[Pythonのはじめ方] Part24: 仮想環境（venv）の使い方

Pythonで開発を進めていると、プロジェクトごとに使いたいライブラリ（便利な機能を追加してくれる部品）のバージョンが異なることがあります。

例えば…

• プロジェクトAでは、データ分析ライブラリ「Pandas」の最新版を使いたい 🐼
• プロジェクトBでは、Webフレームワーク「Flask」の古いバージョンを特定の理由で使い続けたい 🌐

もし、仮想環境を使わずに、パソコン全体で使うPython環境（グローバル環境）にライブラリを直接インストールしてしまうと、

• プロジェクトAのためにPandasをアップデートしたら、プロジェクトBが動かなくなった！
• プロジェクトBのためにFlaskを古いバージョンに戻したら、プロジェクトAでエラーが出た！

といった「依存関係の衝突」が起こる可能性があります。これはとても困りますよね💦

そこで登場するのが仮想環境です！仮想環境は、プロジェクトごとに独立したPythonの実行環境を作る仕組みです。まるで、プロジェクト専用の小さなパソコンを用意するようなイメージです💻。

仮想環境を使うメリットはたくさんあります:

• 依存関係の衝突を防ぐ: プロジェクトごとに必要なライブラリとバージョンを隔離できる。
• 環境の再現性を高める: 他の開発者や本番環境でも、同じライブラリ構成を簡単に再現できる（requirements.txt ファイルを使います）。
• システムをクリーンに保つ: グローバルなPython環境を汚さずに済む。
• プロジェクト管理がしやすい: プロジェクトごとに必要なものが明確になる。

Python開発では、仮想環境を使うことが強く推奨されています。

venv は、Python 3.3 以降に標準で搭載されている仮想環境作成ツールです。

以前は virtualenv という外部ライブラリが主流でしたが、現在では標準ライブラリの venv を使うことが推奨されています。

venv は、指定したディレクトリ（フォルダ）に、その環境専用のPythonインタプリタやライブラリをインストールするための場所を作成します。これにより、システム全体のPython環境とは隔離された、プロジェクト専用の環境を簡単に作ることができるのです。

それでは、実際に venv を使ってみましょう。操作は主にコマンドプロンプト（Windows）やターミナル（macOS/Linux）で行います。

1. 仮想環境の作成

まず、プロジェクト用のディレクトリ（フォルダ）を作成し、そのディレクトリに移動します。

# プロジェクト用ディレクトリを作成 (例: myproject)
mkdir myproject
# 作成したディレクトリに移動
cd myproject

次に、以下のコマンドを実行して仮想環境を作成します。仮想環境の名前は慣習的に .venv や venv とすることが多いです。ここでは .venv という名前で作成してみましょう。

# Python 3 を使って venv モジュールを実行し、".venv" という名前の仮想環境を作成
python -m venv .venv

このコマンドを実行すると、現在のディレクトリ（myproject）の中に .venv という名前のディレクトリが作成されます。この .venv ディレクトリの中に、仮想環境に必要なファイル群が格納されます。

2. 仮想環境のアクティベート（有効化）

作成した仮想環境を使うには、「アクティベート（有効化）」する必要があります。アクティベートすると、コマンドプロンプトやターミナルが、システム全体のではなく、その仮想環境のPythonを使うようになります。

アクティベートするコマンドは、お使いのOSやシェルによって異なります。

実行例 (macOS/Linux の bash/zsh):

source .venv/bin/activate

実行例 (Windows の コマンドプロンプト):

.venv\Scripts\activate.bat

アクティベートに成功すると、通常、コマンドプロンプトの行頭に仮想環境名（例: (.venv)）が表示されるようになります。これが表示されていれば、現在アクティブな仮想環境内で作業している証拠です。

3. パッケージのインストール

仮想環境がアクティブな状態で pip install コマンドを使うと、パッケージはその仮想環境内にインストールされます。グローバルな環境には影響しません。

例として、データ分析でよく使われる pandas ライブラリをインストールしてみましょう。

# (.venv) が表示されていることを確認してから実行
pip install pandas

これで、pandas が現在の仮想環境 (.venv) にインストールされました。

4. インストール済みパッケージの確認

仮想環境にインストールされているパッケージとそのバージョンを確認するには、pip list または pip freeze コマンドを使います。

# インストールされているパッケージ一覧を表示
pip list

# インストールされているパッケージを requirements.txt 形式で表示
pip freeze

pip freeze の出力は、後述する requirements.txt ファイルを作成する際に便利です。

5. 依存関係の記録 (requirements.txt)

プロジェクトで使用しているパッケージとそのバージョンを記録しておくために、requirements.txt というファイルを作成するのが一般的です。これにより、他の環境（他の開発者のPCや本番サーバーなど）でも同じパッケージ構成を簡単に再現できます。

pip freeze コマンドの出力をファイルにリダイレクト（書き出し）することで作成できます。

pip freeze > requirements.txt

これで、プロジェクトのルートディレクトリに requirements.txt ファイルが作成され、現在インストールされているパッケージとバージョンが書き込まれます。

他の環境でこのファイルを使ってパッケージを一括インストールするには、次のコマンドを実行します。

pip install -r requirements.txt

この requirements.txt をプロジェクトに含めて共有することで、誰でも簡単に同じ開発環境をセットアップできるようになります。

6. 仮想環境のデアクティベート（無効化）

仮想環境での作業が終わったら、「デアクティベート（無効化）」して元の環境に戻します。デアクティベートするには、どのOS・シェルでも共通のコマンドを実行します。

deactivate

これを実行すると、コマンドプロンプトの行頭から仮想環境名（例: (.venv)）が消え、元のシステム環境に戻ります。

今回は、Python開発における必須スキルとも言える仮想環境ツール venv の使い方について学びました。

• なぜ必要か？: プロジェクトごとに依存関係を分離し、バージョン衝突を防ぐため。
• venvとは？: Python 3.3以降標準搭載の仮想環境作成ツール。
• 基本的な流れ:
  1. python -m venv <環境名> で作成
  2. OS/シェルに応じたコマンドでアクティベート (source .venv/bin/activate など)
  3. pip install で必要なパッケージをインストール
  4. pip freeze > requirements.txt で依存関係を記録
  5. deactivate で無効化

最初は少し手順が多く感じるかもしれませんが、慣れてしまえば簡単です。プロジェクトごとに仮想環境を作成・利用する習慣をつけることで、よりスムーズで安全なPython開発を進めることができます🚀。ぜひ積極的に活用していきましょう！

• Python 公式ドキュメント – venv: https://docs.python.org/ja/3/library/venv.html
• Python Packaging User Guide – Installing packages using pip and virtual environments: https://packaging.python.org/en/latest/guides/installing-using-pip-and-virtual-environments/