pipと仮想環境（venv）の使い方｜Python初心者の最初の一歩

自分で書いた hello world をターミナルで動かせましたか？まだの人は是非習得してください。Pythonは最も理解しやすいプログラミング言語の一つで、当然のようにテキストの出力が可能です。でも、画面に文字を出すだけでは、できることは多くありません。実は、Pythonが本当に強力なのは、世界中の人が作った便利な部品 ──「ライブラリ」── を借りることができるからです。今日は、QRコードを作る部品を借りて、たった3行でQRコードを作ってみましょう。その過程で、部品を整理する「仮想環境」というお作法も身につきます。

1. ライブラリとは何か

Pythonは「必要なものだけ足す」設計

意外に思うかもしれませんが、Pythonには便利な機能が最初から全部入っているわけではありません。QRコードを作る、画像を加工する、表を集計する——こうした機能は、最初は入っていないんです。

なぜでしょうか。最初から全部の機能を積み込むと、重く、動かしにくくなるからです。だからPythonは、本体は最小限にして、必要な機能だけを後から自分で足していく設計になっています。これは弱点ではなく、むしろ賢いところです。

たぬきち

最初から全部入れといてくれればいいのに。

MATSU

全部入れると、使わない機能まで抱えて重くなるんです。必要なものだけ足す——この身軽さが、Pythonの強みなんですよ。

世界中の人が作った「部品」を借りる

後から足す便利な機能のことを、ライブラリと呼びます。世界中の開発者が作った部品が、無料で公開されています。自分でゼロから書けば何百行もかかる処理が、ライブラリを借りれば数行で済む。この部品の豊富さが、Pythonが世界中で使われている理由でもあります。

バイブコーディングでAIに作らせるツールも、ほぼ必ずこのライブラリを使っています。だから「部品を借りて使う」は、避けて通れない基本です。さっそく体験してみましょう。

2. ライブラリを使おうとすると……動かない

QRコードを作るコードを書く

QRコードを作る部品「qrcode」を使ってみます。新しいファイル qr.py を作って、次の3行を書きます。

import qrcode
img = qrcode.make("https://genba-kaizen.jp")
img.save("qr.png")

import qrcode
img = qrcode.make("https://genba-kaizen.jp")
img.save("qr.png")

1行目で部品を呼び出し、2行目でQRコードを作り、3行目で画像として保存する。たった3行です。保存して、ターミナルで実行します。

python qr.py

python qr.py

実行すると「ない」と言われる

ところが、こんなエラーが出るはずです（エラーの最後の行に注目してください）。

ModuleNotFoundError: No module named 'qrcode'

ModuleNotFoundError: No module named 'qrcode'

「qrcode なんて部品（モジュール）は無い」と言われています。でも、これは正常です。さきほど説明したとおり、便利な機能は最初から入っていない。だから、まず部品を取りに行く必要があるんです。記事Aで「Pythonが入っていないから動かなかった」のと、同じ構図ですね。

3. ライブラリの入れ方と、入れる場所

pip という道具で入れる

ライブラリを入れるには、pip という専用の道具を使います。pip はPythonに最初から付いてくるので、改めて入れる必要はありません。使い方はかんたんで、次のように打つだけです。

pip install qrcode

pip install qrcode

これで qrcode という部品が手に入ります。

入れる場所の選択肢は2つある

ここで一つ知っておきたいことがあります。pip でライブラリを入れるとき、「どこに入れるか」を選べるんです。

• グローバル（Python全体）… 何も指定しないと、ここに入る
• 仮想環境（プロジェクト専用の箱）… 自分で箱を用意して、その中に入れる

小規模な開発なら、グローバルに入れても問題なく動きます。ただ、お作法として、プロジェクトごとに専用の箱（仮想環境）を作り、その中に入れるのが定石です。次で、その箱を作ってみましょう。

4. 仮想環境 ── プロジェクト専用の箱

なぜ箱を作るのか

仮想環境は、プロジェクトごとに用意する「専用の道具箱」です。記事Aで「フォルダ単位で作業する」と学びましたが、そのフォルダの中に、さらにそのプロジェクト専用のライブラリ置き場を作るイメージです。

プロジェクトごとに分けておくと、部品が混ざらず、後で整理されていて困りません。本領を発揮するのは、チームで環境を揃えるときや、別のPCで同じものを動かすときです。1人の小さな開発では実感が薄いかもしれませんが、最初から箱に分けておくと安心です。難しく考えず、お作法として身につけておきましょう。

箱を作る

作業フォルダを開いた状態で、ターミナルに次のように打ちます。

python -m venv .venv

python -m venv .venv

これで .venv という名前の箱（仮想環境）が、フォルダの中にできます。

箱を開ける（有効化）

箱は、作っただけでは使えません。「開ける（有効化する）」必要があります。コマンドはOSで違います。

Windowsの場合：

.venv\Scripts\activate

.venv\Scripts\activate

Mac・Linuxの場合：

.venv\Scripts\activate

.venv\Scripts\activate

成功すると、ターミナルの行頭に (.venv) と表示されます。これが「箱が開いている」目印です。作業が終わって箱を閉じたいときは deactivate と打ちます。

5. 箱の中にライブラリを入れて、動かす

仮想環境の中で入れる

箱が開いた状態（行頭に (.venv) がある状態）で、ライブラリを入れます。

pip install qrcode

pip install qrcode

今度は、グローバルではなく、この箱の中に qrcode が入りました。

実行すると、今度は別の部品が無いと言われる

では、最初に書いた qr.py を実行してみましょう。

python qr.py

python qr.py

ところが、また別のエラーが出ます。エラーの最後の行を見てください。

ModuleNotFoundError: No module named 'PIL'

ModuleNotFoundError: No module named 'PIL'

今度は「PIL が無い」と言われました。実は、qrcode は、QRコードを画像にするために Pillow（PIL）という別の部品を使っているんです。ライブラリが、さらに別のライブラリを必要とする——これはよくあることで、決して失敗ではありません。

そこで、画像機能も一緒に入れ直します。qrcode の後ろに [pil] を付けると、画像用の部品（Pillow）も一緒に入ります。

pip install "qrcode[pil]"

pip install "qrcode[pil]"

もう一度実行する → QRコードができる

必要な部品がそろいました。もう一度 qr.py を実行します。

python qr.py

python qr.py

今度はエラーが出ず、フォルダの中に qr.png という画像ファイルができているはずです。開いてみると——QRコードが表示されます。スマホで読み取れば、指定したURLに飛びます。

QRコードを自分でゼロから作るのは大変ですが、部品を借りれば、たった数行でできた。これがライブラリの力です。

MATSU

文字を出すだけだったPythonが、部品を一つ借りるだけで、こんなに実用的になる。ライブラリの世界には、画像加工も、表計算も、Webからのデータ取得も、ありとあらゆる部品がそろっていますよ。

6. まとめ

お疲れさまでした。この記事でやったことを振り返ります。

• ライブラリ＝世界中の人が作った部品。便利な機能は最初から入っておらず、必要なものを自分で足す
• ライブラリは、さらに別のライブラリを必要とすることがある（qrcode は画像用に Pillow を使った）
• pip で入れる。入れる場所はグローバルと仮想環境があり、お作法として仮想環境（プロジェクト専用の箱）に入れる
• 操作の流れ：箱を作る（venv）→ 開ける（activate）→ ライブラリを入れる（pip install）→ 使う

Python（実行環境）に、ライブラリ（部品）と仮想環境（整理棚）が加わって、ようやく実用的な開発環境になりました。ここまで来れば、あとは「どんな部品を借りて、何を作るか」です。

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