Python スターターガイド

Python ED

2021 年 10 月 31 日

iContents:第1章

Python とは1

プログラミング言語 Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Python セットアップと起動

5

2.1

Python3.9 のインストール (Windows 10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

2.2

Python3.9 のインストール (macOS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

102.3

Python3.9 のインストール (その他) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

222.4

Python をコマンドから起動、Python の対話モード . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

IDE(エディタ)31

3.1

VS Code のインストール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

313.2

VSCode の使い方 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46

1.1
第2章

第3章

1

第1章

Python とは
1.1 プログラミング言語 Python
1.1.1 コンピューターとプログラミング言語
世界には現在、300 種類ほどのプログラミング言語が存在するという説もあるほど、プログラミング言語には種類があります。種類は多くありますが、そのほとんどが実際には使われていません。どの言語が人気を集め、実際に使われるようになるかは、時代背景や偶然の要素に大きく影響されます。Python は広く使われているプログラミング言語であり、いま最も人気を集めている言語の 1 つです。ここではその特徴を簡単に説明します。

1.1.2 Python の特徴
Python のはじまり
Python はグイド・ヴァンロッサム（Guido van Rossum）というオランダ人プログラマによって、1989 年に開発が始まりました。その後多くの開発者の支持を集め、言語自体の機能を拡張しながら現在に至っています。

読みやすく書きやすいPython は書かれたプログラムのコードが読みやすくなるように工夫されています。たとえば、for 文や if 文など、一般的にプログラムの先頭行をインデント（字下げ）する箇所では、Python はインデントを強制します。こうすることで不要な括弧を省略でき、インデントの深さで制御構造がはっきりわかります。また「同じ動きをするためのコードは、できるだけ 1 つの方法でしか書けないようにする」という設計思想があります。これによって、誰が書いても同じようなコードになるため、コードが読みやすくなります。

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コンパイル不要
コンパイルとは、プログラムのソースコードを機械語に変換する作業です。コンピューターは 0 と 1 だけからなる機械語しかわからないので、プログラムは最終的には機械語に変換される必要があります。この作業を人がコマンドを実行して行う必要があるかないかで、プログラミング言語を分けることができます。Python はコンパイルを必要としないので、ソースコードを書いたらすぐ実行できます。長いプログラムを書いているときに、短いコードを気軽に試しながら開発できるのも便利です。一方、C 言語や C++、Rust などコンパイルを必要とする言語も多くあります。これらの言語は、コンパイルに手間を掛けることで実行速度を上げられるという利点を持ちます。

オープンソースソフトウェア

Python はオープンソースソフトウェアです。誰でも Python のソースコードを見ることができますし、スキルがあれば開発に参加することも可能です。Python 自体は C 言語と Python で作られています。中核部分や実行速度を上げる必要がある部分は C 言語で書かれています。また、Python は誰でも無料で利用することができます。Pythonを管理しているのは、Python Software Foundation（PSF）という非営利団体です。PSF へ寄附をすることによってPython に貢献するという方法もあります。

外部ライブラリが充実

Python の設計思想の 1 つに、Batteries included（電池同梱）があります。これは、プログラミング言語自体が便利で豊富な機能を含むことを表現したものです。標準ライブラリは、Python をインストールしただけで利用でき、さまざまな機能があるので日常のプログラミングで大いに役立ちます。

20 世紀の終わりごろまでは、必要なものは自分で作るというプログラミングスタイルが一般的でした。今世紀に入り、プログラミングのやり方は大きく変わっています。本格的な Web システムの開発や、機械学習アルゴリズムの実行のために、これらの機能をゼロから作ることはまずありません。しかし、こうした機能は標準ライブラリには含まれていません。このような場合は、外部ライブラリを利用します。Python は世界中の開発者に支持されているので、さまざまな外部ライブラリが提供されており、その多くがオープンソースソフトウェアです。何かやりたいことがある場合、標準ライブラリや外部ライブラリを活用することで開発期間を短くすることができます。
膨大な数におよぶ外部ライブラリのほとんどは、The Python Package Index にまとめられていて、pip コマンドを使って簡単にインストールできます。

学びやすいPython の生みの親であるグイド・ヴァンロッサムは、教育用プログラミング言語である ABC という言語の開発に携わっていたことがあり、Python もこの ABC の影響を受けています。プログラミング言語の中で特別な意味を持ち、利用者が自由に使えない単語を、キーワードや予約語と呼びます。Python は他のプログラミング言語と比べて、キーワードの数が少ないという特徴があります。これは、覚えることが少ないということを意味し、言語への入門の壁を下げる効果があります。プログラミング言語は 1 つ習得すると、別の言語を学ぶための障壁がかなり下がります。このため、最初の言語として Python を選ぶという選択肢が世界的にも広がっています。

2

第 1 章 Python とは

Python スターターガイド
向いている分野
本格的なシステム開発では、Web アプリケーションのサーバ側で利用されています。Plone や Django といった高性能なソフトウェアが存在し、実際の業務を支えています。データサイエンスの分野では、前処理から可視化、深層学習を含む機械学習アルゴリズムの実行まで広く利用されています。この分野でも、NumPy や pandas、scikit-learn といった外部ライブラリの存在が欠かせません。また、日常業務におけるちょっとした作業の自動化にPython を使うこともできます。Web サイトから定期的に情報をダウンロードする、複数の CSV ファイルを連結すると言った作業を Python で自動化するのは簡単です。

向いていない分野

Python はスマートフォンのアプリケーション開発にはほとんど利用されていません。PC のデスクトップアプリも同様です。スマートフォンアプリでは Java、Kotlin、Objective-C、Swift といった言語が使われています。Web ア
プリケーションでは、いわゆるフロントエンドの開発には使われていません。この分野では JavaScript が標準的な言語です。オペレーティングシステムの開発や組み込みシステムなど、実行速度に妥協が許されないソフトウェアの開発に Python は向いていません。こうした分野では、C 言語や C++ 言語が使われるのが一般的です。

1.1.3 まとめPython はオープンソースソフトウェアであり、数あるプログラミング言語の中で、いま最も人気を集めている言語です。言語自体がシンプルなため、入門用の言語としても適しています。世界中の開発者が多種多様な外部ライブラリを提供してくれているので、短期間で本格的なシステムの開発が可能です。
プログラミング言語にも栄枯盛衰があります。今後 Python がどのような運命をたどるにしても、すべての人へ心からおすすめできる言語です。

1.1. プログラミング言語 Python

3

5

第2章

Python セットアップと起動
2.1 Python3.9 のインストール (Windows 10)
ここでは、Windows 10 での Python のインストール方法について解説します。

2.1.1 Python3.9 のインストーラをダウンロードする
まず最初に Python3.9 のインストーラをダウンロードします。
以下公式サイトをブラウザで開いてください。

https://www.python.org/downloads/windows/「Python 3.9.x」*1 という表示の下にある「Windows installer (64-bit)」をクリックすると、Python インストーラのダウンロードが始まります。

*1x には数字が入ります。その時点での最新のバージョン番号によって値は異なりますPython スターターガイド

Python3.9 のインストーラのダウンロードページ
ダウンロードが完了したら、ダウンロード先のフォルダに拡張子 exe のファイルが作成されています。

6

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド

ダウンロードされた Python3.9 のインストーラ

2.1. Python3.9 のインストール (Windows 10)

7Python スターターガイド

2.1.2 Python3.9 をインストールする
ダウンロードした Python インストーラをダブルクリックすると、以下の画面が表示されます。
「Add Python 3.9 toPATH」にチェックを入れてから「Install Now」をクリックすると次の画面に進みます。

Python インストーラの最初の画面
インストールには Windows の管理者権限が必要なため、UAC（ユーザーアカウント制御）の確認ダイアログが表示されます。「はい」をクリックして次に進めてください。

8

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド

UAC のダイアログ
インストール中は以下の画面が表示されます。

Python インストール中

2.1. Python3.9 のインストール (Windows 10)

9Python スターターガイド
インストールが完了すると以下の画面が表示されます。「Close」をクリックしてインストーラを終了させてください。これで Python のインストールは完了です。

Python インストール完了

2.2 Python3.9 のインストール (macOS)
ここでは、macOS での Python のインストール方法について解説します。

2.2.1 Python3.9 のインストーラをダウンロードする
まず最初に Python3.9 のインストーラをダウンロードします。
以下公式サイトをブラウザで開いてください。

https://www.python.org/downloads/macos/「Python 3.9.x」*1 という表示の下にある「macOS 64-bit Intel installer」をクリックすると、Python インストーラのダウンロードが始まります。

*1

10x には数字が入ります。その時点での最新のバージョン番号によって値は異なります

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド

Python3.9 のインストーラのダウンロードページ
ダウンロードが完了したら、ダウンロード先のフォルダに拡張子 pkg のファイルが作成されています。

2.2. Python3.9 のインストール (macOS)

11

Python スターターガイド

ダウン
ロードされた Python3.9 のインストーラ

12

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド

2.2.2 Python3.9 をインストールする
ダウンロードした Python インストーラをダブルクリックし、以下の画面が表示されたら「続ける」をクリックします。

ようこそ Python インストーラへ「大切な情報」ではこれからインストールされる Python に関する説明が書かれています。ここは、そのまま「続ける」をクリックしてください。

2.2. Python3.9 のインストール (macOS)

13

Python スターターガイド

大切な情報「使用許諾契約」では Python の使用許諾契約について書かれています。
「続ける」をクリックすると次の画面に進みます。

14

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド

使用許諾契約
使用許諾契約の条件に同意するダイアログが表示されます。同意しなければ Python3.9 をインストールすることはできません。「同意する」をクリックすると次の画面に進みます。

2.2. Python3.9 のインストール (macOS)

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Python スターターガイド

使用許諾契約の条件に同意するダイアログ
インストールの前に、必要なディスク容量が表示されます。もしこの容量が不足している場合は、インストール前にディスクの空き容量を増やしてください。次に進めるには「インストール」をクリックします。

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第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド

必要なディスク容量の確認

macOS のログインユーザーのパスワードを入力し、「ソフトウェアをインストール」をクリックすると、Python のインストールが始まります。

2.2. Python3.9 のインストール (macOS)

17

Python スターターガイド

パスワード入力

Python のインストール中は以下の画面が表示されます。インストールが完了するまでしばらく待ちます。

18

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド

Python インストール中
インストール中に Finder が起動し、インストールされたファイルの一覧を確認できるようになります。この中の「Install Certificates.comman」をダブルクリックします。この作業は Python のコードから https のサイトにアクセスする際に使う証明書をインストールするためのものです。

2.2. Python3.9 のインストール (macOS)

19

Python スターターガイド

Install Certificates.command を実行
証明書のインストールが完了すると、以下の画面が表示されます。左上の×ボタンをクリックしてウィンドウを閉じます。

証明書インストール完了

20

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド
Finder の後ろに以下の画面が隠れています。「閉じる」をクリックしてインストーラを終了します。

Python インストール完了
最後に、インストーラを残すか削除するかを選択します。どちらかを選択するとインストール作業はすべて完了です。

2.2. Python3.9 のインストール (macOS)

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Python スターターガイド

インストーラを残すか削除するか選択

2.3 Python3.9 のインストール (その他)
ここでは、Python3.9 のインストール (Windows 10)、Python3.9 のインストール (macOS) の方法以外のインストール方法を紹介します。
以下の方法を使って Python のインストールはできますが、特別な理由がない限り、Python3.9 のインストール(Windows 10) または Python3.9 のインストール (macOS) に従って公式インストーラを使ったほうがトラブルが少ないためお勧めです。

22

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド

2.3.1 Homebrew(macOS のみ)
Homebrew はコマンドラインで開発用の便利なツールやアプリケーションをインストールできる macOS 用パッケージ管理ツールです。Homebrew のインストール方法は以下公式サイトを参照してください。

https://brew.sh/index_ja
Python 3.9 をインストールする場合は brew install python@3.9 を実行します。

2.3.2 Anaconda
Anaconda はデータサイエンス用のツールがまとまった Python 環境です。Python の実行環境に加えて、便利なサードパーティーのライブラリがあらかじめインストールされています。

Python の初心者向けのツールではありません。機械学習やデータ解析を中心に Python を使いたくなった際にはpip を利用して必要なライブラリをインストールすることをお勧めします。
Anaconda をインストールするには、以下公式サイトからインストーラをダウンロードして実行します。
https://www.anaconda.com/products/individual

2.3.3 Microsoft Store(Windows のみ)
Microsoft Store は Windows 向けのアプリケーションを配布しているプラットフォームです。
Python 3.9 は以下 URL からインストールできます。
https://www.microsoft.com/ja-jp/p/python-39/9p7qfqmjrfp7?activetab=pivot:overviewtab

2.3.4 Chocolatey(Windows のみ)
Chocolatey は Windows 用のパッケージ管理ツールです。コマンドラインでツールやアプリケーションをインストールできます。

Chocolatey のインストール方法は以下公式サイトを参照してください。
https://chocolatey.org/install
Python 3.9 をインストールする場合は choco install python --version=3.9.x*1 を実行します。

*1

x には数字が入ります。その時点での最新のバージョン番号によって値は異なります

2.3. Python3.9 のインストール (その他)

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Python スターターガイド

2.4 Python をコマンドから起動、Python の対話モード
ここでは、Python をコマンドから起動する方法と、Python の対話モードの使い方について解説します。

2.4.1 Python をコマンドから起動
macOS
Finder を起動し、「アプリケーション」-「ユーティリティ」を開き、「ターミナル」をダブルクリックしてターミナルを起動します。

Finder で「アプリケーション」-「ユーティリティ」を開く

24

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイドターミナルを起動
ターミナル上で$より右に python{バージョン番号} -V というコマンドを入力すると、インストールされた Pythonのバージョンを確認できます。たとえば、Python 3.9 がインストールされている場合は python3.9 -V と入力します。

インストールされた Python のバージョンを確認
このとき、python -V のように python コマンドの後ろの数字を省略しないでください。macOS にはデフォルトで Python 2.7 系がインストールされているため、このコマンドではインストールしたものとは別の Python が起動されてしまいます。

2.4. Python をコマンドから起動、Python の対話モード

25

Python スターターガイド
Windows
まず、Windows PowerShell を起動します。画面左下の検索ボックスを使うと素早く起動できます。

検索ボックスから Windows PowerShell を起動
検索ボックスを使わない場合は画面左下のスタートボタンをクリックしてから Windows PowerShell のアイコンをクリックしてください。Windows PowerShell のアイコンは、名前が「W」で始まるアプリケーションのフォルダの中にあります。

26

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド

スタートボタンから Windows PowerShell を起動
ターミナル上で>より右に python -V というコマンドを入力すると、インストールされた Python のバージョンを確認できます。

インストー
ルされた Python のバージョンを確認

2.4. Python をコマンドから起動、Python の対話モード

27

Python スターターガイド

2.4.2 Python の対話モード
Python をコマンドから起動と同様の方法でターミナルを起動し、python{バージョン番号}というコマンドを入力します。たとえば、Python 3.9 がインストールされている場合は python3.9 と入力します。
上記コマンドを実行すると Python の対話モードが起動します。

macOS の場合、画面が以下の状態になります。
Python 3.9.7 (default, Sep3 2021, 12:36:14)[Clang 11.0.0 (clang-1100.0.33.17)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
Windows の場合、画面が以下の状態になります。
Python 3.9.7 (tags/v3.9.7:1016ef3, Aug 30 2021, 20:19:38) [MSC v.1929 64 bit (AMD64)] on␣
win32,→

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>>>>より右に Python のコードを入力することができます。
>>> print("Hello World!")# 「Hello World!」を出力Hello World!
>>> a = 1 + 2 + 3>>> print(a)# 足し算の結果を変数に代入# 変数の内容を出力

6
コードが複数行の場合は改行するたびに先頭に... が出力されます。... に何も入力しない状態で改行すると、それまでに入力したコードが実行されます。

>>> for i in range(5):...

# 0 から 4 までを出力

print(i)

...
0
1
2
34
対話モードは以下のいずれかの方法で終了させることができます。

28

第 2 章 Python セットアップと起動Python スターターガイド• quit() 関数を実行• Ctrl + D を入力（macOS のみ）• Ctrl + Z を入力してから Enter キーを入力（Windows のみ）

2.4. Python をコマンドから起動、Python の対話モード

29

31

第3章IDE(エディタ)
3.1 VS Code のインストール
ここではソースコードエディタ、 Visual Studio Code （以下、VS Code）のインストール方法を解説します。

Windows、macOS でそれぞれ手順が違うので、分けて説明をします。また、インストールしただけではメニューがすべて英語となっているため、日本語化も行います。

3.1.1 Windows
Windows では公式サイトからインストーラーを入手し、そのインストーラーを使ってインストールを行います。

1. VS Code のインストーラーの入手
次の VS Code 公式ページを開きます。

Visual Studio Code - Code Editing. Redefined「Download for Windows」というボタンをクリックするとインストーラーのダウンロードが始まります。

Python スターターガイド

VS Code 公式サイト
ダウンロードが完了したら、インストーラーを保存できたことを確認します。

ダウンロードフォルダにある VSCodeUserSetup-x64-X.XX.X.exe
確認が出来たら次のステップに進みましょう。

32

第 3 章 IDE(エディタ)Python スターターガイド
2. VS Code のインストール
先ほどダウンロードしたインストーラーを起動して VS Code のインストールを行います。「VSCodeUserSetup-x64-X.XX.X.exe」というファイルがあることを確認し、ダブルクリックで起動します。*1
起動すると最初は次のウィンドウが現れます。VS Code を利用する上での使用承諾契約書への同意を求められるので、内容を確認し同意すると次に進めます。

使用承諾契約書への同意使用承諾契約書へ同意すると、次はインストール先を求められます。特段理由がなければ最初から指定されている内容で問題ありません。

*1

X.XX.X は VS Code のバージョンで、2021-10-10 時点では 1.61.0 です。

3.1. VS Code のインストール

33

Python スターターガイド

インストー
ル先の指定
インストール先を決めると、今度はスタートメニューフォルダを指定するように求められます。こちらも特段理由がなければそのまま進めて問題ありません。

34

第 3 章 IDE(エディタ)Python スターターガイド

次は「追加タスクの選択」というメニューが現れます。これは VS Code インストールの際に PC 環境にどこまで変更を加えるか選択できるものです。記載されている内容が理解できない場合はそのまま変更せずに進めて問題ありません。

3.1. VS Code のインストール

35

Python スターターガイド

追加タスクの選択
ここまで進むと、インストール前の最終確認の画面が現れます。内容を確認し、問題がないなら「インストール」をクリックしましょう。

36

第 3 章 IDE(エディタ)Python スターターガイド

インストー
ル準備完了
「インストール」をクリックすると、次のような画面に変わります。インストールが完了すると自動で次の画面に進むので、しばらく待ちましょう。

3.1. VS Code のインストール

37

Python スターターガイド

インストー
ル状況
インストールが完了すると次のような画面になります。「Visual Studio Code を実行する」チェックは必須ではありませんが、すぐに日本語化できるようにチェックをつけたままにしておくと良いでしょう。

38

第 3 章 IDE(エディタ)Python スターターガイド

VS Code セットアップウィザードの完了

3.1.2 macOSmacOS は公式サイトから zip ファイルを取得し、Application フォルダに追加をすることでインストールできます。

1. VS Code の zip ファイルの入手
次の VS Code 公式ページを開きます。

Visual Studio Code - Code Editing. Redefined「Download Mac Universal」というボタンをクリックすると zip ファイルのダウンロードができます。

3.1. VS Code のインストール

39

Python スターターガイド

VS Code 公式サイト（macOS でアクセス）
ダウンロードをする際に、次のようなメッセージが現れる場合があります。"code.visualstudio.com" は VS Code 公式サイトですので「許可」をして、ダウンロードをしましょう。

ダウンロードの許可を求めるメッセージ
ダウンロードが完了したら、zip ファイルを保存できたことを確認します。safari でダウンロードした場合、次のように zip ファイルは自動で展開された状態でダウンロードされます。

40

第 3 章 IDE(エディタ)Python スターターガイド

ダウンロードし、自動展開された VS Code アプリ
確認が出来たら次のステップに進みましょう。

2. VS Code を「アプリケーション」フォルダに移動
zip ファイルを展開後に表示されたアプリケーション「Visual Studio Code」をダウンロードフォルダから「アプリケーションフォルダ」へ移動します。Finder を起動して次のようにドラッグ&ドロップするとファイルが移動されます。

3.1. VS Code のインストール

41

Python スターターガイド

VS Code をドラッグ&ドロップで移動
ドラッグ&ドロップをする際、次のように管理者の名前とパスワードを求められますので入力します。

管理者情報を入力
アプリケーションフォルダに移動出来たら VS Code のインストールは完了です。

42

第 3 章 IDE(エディタ)Python スターターガイド

アプリケーションフォルダにある VS Code

[注意] アクセスの許可
macOS の場合、VS Code はインターネットから入手したアプリケーションであるため、開いても問題ないか確認を求めてきます。Apple によるチェックで悪質なソフトウェアが検知されていないのであれば問題ないと判断できるので、メッセージを確認したうえで「開く」をクリックしましょう。

3.1. VS Code のインストール

43

Python スターターガイド

VS Code を開いてもいいかの確認メッセージ

3.1.3 日本語化（Windows, macOS 共通）
2021-10-10 時点で VS Code はインストールをしただけではメニューはすべて英語で表示されます。そのままでも使えますが、設定などの意味を把握しやすくするためにも日本語化をします。

VS Code を起動してしばらくそのままにしておくと、次の画像の様に右下に日本語化のための言語パックのインストールを促すメッセージが表示されます。
「インストールして再起動（Install and Restart）」をクリックしましょう。

44

第 3 章 IDE(エディタ)Python スターターガイド

言語パックのインストールを促すメッセージが表示される
言語パックのインストールが完了すると、VS Code は自動で再起動をし、その際にメニュー等の表示はすべて日本語になります。

3.1. VS Code のインストール

45

Python スターターガイド

日本語化された VS Code

3.2 VSCode の使い方

46

第 3 章 IDE(エディタ)