インターネットからライブラリを導入:便利で実用的なPythonプログラムを作る方法


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Pythonは標準でも強力な機能を持っていますが、インターネット上には世界中の開発者が作った「ライブラリ」が数多く公開されています。

これらを導入することで、データ分析、グラフ描画、Web開発、AIの活用など、幅広い分野に挑戦できるようになります。ライブラリの導入方法と、実際に使える便利な例を紹介します。

ライブラリとは?

ライブラリとは、すでに作られている便利なコードの「部品集」です。自分で一からプログラムを書かなくても、ライブラリを導入するだけで高機能な処理を簡単に利用できます。

例えば

・計算を楽にする NumPy

・データ分析に役立つ pandas

・グラフを描画する matplotlib

・Webデータを取得する requests

などがあります。

ライブラリを導入する方法

Pythonでは通常、pip というツールを使ってライブラリをインストールします。

例:requests ライブラリのインストール

ターミナルで以下を入力します。

pip install requests

ラズベリーパイやLinux環境の場合は、Python3用に

pip3 install requests

と入力するのが一般的ですが、最近のRaspberry Pi OSでは、直接 pip install が制限されておりエラーが発生します。そのため「仮想環境(venv)」を作って、その中にライブラリを入れます。

推奨される方法:仮想環境(venv)を使う
  1. 仮想環境を作成 python3 -m venv myenv myenv は環境名。好きな名前でOK。
  2. 仮想環境を有効化 source myenv/bin/activate 有効化すると、ターミナルの先頭に (myenv) と表示されます。
  3. 仮想環境内でライブラリをインストール pip install requests
  4. 作業が終わったら仮想環境を終了 deactivate

これでシステムに影響を与えず、安全にライブラリを使えます。

実用的なサンプルプログラム

ここでは、インターネットから天気情報を取得する例を紹介します。

今回は「requests」というライブラリを使って、東京の天気データ を取得するプログラムを作ってみましょう。

1. ターミナルを起動する

まずはターミナルを開きます。

方法1(ショートカット)
Ctrl + Alt + T を同時に押す

方法2(画面操作)
画面左上の「メニュー(ラズベリーマーク)」 → 「アクセサリ」 → 「ターミナル」

黒い画面(ターミナル)が表示されればOKです。

2. 仮想環境を作成して有効化する

Raspberry Pi OSでは、pip install が制限されているので、「仮想環境(venv)」を作成します。

# 作業フォルダに移動(例:ホームディレクトリ)
cd ~

# 仮想環境を作成(myenvという名前)
python3 -m venv myenv

# 仮想環境を有効化
source myenv/bin/activate

ターミナルの先頭に (myenv) と表示されれば、仮想環境が有効になっています。

3. ライブラリ(requests)のインストール

仮想環境の中でライブラリを入れます。

pip install requests

エラーが出ずに終了すればOKです。

4. nanoエディタを起動してプログラムを作成

次にプログラムを保存するファイルを作ります。

nano weather.py
  • nano → エディタを起動するコマンド
  • weather.py → 作成するPythonファイル名

画面が切り替わって、入力できる状態になります。

5. 天気を取得するプログラムを入力

nanoの画面に以下のコードを入力してください。

import requests

# 東京の緯度経度(Open-Meteo APIを利用)
url = "https://api.open-meteo.com/v1/forecast?latitude=35.6895&longitude=139.6917&hourly=temperature_2m"

response = requests.get(url)

if response.status_code == 200:
    data = response.json()
    print("東京の気温データ(最初の5件):")
    print(data["hourly"]["temperature_2m"][:5])
else:
    print("データ取得に失敗しました。エラーコード:", response.status_code)

6. ファイルを保存する

入力が終わったら保存します。

  • Ctrl + O (オー、大文字のO)を押す
  • 「書き込むファイル: weather.py」と表示されたら Enter
  • 保存完了!

7. nanoを終了する

  • Ctrl + X を押すと終了できます。

メニュー若しくはタスクバーから「ファイルマネージャー」を開いて「weather.py」のコードを確認できます。

8. プログラムを実行する

ターミナルに戻って、次のコマンドを入力します。

python3 weather.py

正常に動けば、こんな感じの結果が出ます。

東京の気温データ(最初の5件)
[28.2, 29.5, 30.4, 31.1, 31.7]

(数値は時間帯によって変わります)

もし「データ取得に失敗しました」と表示された場合は、

  • ネットワークがつながっているか?
  • URLを正しくコピーしたか?

を確認してください。

9. 作業が終わったら仮想環境を終了

プログラムの動作確認が終わったら、仮想環境を抜けます。

deactivate

これで元のシステム環境に戻ります。

(myenv) の表示が消えれば、仮想環境から抜けた状態です。

天気を取得するプログラムを毎回実行する手順

仮想環境は 毎回作成する必要はなく、一度作れば何度でも使えます。
ただし プログラムを実行するときは必ず仮想環境を有効化 してください。

1. ターミナルを開く

  • Ctrl + Alt + T を押すとターミナルが開きます。

2. 仮想環境を有効化する

プログラムは仮想環境(myenv)の中にあるライブラリを使うので、毎回プログラムを実行する前に、仮想環境を有効化します。

cd ~
source myenv/bin/activate
  • cd ∼ は、プログラムを保存したフォルダに移動するコマンドです。
  • source myenv/bin/activate を実行すると、ターミナルの先頭に (myenv) と表示されます。
    → これが「仮想環境が有効化された状態」です。

3. プログラムを実行する

作成した Python ファイルweather.pyを実行します。

python3 weather.py
  • このとき、仮想環境の中にある requests ライブラリなどが利用されます。
  • 天気が表示されれば成功です!

4. 作業が終わったら仮想環境を終了する

プログラムの実行が終わったら、仮想環境を終了させます。

deactivate

これで普段のシステム環境に戻ります。

(myenv) の表示が消えれば、仮想環境から抜けた状態です。

今回は「天気データ取得」でしたが、同じ方法で他のAPIやライブラリも利用できます。

この流れを覚えれば、もう「ネットから便利な情報を取ってくるPythonプログラム」が自分の手で作れるようになります。

次回は、Pythonモジュール入門:プログラムの機能を拡張する便利な部品です。

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