【Python】第4章第4回：ユーザー定義モジュールの作成

2025年1月23日 a-mun

本記事では、Pythonでユーザー定義モジュールを作成する方法について解説します。モジュールを活用することで、コードの再利用性を高め、開発効率を向上させることができます。

Table of Contents

0. 記事の概要

この記事を読むメリット

モジュールの基本を理解：ユーザー定義モジュールの作成方法がわかります。
コードの再利用性向上：共通の機能をモジュール化することで、開発効率が大幅に向上します。
Pythonプロジェクト設計スキルを習得：大規模なプロジェクトでも使えるモジュール設計方法を学べます。

この記事で学べること

ユーザー定義モジュールの作成手順
モジュールのインポート方法
モジュール設計のベストプラクティス

1. ユーザー定義モジュールとは？

1.1 定義

ユーザー定義モジュールとは、Pythonスクリプトを別のファイルに分けて保存したものです。他のPythonスクリプトからインポートすることで、コードを再利用できます。

1.2 メリット

コードの再利用性が向上
コードが整理され、可読性が向上
チーム開発での効率が向上

2. ユーザー定義モジュールの作成手順

2.1 モジュールを作成する

# greetings.py (ユーザー定義モジュール)
def say_hello(name):
    """
    挨拶をする関数。

    Args:
        name (str): 名前。

    Returns:
        str: 挨拶メッセージ。
    """
    return f"こんにちは、{name}さん！"

def say_goodbye(name):
    """
    お別れの挨拶をする関数。

    Args:
        name (str): 名前。

    Returns:
        str: お別れメッセージ。
    """
    return f"さようなら、{name}さん！"

2.2 モジュールをインポートして使用する

# main.py (メインスクリプト)
import greetings

name = "太郎"
print(greetings.say_hello(name))  # こんにちは、太郎さん！
print(greetings.say_goodbye(name))  # さようなら、太郎さん！

動作解説

greetings.pyに挨拶関数を定義します。
main.pyでimport greetingsを使ってモジュールをインポートします。
greetings.say_helloとgreetings.say_goodbyeを呼び出して結果を出力します。

3. モジュール設計のベストプラクティス

3.1 単一責任の原則を守る

1つのモジュールは1つの目的に特化するように設計しましょう。

3.2 ドキュメンテーションの重要性

モジュールに関数やクラスの説明を記載して、利用者が理解しやすくなるように心がけましょう。

4. 練習問題

以下の課題に挑戦してみましょう。

簡単な計算機能（加算、減算、乗算、除算）を持つモジュールを作成してください。
作成したモジュールを使用して、ユーザー入力をもとに計算結果を表示するプログラムを作成してください。

5. 練習問題の解答と解説

問1の解答例

# calculator.py (計算モジュール)
def add(a, b):
    return a + b

def subtract(a, b):
    return a - b

def multiply(a, b):
    return a * b

def divide(a, b):
    if b != 0:
        return a / b
    else:
        return "エラー: 0で割ることはできません"

問2の解答例

# main.py (メインスクリプト)
import calculator

a = int(input("1つ目の数字を入力してください: "))
b = int(input("2つ目の数字を入力してください: "))
operation = input("操作を選択してください (add, subtract, multiply, divide): ")

if operation == "add":
    print(calculator.add(a, b))
elif operation == "subtract":
    print(calculator.subtract(a, b))
elif operation == "multiply":
    print(calculator.multiply(a, b))
elif operation == "divide":
    print(calculator.divide(a, b))
else:
    print("無効な操作です")

6. まとめ

ユーザー定義モジュールを作成することで、Pythonコードの再利用性と効率性を向上させることができます。練習問題を通じて、モジュール設計のスキルを磨いてください。