Pythonとは―人気上昇中言語。Python3.xで学ぶ入門知識をUP。

Pythonの入門をテーマにした記事です。Pythonとは何か、意味や概要からインストール、print文の実行、if文、for文とPython3.xで学ぶ入門知識をまとめています。

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1. Pythonとは

Pythonとは、オープンソースのスクリプト言語です。さまざまな要望を持った人が段階に応じて利用できるように設計された、柔軟な仕様のプログラミング言語です。

2014年ころから人気が急上昇

Pythonは2000年に2系がリリースされ、Python2のときはみんながPython2を使うまでに5年かかったそうです。 2008年にそのPython2系の不都合な仕様をすてて、Python3がリリースされました。

その後、機械学習や人工知能のライブラリがPythonに充実し、一般のエンジニアでも扱われるようになってきたことにより、Python3の人気度は2014年ころから日本でも急上昇しました。

「Python3」という呼び方が「Python」なってきて、「Python」という検索キーワードが2015年ころから急上昇し2020年には絶頂期となっています。

読み方

Pythonの読み方は「パイソン」です。

利用範囲の広い

Webアプリケーションからネットワークプログラミングはもちろん、分析やテキスト処理、マルチメディアやGUIアプリケーション、システム管理など利用範囲の広いプログラミング言語です。

言語学データ処理の機能

特に言語学データを処理するための機能を備えていて、シンプルかつ強力なプログラミング言語です。

豊富なライブラリ、実行環境

標準ライブラリが豊富に用意されており、数多くの環境で動作します。

C言語の拡張機能

Pythonは、スクリプト言語ですので、そこそこの速度で動作します。

そこそこの速度ではまずい部分については、C言語拡張の機能を使用して問題解決できる仕組みがPythonには用意されています。

2. 学習方針

Pythonの概要に触れましたので、以下ではPythonの入門知識を見ていきます。

Python3.xを使用する

Pythonは、Python2とPython3で少し作法が変わっていますが、これから入門知識を得るなら新しいPython3を勉強した方がいいと思います。

以下では、Python3.xを使用した入門知識をまとめていきます。

活用しながら学ぶ

Pythonは、ちょっとしたことから大きなプログラムまで柔軟に対応できるのが特徴です。

まずは使ってみて、活用しながら知識を深めていく方針でまとめていければと思います。

まずは、インストールから始めていきます。

3. インストール

Python3.xで学ぶ入門知識ですが、はじめにダウンロードとインストール方法について見ていきます。

3.1. Linux環境のインストール方法

Linux環境でのPythonのインストール方法についてです。

インストール（Red Hat系Linux）

# yum -y install python

CentOSなどRed Hat系LinuxのPythonのインストールは、yumを使用して行えます。

インストール（その他Linux）

# apt-get install pythonX.X

Ubuntuなどその他のLinuxのPythonのインストールは、apt-getを使用して行えます。

3.2. Windows環境のインストール

Windows環境でのPythonのインストール方法についてです。

Python3のダウンロード

Pythonは、http://www.python.org/から無料で自由にダウンロードできます。

インストール（Windows）

Windows版のPythonは、ダウンロードしてきた、インストーラ（python-X.X.X.exe）を実行してインストールが行えます。

Windows版のPython 3.5.2（32-bit）の例

以下はPythonの入門として、Windows版（32bit）のpython-3.5.2.exeをインストールして、簡単なプログラムを作成する例をまとめています。

インストール

「Install launcher for all users（recommended）」、「Add Python 3.5 to PATH」にチェックを入れて、「Install Now」を実行します。

「Setup was successful」となったら、「Close」をクリックします。

コマンドプロンプトを開いて、「python -V」と入力してインストールできているか確認します。

C:>python -V
Python 3.5.2

4. 基本文法

Pythonをインストールしましたので、今度はコードの記述方法について見ていきます。

4.1. print文

まずはじめにprint文を実行してみます。

print文で「Hello World!!」と表示してみる

次に簡単なプログラムを実行してみます。「Hello World!!」とprint文で文字列を表示するプログラムを作成して、実行します。

hello.pyの作成

C:>notepad hello.py

hello.pyとう名前で、Pythonのスクリプトファイルを作成していきます。

プログラムの内容

print("Hello World!!")

上記はプログラムの内容です。

プログラムの実行

C:>python hello.py
Hello World!!

「python hello.py」というように「python スクリプトファイル名」とうように実行します。

print文の改行

print文で改行する場合の記述方法です。

pythonのprintの改行

そのまま実行すると改行が含まれます。

文字列を2行に分けてprint文を実行すると分けたところに改行が追加されます。

改行を無くすにはprintに「end = ""」を指定します。

改行が含まれる例（print1.py）

print1.pyとう名前で、改行が含まれる例を見てみます。

コード

print("Hello")
print("World!!")

実行結果

C:>python hello.py
Hello
World!!

「end = ""」を指定（print2.py）

print2.pyとう名前で、「end = ""」を指定した例を見てみます。

コード

print("Hello ", end = "")
print("World!!")

実行結果

C:>python hello.py
Hello World!!

4.2. 変数とif文

Pythonの変数とif文について見ていきます。if文は条件に応じた処理を記述する際に使用する条件文になります。

変数とif文を使用してprint文実行＋コメント

今度は、変数とif文を使用してprint文実行してみます。

加えて、コメントについて見てみます。

プログラムの内容と実行

プログラムの内容は以下です。sample.pyという名前で保存します。

night = False

if night:
	print('Good evening!!')
else:
	print('Hello!!')

実行します。

C:>python sample.py
Hello!!

解説

• 変数は「識別名=値」のように使います。
• if文は「if 条件式:」のように使います。
• Pythonはブロックをインデントで表します。

プログラムの内容と実行

今度は変数nightがTrueのケースを試してみます。#はそれ以降の行をコメント扱いにします。

#night = False
night = True

if night:
	print('Good evening!!')
else:
	print('Hello!!')

実行します。

C:>python sample.py
Good evening!!

4.3. for文

Pythonのfor文について見ていきます。

配列（リスト）をfor文で走査する

list = ["pen", "pineapple", "apple", "pen"]
for i in range(len(list)):
    print("{0} ".format(list[i]), end = "")

実行します。

C:>python sample.py
pen pineapple apple pen

4.4. コマンドライン引数

コマンドライン引数は、コマンド実行時にプログラム名の後に設定する文字列です。

Pythonでコマンドライン引数を使うには標準ライブラリのsysをimportします。

コマンドライン引数をfor文で表示する

import sys
for i in range(len(sys.argv)):
    print("{0}".format(sys.argv[i]))

実行します。

C:>python sample.py pen pineapple apple pen
sample.py
pen
pineapple
apple
pen

4.5. 関数

Pythonの関数の例です。

コード例：sample.py

def printHello():
    print("Hello World!!")

printHello()

実行例

python sample.py
Hello World!!

4.6. ファイル分割

Pythonのファイル分割の例です。

構成

├main.py
└function.py

コード例：main.py

import function

function.printHello()

コード例：function.py

def printHello():
    print("Hello World!!")

実行例

python main.py
Hello World!!

4.7. 記号の意味

Pythonで調べられることが多い記号の意味についてまとめています。

詳細

5. 外部モジュール

本記事では、活用しながらPythonの入門知識を得ていくポリシーです。 簡単なコードの実行が試せましたので、Webから情報して機械学習など行う方向をめざして外部モジュールを使っていきます。

5.1. Selenium

PythonでSeleniumを使用して、ブラウザを起動しURLにアクセスしてスクリーンキャプチャを取得する方法を試してみます。

Seleniumを使用する

PythonでSeleniumのFirefoxDriverを使用してブラウザ（Firefox）を操作します。

Seleniumとは

Selenium WebDriverは、Webブラウザを操作するAPIを提供するライブラリです。

前提としてFirefoxが必要

Firefoxを操作しますので、前提として、Firefoxをインストールしておきます。

Seleniumのインストール

pip install selenium

Python3を使用していますのでこれだけです。

PythonでSeleniumを使用してFirefoxの操作（Firefoxの起動）

PythonでSeleniumを使用してFirefoxを起動するには、webdriverをインポートして、webdriver.Firefox()を実行します。

from selenium import webdriver
driver = webdriver.Firefox()

PythonでSeleniumを使用してFirefoxの操作（URLへのアクセス）

PythonでSeleniumを使用してFirefoxでURLにアクセスするには、get()メソッドを使用します。

from selenium import webdriver
driver = webdriver.Firefox()
driver.get('＜URL　例）https://www.naka-jiten.com/python/index.html＞')

PythonでSeleniumを使用してFirefoxの操作（画面キャプチャ取得）

PythonでSeleniumを使用してFirefoxでURLにアクセスして、その表示のキャプチャ画像を取得するには、save_screenshot()メソッドを使用します。

from selenium import webdriver
driver = webdriver.Firefox()
driver.get('＜URL　例）https://www.naka-jiten.com/python/index.html＞')
driver.save_screenshot('保存先　例）C:/aaa.png')

また今度、つづきを追記していきます。繰り返しのfor文や配列、関数、クラスなどの文法を学びつつ、データベースにWebから収集したデータを蓄えて、解析する方向でまとめていきたいと思います。

5.2. TensorFlow

TensorFlowはGoogleが開発したAI、機械学習、深層学習用のフレームワークです。 オープンソースで公開され、無料で利用することができます。

この分野では抜きんでているといわれるGoogleが社内でしか使っていなかったフレームワークをオープンソースで公開ということで、2015年の発表後、あっという間に世間の話題となりました。

参考）https://www.tensorflow.org/

Pythonの入門書情報

Pythonの入門書の情報です。

パーフェクトPython

• 2013年3月5日発売
• Pythonサポーターズ　著
• B5変形判／464ページ
• 定価（本体3,200円＋税）
• ISBN 978-4-7741-5539-5

Python 3の言語仕様から最新の技術まで体系的にまとめています。 プログラミング初心者としては難しいと思いますが、Python3をゼロから解説していて、Python3入門者から使える書籍と思います。

入門 自然言語処理

• Steven Bird、Ewan Klein、Edward Loper　著、萩原 正人、中山 敬広、水野 貴明　訳
• 2010年11月 発行
• 592ページ
• ISBN978-4-87311-470-5

タイトルには「Python」の文字は入っていませんが、Pythonの自然言語ツールキットであるTLTKを使って、自然言語処理を基礎から学んでいく、という内容になっています。 Pythonの入門者向けに前半はPythonの基礎に関する解説があります。

実践 Selenium WebDriver

• 著者／編集：Satya Avasarala　著、Sky株式会社 玉川 竜司 　訳
• 2014年09月 発行
• 240ページ
• ISBN978-4-87311-695-2

Javaを使用した解説ですが、最後にPythonを使用したSeleniumの使用方法が記載されています。

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