。

パッケージとpip：Pythonの「追加機能」をインストールする仕組み

パッケージとは何か

Python本体だけでも多くのことができますが、「Web開発」「データ分析」「機械学習」などを行うときには、外部のライブラリ（＝パッケージ）をインストールして使うことが一般的です。

パッケージ：Pythonで使える「追加機能のまとまり」
- 例：requests（HTTP通信）、numpy（数値計算）、pandas（データ分析）など

これらをインストールするための標準的なツールが pip です。

pipの基本的な使い方

ターミナル（またはコマンドプロンプト）で次のように入力します。

bash

pip install requests

これで、requests というパッケージがインストールされます。 Pythonコードからは次のように使います。

import requests  # インストールしたパッケージを読み込みます

response = requests.get("https://example.com")
print(response.status_code)

import requests  # インストールしたパッケージを読み込みます

response = requests.get("https://example.com")
print(response.status_code)

Python

ここでの重要ポイントは、

pip は「Pythonパッケージをインストールするための標準ツール」であること
インストールしたパッケージは import パッケージ名 で使えるようになること

です。

なぜ仮想環境が必要なのか：環境が「ぐちゃぐちゃ」になるのを防ぐ

よくあるトラブルのイメージ

仮想環境を使わないと、次のようなトラブルが起きやすくなります。

プロジェクトAでは requests==2.31.0 を使っている
プロジェクトBでは requests==2.25.0 を使っている
どちらも同じPCにインストールしていると、バージョンが上書きされてしまう

結果として、

片方のプロジェクトが動かなくなる
「どのプロジェクトがどのバージョンを使っているか」が分からなくなる

という状態になりがちです。

仮想環境の役割

そこで登場するのが 仮想環境（virtual environment） です。

プロジェクトごとに「独立したPython環境」を作る
それぞれの環境に、必要なパッケージだけをインストールする
他のプロジェクトの環境とは干渉しない

という仕組みです。

イメージとしては、

「プロジェクトごとに専用のPythonフォルダを持つ」
「その中にだけパッケージを入れる」

という感じです。

venvで仮想環境を作る：標準機能で始める

仮想環境を作成する基本コマンド

Pythonには、仮想環境を作るための標準モジュール venv が用意されています。ターミナルで次のように入力します。

bash

python -m venv venv

このコマンドの意味は、

python -m venv：Pythonに「venvモジュールを使って仮想環境を作って」と指示している
venv：作成する仮想環境のフォルダ名（慣例的によくこの名前が使われます）

実行すると、カレントディレクトリに venv というフォルダが作られます。このフォルダの中に、「その仮想環境専用のPython」と「専用のパッケージ置き場」が作られます。

仮想環境を「有効化」する

作っただけでは仮想環境は使われません。「このターミナルでは仮想環境を使う」と宣言するために、有効化（activate） を行います。

Windowsの場合（PowerShellの例）

bash

venv\Scripts\Activate.ps1

macOS / Linuxの場合

bash

source venv/bin/activate

有効化に成功すると、ターミナルのプロンプトに (venv) のような表示が付きます。

bash

(venv) $

この状態で pip install をすると、「この仮想環境の中」にパッケージがインストールされます。

仮想環境内でpipを使う：プロジェクト専用のパッケージ管理

仮想環境内でのインストール

仮想環境を有効化した状態で、次のようにパッケージをインストールします。

bash

(venv) pip install requests
(venv) pip install numpy

これで、

グローバルなPython環境には影響を与えず
venv 仮想環境の中だけに requests と numpy がインストールされます

Pythonコードからは、いつも通り import して使えます。

# main.py

import requests
import numpy as np

def main():
    response = requests.get("https://example.com")
    print("ステータスコード:", response.status_code)

    arr = np.array([1, 2, 3])
    print("配列:", arr)


if __name__ == "__main__":
    main()

# main.py

import requests
import numpy as np

def main():
    response = requests.get("https://example.com")
    print("ステータスコード:", response.status_code)

    arr = np.array([1, 2, 3])
    print("配列:", arr)


if __name__ == "__main__":
    main()

Python

仮想環境を「抜ける」

仮想環境の利用を終えたいときは、次のコマンドで「無効化」します。

bash

(venv) deactivate

これで、ターミナルは元の環境に戻ります。

requirements.txt：環境を「再現可能」にする

なぜrequirements.txtが必要なのか

プロジェクトを他の人に渡したり、別のPCに移したりするときに、

「どのパッケージを、どのバージョンでインストールすればよいか」

を伝える必要があります。そのための「一覧表」として使われるのが requirements.txt です。

requirements.txtを作る

仮想環境内で、現在インストールされているパッケージ一覧をファイルに書き出します。

bash

(venv) pip freeze > requirements.txt

これで、カレントディレクトリに requirements.txt が作られます。中身は次のような形式です。

requests==2.31.0
numpy==1.26.0
pandas==2.2.0

パッケージ名
==
バージョン番号

という形で、プロジェクトが依存しているパッケージが一覧されています。

requirements.txtから環境を再現する

別のPCや別の仮想環境で、同じ環境を再現したいときは、次のようにします。

bash

(venv) pip install -r requirements.txt

これで、

requirements.txt に書かれているパッケージが
指定されたバージョンで
仮想環境内にインストールされます

つまり、「環境をコピーする」ことができます。

仮想環境＋requirements.txtの「基本テンプレート」

プロジェクトを始めるときの流れ

プロジェクト用フォルダを作るbashmkdir my_project cd my_project
仮想環境を作るbashpython -m venv venv
仮想環境を有効化する
- Windows:bashvenv\Scripts\Activate.ps1
- macOS / Linux:bashsource venv/bin/activate
必要なパッケージをインストールするbash(venv) pip install requests (venv) pip install numpy
コードを書くpython# main.py import requests import numpy as np def main(): response = requests.get("https://example.com") print("ステータスコード:", response.status_code) arr = np.array([1, 2, 3]) print("配列:", arr) if __name__ == "__main__": main()
requirements.txtを作るbash(venv) pip freeze > requirements.txt

別の環境で再現するときの流れ

プロジェクトフォルダをコピー（またはGitでクローン）する
仮想環境を作るbashpython -m venv venv
仮想環境を有効化する
requirements.txt からパッケージをインストールするbash(venv) pip install -r requirements.txt
python main.py で実行する

Day 22ミニテンプレート：仮想環境チェック用スクリプト

仮想環境が正しく使えているかを確認するための、簡単なスクリプト例です。

# day22_env_check.py
# 仮想環境とパッケージが正しく動いているか確認するためのスクリプト

import sys

try:
    import requests
except ImportError:
    print("requests がインポートできません。仮想環境内で pip install requests を実行してください。")
    sys.exit(1)


def main():
    print("Python実行ファイル:", sys.executable)
    print("仮想環境が有効になっている場合、そのパスは venv フォルダ配下になっているはずです。")

    response = requests.get("https://example.com")
    print("HTTPステータスコード:", response.status_code)


if __name__ == "__main__":
    main()

# day22_env_check.py
# 仮想環境とパッケージが正しく動いているか確認するためのスクリプト

import sys

try:
    import requests
except ImportError:
    print("requests がインポートできません。仮想環境内で pip install requests を実行してください。")
    sys.exit(1)


def main():
    print("Python実行ファイル:", sys.executable)
    print("仮想環境が有効になっている場合、そのパスは venv フォルダ配下になっているはずです。")

    response = requests.get("https://example.com")
    print("HTTPステータスコード:", response.status_code)


if __name__ == "__main__":
    main()