はじめに
Pythonの魅力の一つは、豊富な「パッケージ」（ライブラリとも呼ばれます）を使えることです。数値計算、データ分析、Web開発など、様々な目的のパッケージが存在し、これらを活用することで複雑な処理も簡単に実装できます。
これらのパッケージを管理するためのツールが pip です。pipを使うことで、パッケージのインストール、更新、削除などを簡単に行えます。
また、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、他の環境でも同じ構成を再現するために requirements.txt というファイルがよく使われます。これにより、チーム開発やデプロイ（本番環境への反映）がスムーズになります。
このステップでは、pipの基本的な使い方と、requirements.txtを使ったパッケージ管理方法を学びましょう！
pipの基本的な使い方
pipは通常、Python 3.4以降（Python 2では2.7.9以降）をインストールすると自動的にインストールされます。まずは基本的なコマンドを見ていきましょう。
コマンドは、お使いのターミナル（WindowsならコマンドプロンプトやPowerShell、macOSならターミナル）で実行します。
pipのバージョン確認
まず、pipがインストールされているか、バージョンを確認してみましょう。
pip --versionバージョン情報が表示されればOKです。
パッケージのインストール
新しいパッケージをインストールするには、pip install コマンドを使います。例えば、Webリクエストを簡単に扱える requests パッケージをインストールしてみましょう。
pip install requestsこれで、PyPI (Python Package Index) というリポジトリからrequestsパッケージがダウンロードされ、インストールされます。
インストール済みパッケージの確認
現在インストールされているパッケージの一覧を確認するには、pip list コマンドを使います。
pip listインストールしたrequestsや、それに依存する他のパッケージも表示されるはずです。
パッケージのアンインストール
不要になったパッケージをアンインストールするには、pip uninstall コマンドを使います。
pip uninstall requests確認メッセージが表示されるので、y を入力してEnterキーを押すとアンインストールが完了します。
パッケージの更新
インストール済みのパッケージを最新バージョンに更新するには、--upgrade オプションを使います。
pip install --upgrade requestsもし最新版がインストール済みであれば、その旨が表示されます。
バージョンを指定してインストール
特定のバージョンのパッケージをインストールしたい場合は、== に続けてバージョン番号を指定します。
pip install requests==2.31.0これは、特定のバージョンでしか動作しないプログラムを実行する場合や、後述するrequirements.txtで環境を厳密に管理する際に重要になります。
pip自体のアップデート
pip自体も時々アップデートされます。以下のコマンドで最新版に保つことができます。
python -m pip install --upgrade pip注意: Windows環境では、コマンドの先頭に py -m を付けて py -m pip install ... のように実行する必要がある場合があります。
requirements.txtによる環境管理
Pythonプロジェクトを進めていると、多くの外部パッケージに依存することがあります。他の開発者と共同作業したり、作成したアプリケーションをサーバーで動かしたりする際には、全員が同じバージョンのパッケージを使っていることが重要です。バージョンが異なると、予期せぬエラーが発生する可能性があります。
そこで登場するのが requirements.txt ファイルです。このファイルには、プロジェクトで使っているパッケージの名前とバージョンの一覧を記述します。これにより、他の環境でも簡単に同じ開発環境を再現できるようになります。
requirements.txtの作成
現在の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requirements.txtファイルに出力するには、pip freeze コマンドを使います。
pip freeze > requirements.txtこのコマンドを実行すると、プロジェクトのフォルダ（カレントディレクトリ）にrequirements.txtというファイルが作成されます。中身は以下のようになっています（例）：
certifi==2024.2.2
charset-normalizer==3.3.2
idna==3.7
requests==2.31.0
urllib3==2.2.1このように、パッケージ名==バージョン という形式でリストアップされます。このファイルをGitなどのバージョン管理システムに含めることで、チームメンバーや将来の自分が環境を再現する際に役立ちます。
requirements.txtからのパッケージ一括インストール
requirements.txtファイルがあれば、そこに記載されたパッケージをまとめてインストールできます。新しい環境でプロジェクトを開始したり、他の開発者の環境を再現したりする際に非常に便利です。
インストールするには、-r オプション（rはrequirementの略）を使います。
pip install -r requirements.txtこのコマンドを実行すると、pipはrequirements.txtを読み込み、リストされている全てのパッケージを指定されたバージョンでインストールします。
ベストプラクティス
- 仮想環境と組み合わせる: プロジェクトごとに仮想環境（例: venv）を作成し、その環境内でパッケージを管理するのが一般的です。これにより、プロジェクト間でパッケージのバージョンが衝突するのを防げます。
- 定期的に更新する:
pip freeze > requirements.txtを定期的に実行し、requirements.txtを最新の状態に保ちましょう。 - バージョンを固定する: 開発中は最新版を使っても良いですが、リリースや共有の際には
==でバージョンを固定することで、環境による動作の違いを防ぎます。
まとめ
今回は、Pythonのパッケージ管理ツールであるpipの基本的な使い方と、プロジェクトの依存関係を管理するためのrequirements.txtについて学びました。
- pip install: パッケージのインストール
- pip list: インストール済みパッケージの確認
- pip uninstall: パッケージのアンインストール
- pip install –upgrade: パッケージの更新
- pip freeze > requirements.txt: 環境のパッケージ情報をファイルに出力
- pip install -r requirements.txt: ファイルからパッケージを一括インストール
pipとrequirements.txtを使いこなすことで、Python開発がより効率的かつスムーズになります。特にチーム開発やアプリケーションのデプロイにおいては必須の知識です。ぜひ、実際のプロジェクトで活用してみてください！
参考情報
Python Packaging User Guide (pip): Python公式のパッケージングガイド（pip関連）
https://packaging.python.org/en/latest/tutorials/installing-packages/
Python Packaging User Guide (Requirements Files): Python公式のパッケージングガイド（requirementsファイル関連）
https://pip.pypa.io/en/stable/user_guide/#requirements-files
PyPI (Python Package Index): サードパーティ製パッケージが登録されているリポジトリ