Pythonでプログラムを書く際、避けては通れないimport文。
本記事では、基本的な使い方から実践的なテクニックまで、分かりやすく解説します。

import 文とは

Pythonでは import 文を使用することで、他のファイル内に記載されている module にアクセスできるようになります。
より詳しい説明は公式ドキュメントを参照してください。
この記述にいくつかパターンがあり、理解しておくことが大切です。

VSCodeで簡単に書く方法

元も子もない説明になりますが、Visual Studio Code を使用している場合は、拡張機能の Python を入れて、import が書けていない参照の波線にマウスを合わせて「クイックフィックス」で追記しましょう。

これなら覚えなくても書けますね。

記述パターン

改めて、記述のパターンを下記に示します。

# パターン1: モジュール全体をインポート
import module_name

# パターン2: モジュールに別名をつけてインポート
import module_name as alias_name

# パターン3: モジュールから特定の要素をインポート
from module_name import function_name, class_name

# パターン4: モジュールから全ての要素をインポート（非推奨）
from module_name import *

1. モジュール全体をインポート

最も基本的な方法です。モジュール内の要素にアクセスする際は、モジュール名を前置する必要があります。

import math
result = math.sqrt(16)  # → 4.0

2. モジュールに別名をつけてインポート

長いモジュール名を短く省略したい場合や、名前の衝突を避けたい場合に使用します。

import numpy as np
array = np.array([1, 2, 3])

※ numpy は別途インストールが必要な場合があります

3. モジュールから特定の要素をインポート

モジュールの特定の関数やクラスのみを使用する場合に適しています。

from datetime import datetime, timedelta

# 現在の日時を取得
current_time = datetime.now()
print(f"現在時刻: {current_time}")  # 例: 現在時刻: 2024-10-28 15:30:45.123456

# 1日後を計算
tomorrow = current_time + timedelta(days=1)
print(f"1日後: {tomorrow}")

4. モジュールから全ての要素をインポート

名前空間が汚染される可能性があるため、通常は推奨されません。

from math import *  # 非推奨
result = sqrt(16)   # math.を省略できるが、どこから来た関数か分かりにくい

よく使われる標準ライブラリのインポート例

# 日時操作
from datetime import datetime, timedelta

# ファイルパス操作
import os
from pathlib import Path

# 正規表現
import re

# JSONデータの処理
import json

# ランダム値の生成
import random

プロジェクト内の自作モジュールのインポート

プロジェクト構成が以下のような場合を考えます。

my_project/
├── main.py
└── utils/
    └── helper.py

main.pyからhelper.pyをインポートする方法は下記です。

from utils.helper import UsefulClass

スタイルガイドに基づくインポートの記述

Pythonの公式スタイルガイド（PEP 8）では、インポート文の記述について以下のように定めています：

インポートは個別の行に記述する
インポートは以下の順序で記述し、各グループ間に空行を入れる
- 標準ライブラリ
- サードパーティライブラリ
- ローカルアプリケーションやライブラリのインポート
インポートはファイルの先頭に配置する（モジュールのコメントや docstring の後）
ワイルドカードインポート（from <module> import *）は避ける

# 標準ライブラリ
import os
from datetime import datetime

# サードパーティライブラリ
import numpy as np

# ローカルアプリケーション
from utils.helper import UsefulClass