Python モジュール 使い方や、よく使われる一覧を紹介！

今回は、Pythonのモジュールについて解説し、よく使うものの一覧を紹介していきます。

モジュールとは

Pythonのモジュールは、一つ一つのパーツ（部品）のことで、パーツを組み合わせ、パーツ毎にファイルを分けて、一つずつ組み合わせて作り上げていきます。
その機能ごとに分割されたファイルをモジュールといいます。

モジュールを使用することで、パーツ毎にファイルを作っていくことになるため、エラーが発生しても、どこでエラーが起きているのかが容易に分かり、
原因箇所の解明が遥かに迅速になるというメリットがあります。

機能別モジュール

Pythonでは機能別にファイルが分けられており、それぞれモジュールを用意しています。

Pythonの標準でインストールされている組み込み関数以外の関数を使うためには、先にモジュールを読み込んでおく必要があります。

標準ライブラリにあるモジュールを、Pythonに読み込ませる（importを使います。）ことで、より多くの関数を使えるようになり、プログラミングでできることが飛躍的に増えます。

モジュールをインポートする

まず、モジュールをインポートする方法は 4 つあります。

• モジュール全体をインポートする
• モジュール全体を別名をつけてインポートする
• モジュールから特定の関数だけをインポートする
• モジュールから特定の関数だけを別名をつけてインポートする

モジュール全体をインポートする

基本的なインポート方法になります。

モジュールのインポートの書き方
import モジュール名, モジュール名

importと書いてから、読み込みたいモジュール名を書きます。
2つのモジュールをインポートするには、カンマで区切って書きます。

インポートしたモジュールの関数を使うには、関数名の前にモジュール名を書いて、ドットで区切って書きます。

インポートしたモジュール内の関数を使う時の書き方
モジュール名.関数名()

モジュール全体を別名をつけてインポートする

自分で新たにモジュールを作ったときに、既に存在するモジュール名と被った場合に使用します。

インポートするモジュールに別名をつける場合の書き方
import モジュール名 as 別名

モジュールから特定の関数だけをインポートする

モジュールの全体からではなく、特定の関数だけをインポートすることができます。
関数を使う時に、先頭にモジュール名をつける必要はありません。

モジュールから特定の関数だけをインポートする書き方
from モジュール名 import 関数名

モジュールから特定の関数だけを別名をつけてインポートする

特定の関数だけをインポートするときも、その関数に別名をつけることができます。
自作した関数と、インポートしたい関数の名前が被っている場合に使用します。

インポートした関数の名前を被った場合の書き方
from モジュール名 import 関数名 as 別名

様々なモジュールの一覧紹介

Pythonで用意されている様々なモジュールの一覧を紹介します。
全てのモジュールを覚える必要はありません。

プログラミングを行っていく過程で必要な関数等が出てきた際に、調べてみて使えるようになることが一番よいでしょう。
詳しくは、Python公式サイトの「Python 標準ライブラリ」を見て確認しておくのもよいと思います。

モジュール一覧

数値と数学モジュール

モジュール名	役割
cmath	複素数の数学関数
decimal	十進数と浮動小数点数の算術関数
fractions	有理数
math	数学関数
numbers	数の抽象基底のクラス
random	擬似乱数の生成
statistics	数理統計の関数

テキスト処理モジュール

モジュール名	役割
difflib	差分の計算の補助
re	正規表現操作
readline	GNU readline のインターフェイス
rlcompleter	GNU readline 向けの補完関数
string	一般的な文字列操作
stringprep	文字列調整
textwrap	テキストの折り返しと詰め込み
unicodedata	Unicode のデータベース

データ型モジュール

モジュール名	役割
array	効率の良い数値アレイ
bisect	配列二分法アルゴリズム
calendar	一般的なカレンダーに関する関数群
collections	コンテナデータ型
collections.abc	コレクションの抽象基底クラス
copy	浅いコピーと深いコピーの操作
datetime	基本的な日付型と時間型
enum	列挙型のサポート
heapq	ヒープキューアルゴリズム
types	動的な型生成と組み込み型に対する名前
pprint	データ出力の整然化
reprlib	もう一つの repr() の実装
weakref	弱参照

データ圧縮とアーカイブ

モジュール名	役割
bz2	bzip2 圧縮のサポート
gzip	gzip ファイルのサポート
lzma	LZMA アルゴリズムを使用した圧縮
tarfile	tar アーカイブファイルの読み書き
zlib	gzip 互換の圧縮
zipfile	ZIP アーカイブの処理

関数型プログラミング用モジュール

モジュール名	役割
functools	高階関数と呼び出し可能なオブジェクトの操作
itertools	効率的なループ実行のためのイテレータ生成関連
operator	関数形式の標準演算子

バイナリデータ処理モジュール

モジュール名	役割
codecs	codecレジストリと基底クラス
struct	バイト列をパックされたバイナリデータとして解釈

暗号関連のサービス

モジュール名	役割
hashlib	セキュアハッシュおよびメッセージダイジェスト
hmac	メッセージ認証のための鍵付きハッシュ化
secrets	機密を扱うために安全な乱数を生成する

ファイルフォーマット

モジュール名	役割
configparser	設定ファイルのパーサー
csv	CSVファイルの読み書き
netrc	netrcファイルの処理
plistlib	Mac OS X .plist ファイルの生成と解析
xdrlib	XDRデータのエンコードとデコード

ファイルとディレクトリへのアクセス

モジュール名	役割
filecmp	ファイルやディレクトリの比較
fileinput	複数の入力ストリームを跨いだ行の繰り返し処理のサポート
fnmatch	Unixファイル名のパターンマッチ
glob	Unix形式のパス名のパターン展開
pathlib	オブジェクト指向のファイルシステムパス
linecache	テキストラインにランダムアクセスする
macpath	Mac OS 9 のパス操作関数
os.path	共通のパス名操作
shutil	高水準のファイル操作
stat	stat() の結果の解釈
tempfile	一時ファイルやディレクトリの作成

インターネット上のデータ操作

モジュール名	役割
base64 Base16, Base32, Base64, Base85	データの符号化
binascii	バイナリデータとASCIIデータとの間での変換
binhex	binhex4形式ファイルのエンコードおよびデコード
email	電子メールとMIME処理のためのパッケージ
json	JSONエンコーダおよびデコーダ
mailbox	様々な形式のメールボックス操作
mailcap	ファイルの操作
mimetypes	ファイル名をMIME型へマップする
quopri	MIMEquoted-printable形式データのエンコードおよびデコード
uu	uuencode形式のエンコードとデコード

プロセス間通信とネットワーク

モジュール名	役割
asyncio	非同期I/O、イベントループ、コルーチンおよびタスク
asyncore	非同期ソケットハンドラ
asynchat	非同期ソケットコマンド/レスポンスハンドラ
select	I/O 処理の完了を待機する
selectors	高水準のI/O多重化
signal	非同期イベントにハンドラを設定する
socket	低水準ネットワークインターフェイス
ssl	ソケットオブジェクトに対する TLS/SSL ラッパー
mmap	メモリマップファイル

構造化マークアップツール

モジュール名	役割
html	HyperText Markup Language のサポート
html.entities	HTML 一般実体の定義
html.parser	HTMおよびXHTMLのシンプルなパーサー
xml.dom	文書オブジェクトモデル(DOM)API
xml.dom.minidom	最小のDOMの実装
xml.dom.pulldom	部分的なDOMツリー構築のサポート
xml.etree.ElementTree	ElementTree XML API
xml.parsers.expat	Expat を使った高速なXML解析
xml.sax	SAX2 パーサのサポート
xml.sax.handler	SAX ハンドラの基底クラス
xml.sax.saxutils	SAX ーティリティ
xml.sax.xmlreader	XML パーサのインターフェイス

データの永続化

モジュール名	役割
copyreg	pickle サポート関数の登録
dbm	Unix データベースへのインターフェイス
marshal	内部使用者向けのPythonオブジェクト整列化
pickle	Pythonオブジェクトの直列化
shelve	Pythonオブジェクトの永続化
sqlite3	SQLiteデータベースに対するDB-API 2.0 インターフェイス
xml.etree.ElementTree	ElementTree XML API

並行実行

モジュール名	役割
concurrent	パッケージ
concurrent.futures	並列タスク実行
dummy_threading	threadingの代替モジュール
multiprocessing	プロセスベースの並列処理
queue	同期キュークラス
subprocess	サブプロセス管理
sched	イベントスケジューラー
threading	スレッドベースの並列処理
_dummy_thread	threadの代替モジュール
_therad	低水準のスレッドAPI

汎用オペレーティングシステムサービス

モジュール名	役割
argparse	コマンドラインオプション、引数、サブコマンドのパーサー
ctypes	Pythonのための外部関数ライブラリ
curses	文字セル表示を扱うための端末操作
curses.ascii	ASCII文字に関するユーティリティ
curses.panel	cursesのためのパネルスタック拡張
curses.textpaad	cursesプログラムのためのテキスト入力ウィジェット
errno	標準のerrnoシステムシンボル
getopt	C言語スタイルのコマンドラインオプションパーサー
getpass	可搬性のあるパスワード入力機構
io	ストリームを扱うコアツール
logging.config	ロギングの環境設定
logging.handlers	ロギングハンドラ
logging	Python用、ロギング機能
os	雑多なオペレーティングシステムインターフェイス
platform	実行中プラットフォームの固有情報を参照する
time	時刻データへのアクセスと変換

国際化

モジュール名	役割
gettext	多言語対応に関する国際化サービス
locale	国際化サービス

マルチメディアサービス

モジュール名	役割
aifc	AIFFおよびAIFCファイルの読み書き
audioop	生の音声データを操作する
chunk	IFFチャンクデータの読み込み
colorsys	色体系間の変換
imghdr	画像の形式を決定する
ossaudiodev	OSS互換オーディオデバイスへのアクセス
sndhdr	サウンドファイルの識別
sunau	Sun AUファイルの読み書き
wave	WAVファイルの読み書き

ソフトウェア・パッケージと配布

モジュール名	役割
distutils	Pythonモジュールの構築とインストール
ensurepip	pipインストーラーのブートストラップ
venv	仮想環境の作成
zipapp	実行可能なPython zip書庫を管理する

インターネットプロトコルとサポート

ュール名	役割
cgi	CGI（ゲートウェイインターフェイス規格）のサポート
cgitb	CGIスクリプトのトレースバック管理機構
ftplib	FTPプロトコルクライアント
http	HTTPモジュール群
http.client	HTTPプロトコルクライアント
http.cookiejar	HTTPクライアント用のCookie処理
http.server	HTTPサーバー
imaplib	IMAP4プロトコルクライアント
ipaddress	IPv4 / IPv6操作ライブラリ
nntplib	NNTPプロトコルクライアント
poplib	POP3プロトコルクライアント
smtplib	SMTPプロトコルクライアント
smtpd	SMTPサーバー
socketserver	ネットワークサーバのフレームワーク
telnetlib	Telnetクライアント
urllib	URLを扱うモジュール群
urllib.error	urllib.questが投げかける例外
urllib.parse	URLを解析して構成要素にする
urllib.request	URLを開くための拡張可能なライブラリ
urllib.response	urllibで使用するレスポンスクラス
urllib.robotparser	robots.txtのためのパーサー
uuid	RFC4122に準拠したUUIDオブジェクト
webbrowser	便利なウェブブラウザコントローラー
wsgiref	WSGIユーティリティとリファレンス実装
xmlrpc	XMLRPCサーバとクライアントモジュール
xmlrpc.client	XML-RPCクライアントアクセス
xmlrpc.server	基本的なXML–RPCサーバー

Tkを用いたグラフィカルユーザーインターフェイス

モジュール名	役割
tkinter	Tcl/TkのPythonインターフェイス
tkinter.scrolledtext	スクロールするテキストウィジェット
tkinter.ttk	Tkのテーマ付きウィジェット
tkinter.tix	Tkの拡張ウィジェット

プログラムのフレームワーク

モジュール名	役割
cmd	行指向のコマンドインタープリタのサポート
shlex	単純な字句解析
turtle	タートルグラフィックス

カスタムPythonインタプリタ

モジュール名	役割
code	インタプリタ基底クラス
codeop	Pythonコードをコンパイルする

開発ツール

モジュール名	役割
2to3	Python2からPython3への自動コード変換
doctest	対話的な実行例をテストする
pydoc	ドキュメント生成とオンラインヘルプシステム
test	Python用回帰テストパッケージ
test.support	テストのためのユーティリティ関数
typing	型ヒントのサポート
unittest	ユニットテストフレームワーク
unittest.mock	モックオブジェクトライブラリ

デバッグとプロファイル

モジュール名	役割
bdb	デバッガーフレームワーク
faulthandler	Python tracebackのダンプ
pdb	Pythonデバッガ
timeit	小さなコード断片の実行時間計測
trace	Python文実行のトレースと追跡
tracemalloc	メモリ割り当ての追跡

Python言語サービス

モジュール名	役割
ast	抽象構文木
compileall	Pythonライブラリをバイトコンパイル
dis	Pythonバイトコードの逆アセンブラ
keyword	Pythonキーワードチェック
parser	Python解析木にアクセスする
pickletools	pickle開発者のためのツール群
pyclbr	Pythonクラスブラウザサポート
py_compile	Pythonソースファイルのコンパイル
symtable	コンパイラの記号表へのアクセス
symbol	Python解析木とともに使われる定数
token	Python解析木とともに使われる定数
tokenize	Pythonソースのためのトークナイザ
tabnanny	あいまいなインデントの検出

Python ランタイムサービス

モジュール名	役割
abc	抽象基底クラス
atexit	終了ハンドラ
builtins	組み込みオブジェクト
contextlib	with文コンテキスト用ユーティリティ
fpectl	浮動小数点例外の制御
gc	ガベージコレクタインターフェイス
inspect	活動中のオブジェクトの情報を取得する
site	サイト固有の設定フック
sys	システムパラメータと関数
sysconfig	Pythonの構成情報にアクセスする
traceback	スタックトレースの表示または取得
warnings	警告の制御
__future__	future文の定義
__main__	トップレベルのスクリプト環境

モジュールのインポート

モジュール名	役割
importlib	importの実装
modulefinder	スクリプト中で使われているモジュールを検索する
pkgutil	パッケージ拡張ユーティリティ
runpy	Pythonモジュールの位置特定と実行
zipimport	Zipアーカイブからモジュールを import する

Unix 固有のサービス

モジュール名	役割
crypt	Unixパスワードをチェックするための関数
fcntl	fcntlおよびioctlシステムコール
grp	グループデータベースへのアクセス
nis	SunのNIS(Yellow Pages)へのインターフェイス
pipes	シェルパイプラインへのインターフェイス
posix	最も一般的なPOSIXシステムコール群
pty	擬似端末ユーティリティ
pwd	パスワードデータベースへのアクセスを提供する
resouce	リソース使用状態の情報
spwd	シャドウパスワードデータベース
syslog	Unix syslog ライブラリルーチン群
termios	POSIXスタイルの端末制御
tty	端末制御のための関数群

MS Windows固有のサービス

モジュール名	役割
msilib	Microsoftインストーラーファイルの読み書き
msvcrt	MS VC++実行時システムの有用なルーチン群
winreg	Windowsレジストリへのアクセス
winsound	Windows用の音声再生インターフェイス

その他モジュール群

モジュール名	役割
formatter	汎用の出力書式化機構
imp	import内部へのアクセス
optparse	コマンドラインオプション解析器