macOS で pandas をインポートしようとしたら No module named '_bz2' というエラーが出る

環境

• macOS Big Sur バージョン 11.0.1
• pyenv で python をインストール

問題

python で何気なく pandas をインポートしようとしたところ、

import pandas as pd

次のようなエラーが発生しました。

Traceback (most recent call last):
...(中略)
ImportError: No module named '_bz2'

原因

pyenv で python をインストールする際に、コンパイラが bzip2 というパッケージを認識していなかったために、python の bz2 ライブラリがインストールされず不完全な状態になっていると予想できます。

なので、pyenv でインストールした時に次のような warning が表示されていたことでしょう。

$ pyenv install 3.9.0

...(中略)
WARNING: The Python bz2 extension was not compiled. Missing the bzip2 lib?

解決方法

コンパイラに bzip2 ライブラリを認識させた状態で、 pyenv を使って python を再インストールします。

1. bzip2 パッケージをインストール

$ brew install bzip2

インストールの途中で、おそらく次のようなメッセージが出てくると思います。これが非常に重要です。

For compilers to find bzip2 you may need to set:
  export LDFLAGS="-L/usr/local/opt/bzip2/lib"
  export CPPFLAGS="-I/usr/local/opt/bzip2/include"

2. LDFLAGS と CPPFLAGS を設定

brew でインストールしただけでは、 pyenv で python をビルドする際に bzip2 パッケージをコンパイラは認識してくれません。

コンパイラに認識させるためには、先ほど出てきたメッセージの通り、LDFLAGS と CPPFLAGS を設定する必要があります。

そのために、.zprofile または .bash_profile の中に次の文を付け加えます。

export LDFLAGS="-L/usr/local/opt/bzip2/lib"
export CPPFLAGS="-I/usr/local/opt/bzip2/include"

前に別の LDFLAGS と CPPFLAGS を設定していた場合、これらの FLAG はスペースでつなげることで複数指定することができるので、次のようにしても良いでしょう。

export LDFLAGS="$LDFLAGS -L/usr/local/opt/bzip2/lib"
export CPPFLAGS="$CPPFLAGS -I/usr/local/opt/bzip2/include"

3. python を再インストール

pyenv でお好みのバージョンをインストールします。

$ pyenv install <version>

おそらく先ほどの warning は消えていたと思います。

その後は、いつもの pyenv によるインストール手順に従い、メインで使う python のバージョンを指定し、シェルをリロードします。

$ pyenv global <先ほどインストールしたバージョン>
$ exec $SHELL -l

おそらく pandas を読み込めるようになっているはずです。

(参考) Linux の場合

以下の記事が参考になります。
scikit-learn で No module named '_bz2' というエラーがでる問題

感想

Linux で同じエラーに対処する方法はたくさん見つかったのですが、macOS でのエラー対処法は見つからなかったので、自力で解決するしかなく大変でした。