python-development-environment｜ほし

▼動画版はこちらをご覧ください。

▼Windows編はこちら

▼動画内での解説等は下記の電子書籍にまとめています。

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Contents

難易度0 Google Colaboratory

1-1. Colaboratoryの開き方

⚠️Googleアカウントを作成していない方は以下から先にアカウントの作成をしてください。

https://support.google.com/accounts/answer/27441?hl=ja

Googleアカウントを既にお持ちの方は以下のリンクからGoogle Colaboratoryを開いてください。

https://colab.research.google.com/?hl=ja

Googleアカウントでログインしたら、左下の青いボタン「ノートブックを新規作成」をクリックしましょう。

これだけでPythonの構築が終わりとなります。非常に簡単ですね。

1-2. ColaboratoryでのPython実行方法

まずはprint関数を使用して、Pythonを実行してみましょう。

以下のコードをセルにコピペしてください。

print('ほし')

コードの左側にある再生マークをクリックして「ほし」と表示されたら実行完了です。

1-3.ファイルを保存する

ファイル名を「colab_test」に変更してGoogle Driveを確認してみましょう。

以下のリンクを開き「ドライブを開く」を選択。

https://www.google.com/intl/ja_jp/drive

画面中央に「colab_test」が保存されていると思います。

次に使用するときはGoogle Driveからファイルをクリックするだけで使用できます。

Google Colaboratoryを使用したPythonの環境構築は以上です。

Google Colaboratoryで慣れてきたら、別の環境にもチャレンジしてみましょう

難易度1 プリインストールPython×VSCode

2-1.Python3のバージョン確認

2-1-1.ターミナルを開く

command+Spaceを押してSpotlightを開いて「ターミナル」と検索しアプリをクリックします。

2-1-2.Pythonのバージョンとパスの確認

先ほど開いたターミナル上で以下のコードを入力してください。

python3 --version

コードを入力すると「python○.○.○」と表示されます。

続けて以下のコードを入力して、python3がMacOSのどこに保存されているかを確認しておきましょう。

which python3

私の環境では以下のように表示されます。

/usr/bin/python3

2-2.VSCodeのインストールからセットアップ

2-2-1.VSCodeのインストール

以下のリンクを開いて「Visual Studio Codeをダウンロードする」をクリックしてください。

https://azure.microsoft.com/ja-jp/products/visual-studio-code

以下のような画面にジャンプしたら、この中から自分のOSにあったものをクリックしてダウンロードしてください。

ファイルのダウンロードが完了したら「VSCode〇〇.zip」をクリックしてVSCodeをパソコンにインストールしていきましょう。

インストール後はドラッグ&ドロップでダウンロードフォルダからアプリケーションフォルダに移動させておいてください。

2-2-2.VSCodeを日本語に対応させる

Command+SpaceでSpotlightを開いて「Visual Studio Code」と検索し、アプリをクリックしてください。

VSCodeを開いて3秒ほど待つと画面右下に日本語の拡張機能を入れるようにアプリ側から促してくれるので、「インストールして再起動」を押してください。

これで日本語対応は完了です。

もし「インストールして再起動」が表示されない場合は、画面左側の拡張機能のロゴをクリックして「japanese language pack for vscode」と検索しインストールしてください。

2-2-3.Pythonの拡張機能を追加

画面左側の拡張機能のロゴをクリックして「python」と検索すると以下の拡張機能が出てくるので、インストールしてください。

2-3.VSCodeでPythonを実行する

VSCodeを起動したら左上のエクスプローラーをクリック。「フォルダーを開く」をクリックして、任意のフォルダ保存先を選択後「新規フォルダ」をクリックして任意の名前でフォルダを作成してください。

作成したフォルダを開いたら「新しいファイル」を選択して「test.py」という名前でPythonファイルを作成します。

ファイル編集画面に移動したら以下のコードを記述。

print('Hello World')

ファイルを編集後は「command+s」を押して必ずファイルを保存しましょう。

コードを実行するには画面右下の赤枠部分をクリックして、VSCodeで実行するPythonのバージョンを選択してください。

Pythonを選択できたら、右上の実行ボタンを押して実行してみましょう。

※実行の度にバージョンを選択しなくても大丈夫です。

VSCode内にターミナルが開かれて「Hello World」が表示されましたか？

これでプリインストールPython×VSCodeの環境構築は以上となります。

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難易度2 Anaconda×JupyterLab

3-1. Anacondaのインストール

3-1-1. 使用中のMacのCPUがApple製かIntel製か調べる

画面左上のリンゴマークをクリックして「このMacについて」をクリック。

以下の「チップ」の欄を確認してください。「Apple〇〇」もしくは「Intel〇〇」と書いています。

3-1-2. Anacondaのインストール

まずは以下のURLからAnacondaを開いてください。

https://www.anaconda.com/download

Downloadから自分のCPUにあったモデルをダウンロードしましょう。

ダウンロードしたらパッケージを開き、インストールを進めてください。途中に出てくるボタンはすべて「続ける」「同意する」で大丈夫です。インストーラーはゴミ箱に捨ててください。

インストール後にAnacondaを開くとアップデートするか否かを問われるので、ここでは「No, remind me later」を押しておきましょう。

その後「sign in」画面も出てきますが、これも無視で大丈夫です。

ナビゲーターも「Command+Q」で閉じておきましょう。

3-2.ターミナルの起動

まずは「command+spaceキー」でspotlightを起動。その後、「ターミナル」と検索してターミナルを起動しましょう。

3-3.Jupyterlabの起動と実行

ターミナルに以下のコードを打ち込んでEnterを押してください。

jupyter lab

ブラウザ上でjupyterlabが開かれると画面左側に自分のパソコンのフォルダが表示されます。

任意のフォルダを選択し、下記の赤枠を押して新規フォルダを作成、さらにその中にPythonの新規ファイルを作成しましょう。

新しく作成したフォルダをクリックし、NotebookのPython 3を選択してください。

ファイルが作成できたら「command+S」を押して、任意の名前をつけてファイルを保存しましょう。

保存したら、実際に以下のコードを記述。

print('Hello World')

「shift+Enter」を押して実行してください。

「Hello World」と表示されたら実行完了で、環境構築できたことを表します。

難易度3 Anaconda×VSCode

4-1.VSCode

4-1-1.VSCodeをインストール

以下のリンクを開いて「Visual Studio Codeをダウンロードする」をクリックしてください。

https://azure.microsoft.com/ja-jp/products/visual-studio-code

以下のような画面にジャンプしたら、この中から自分のOSにあったものをクリックしてダウンロードしてください。

ファイルのダウンロードが完了したら「VSCode〇〇.zip」をクリックしてVSCodeをパソコンにインストールしていきましょう。

インストール後はドラッグ&ドロップでダウンロードフォルダからアプリケーションフォルダに移動させておいてください。

4-1-2.VSCodeを日本語に対応させる

Command+SpaceでSpotlightを開いて「Visual Studio Code」と検索し、アプリをクリックしてください。

これで日本語対応は完了です。

4-1-3.Pythonの拡張機能をインストール

画面左側の拡張機能のロゴをクリックして「python」と検索すると以下の拡張機能が出てくるので、インストールしてください。

4-2. Anacondaのインストール

まずは以下のURLからAnacondaを開いてください。

https://www.anaconda.com/download

Downloadから自分のCPUにあったモデルをダウンロードしましょう。

ダウンロードしたらパッケージを開き、インストールを進めてください。途中に出てくるボタンはすべて「続ける」「同意する」で大丈夫です。

インストーラーはゴミ箱に捨ててください。

インストール後にAnacondaを開くとアップデートするか否かを問われるので、ここでは「No, remind me later」を押しておきましょう。

その後「sign in」画面も出てきますが、これも無視で大丈夫です。

ナビゲーターも「Command+Q」で閉じておきましょう。

4-3.VSCode上でAnaconda環境のPythonを起動し実行する方法

4-3-1.ターミナルの起動

まずは「command+spaceキー」でspotlightを起動。その後、「ターミナル」と検索してターミナルを起動しましょう。

4-3-2.Pythonの動作確認

ユーザー名の横に（base）が表示されていれば、anaconda環境が動いていますので確認してください。

次にpythonのバージョン確認のために以下のコードをターミナルに入力し実行します。

python3 –version

python ○.○.○と表示され、バージョンの確認ができます。

最後に以下のコードを入力してpython3の実行ファイルがMacOSのどこに保存されているか？を確認しておきましょう。

which python3

4-3-3.VSCode上でpythonを動かす

作成したフォルダを開いたら「新しいファイル」を選択して「test.py」という名前でPythonファイルを作成します。

コード入力画面に移動したら以下のコードを入力後「command+s」を押して必ずファイルを保存しましょう。

print('Hello World')

コードを実行するには画面右下の赤枠部分をクリックして、VSCodeで実行するPythonのバージョンを選択してください。

ここではプリインストールされたPythonではなく、先ほど「which python」で確認したanaconda環境のPythonを選択します。

Pythonが選択できたら、右上の実行ボタンを押して実行してみましょう。

VSCode内にターミナルが開かれて「Hello World」が表示されます。

以上でAnacondaを使用してインストールされたPythonとVSCodeの環境構築は終了となります。　

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難易度4 Pyenv×Poetry×VSCode

5-1.VSCodeをインストールする方法

5-1-1.VSCodeのインストール

以下のリンクを開いて「Visual Studio Codeをダウンロードする」をクリックしてください。

https://azure.microsoft.com/ja-jp/products/visual-studio-code

以下のような画面にジャンプしたら、この中から自分のOSにあったものをクリックしてダウンロードしてください。

ファイルのダウンロードが完了したら「VSCode〇〇.zip」をクリックしてVSCodeをパソコンにインストールしていきましょう。

インストール後はドラッグ&ドロップでダウンロードフォルダからアプリケーションフォルダに移動させておいてください。

5-1-2.VSCodeを日本語に対応させる

Command+SpaceでSpotlightを開いて「Visual Studio Code」と検索し、アプリをクリックしてください。

これで日本語対応は完了です。

5-1-3.Pythonの拡張機能を追加

画面左側の拡張機能のロゴをクリックして「python」と検索すると以下の拡張機能が出てくるので、インストールしてください。

5-2.Pyenvのインストール

5-2-1.ターミナルの起動

まずは「command+spaceキー」でspotlightを起動。その後、「ターミナル」と検索してターミナルを起動しましょう。

5-2-2.Homebrewのインストール

以下のコードをターミナルにコピぺして「Enter」を押して実行してください。

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

実行後に以下のような表示がされた場合は、お使いのMacのパスワードを打ち込んでEnterを押してください。

==> Checking for `sudo` access (which may request your password)...
Password:

※⚠️パスワードは入力しても表示されないので、間違えないように注意しましょう。

ダウンロード実行中に以下のように表示されるので、Enterを押して処理を実行しましょう。

「Press RETURN/ENTER to continue or any other key to abort:」

ダウンロードには最長で1分程度かかることがあります。

実行が終了したら以下のコマンドをターミナルに書いて実行してみましょう。

brew

そうすると、以下のようなエラーがでます。

command not found: brew

エラーは「brewコマンドが見つかりません」という意味になります。

これはbrewのpathが通っていないことが原因となります。

この問題を解決するために次の「pathを通す」という作業を行います。

5-2-3.pathを通す

Homebrewインストール完了時の「Next steps」以降のメッセージを確認しましょう。

まずは上記の赤枠1行目のコマンドを「cmd+c」でコピーして「cmd+v」でターミナルに貼り付けてEnterを押して実行します。

次に赤枠2行目のコマンドを「cmd+c」でコピーして「cmd+v」で貼り付けてEnterを押して実行します。

両方のコマンドが実行できたら、再度「brew」と書いて実行します。

以下のように、使い方についての説明が表示されれば、Homebrewの初期設定は完了です。

5-2-4.Homebrewの最新化

最初にHomebrewを最新化していきます。

最新化には「brew update」とターミナルに書いて、実行します。

brew update

Homebrewをインストールしたての方は「Already up-to-date.」と表示される可能性があります。

これは「もうすでに最新ですよ」という意味なので、そのまま次のステップへ進んで大丈夫です。

下記の警告が表示された場合は、現在のbrewのパッケージにシステム的に古くなったパーケージが存在していることを表します。

You have 数字 outdated fomulae installed

この表示が出た場合には、下記のアップグレードコマンドを打ち込んでhomebrewをアップグレードしておきましょう。

brew upgrade

5-2-5.Pyenvのインストール

以下のコードをコピペしてEnterを押してインストールしてください。

brew install pyenv

5-2-6.Pyenvのpathを通す

まず、Pyenvのpathを通すコマンドが必要になります。

以下のサイトからコマンドをコピーしましよう。

https://github.com/pyenv/pyenv?tab=readme-ov-file#set-up-your-shell-environment-for-pyenv

ターミナルに移動してシェル環境を確認してください。私のシェル環境では「zsh」と表示されています。

「For 〇〇」から自分のシェル環境に合ったコードをコピぺしてターミナル上で実行してください。

Zshの場合は下記コマンド

echo 'export PYENV_ROOT="$HOME/.pyenv"' >> ~/.zshrc
echo '[[ -d $PYENV_ROOT/bin ]] && export PATH="$PYENV_ROOT/bin:$PATH"' >> ~/.zshrc
echo 'eval "$(pyenv init -)"' >> ~/.zshrc

実行後はすぐにpathには反映されないので、以下のコードをターミナルに入力し実行してください。

source ~/.zshrc

5-2-7.Pyenvの動作確認

Pyenvの初期設定が無事できたか確認するために以下のコードを打ち込んで実行しましょう。各バージョンがずらっと表示されたら初期設定は完了です。

pyenv install --list

5-3.Pyenvの使い方

5-3-1.現在のPythonのバージョンを確認

バージョン確認のためには以下のコードをコピペして実行してください。アスタリスクで示されているバージョンが現在のPyenvでのPythonのバージョンとなります。

pyenv versions

5-3-2.Pythonのバージョンを指定しインストール

こちらの記事では世界的にも使用率が高いPython3.8.18を使用してみます。

以下のコードをターミナルで実行します。

pyenv install 3.8.18

5-3-3. インストールしたpythonをpyenvで使えるようにする

次に以下のコードをコピペし実行してください。

pyenv global 3.8.18

その後バージョン確認のために以下のコードをコピペして実行しましょう。

pyenv versions

すると、以下のようにインストールしたバージョンの横にアスタリスクが表示され、インストールしたバージョンが使用できるようになります。

⚠️「WARNING: The Python Izma extention was not compiled.」と表示された場合

Izmaという拡張機能は圧縮アルゴリズムのひとつで、PandasなどのPythonライブラリの中で使用されているモジュールとなります。

そのため、Izmaモジュールもインストールされている必要があります。

この問題を解決するためには、「xz」というパッケージをMacOSにあらかじめ入れておかなければなりません。

①一度インストールしたpython 3.8.18をアンインストール

②「xz」パッケージをOSにインストール

③再度python 3.8.18をインストールする

という手順で問題を解決していきます。

①一度インストールしたpython 3.8.18をアンインストール

アンインストールには以下のコードをターミナルに入力し実行します。

pyenv uninstall 3.8.18

②「xz」パッケージをOSにインストール

次に以下のコードを入力し、OSに「xz」パッケージをインストールします。

brew install xz

③再度python 3.8.18をインストールする

インストールができたら以下のコードを入力し、再度python 3.8.18をインストールしてください。

pyenv install 3.8.18

以下のように「WARNING: The Python Izma extention was not compiled.」が消えていれば成功です。

5-3-4.VSCodeでpyenvを動かす

デスクトップフォルダ上に「python_env_test」という名前の新規フォルダを作成します。

フォルダを作成したらVSCodeを起動して「開く」から「python_env_test」フォルダを開き、「test.py」というPythonファイルを作成します。

Pythonファイルが作成できたらVSCodeに以下のコードをコピペしてください。その後、「command+s」でコードを保存します。

print('Hello World')

右下の赤枠部分をクリックして上に表示されたPythonのバージョンから「Python 3.8.18」を選択してください。

Pythonが選択できたら、右上の実行ボタンを押して実行してみましょう。

VSCode内にターミナルが開かれて「Hello World」が表示されます。

これでPythonの仮想環境Pyenvの設定は完了です。残りのパッケージ管理用環境Poetryの設定を行っていきましょう。

5-4.poetryをインストールする方法

5-4-1.poetryのインストール

以下のコードをターミナルにコピペしてEnterを押してインストールします。

curl -sSL https://install.python-poetry.org | python3 -

5-4-2.poetryのpathを通す

pathを通すには以下のコードをコピペして実行してください。

echo 'export PATH=”$HOME/.local/bin:$PATH"' >> ~/.zshrc

実行後に、その内容を反映させるために以下のコマンドを入力し実行します。

source ~/.zshrc

pathの設定ができたら以下をコピペし、Enterを押します。

poetry --version

以下のようにpathが通っていれば設定完了です。

5-5.Poetryのプロジェクト設定方法

5-5-1.プロジェクトの初期化

poetryの仮想環境をプロジェクト内(指定したフォルダ内)に作成するために以下のコマンドを入力して実行します。

poetry config virtualenvs.in-project true

テスト用に作成したプロジェクト「python_env_test」フォルダへ移動します。

ターミナルから自分で作成したフォルダへ移動しましょう。

cd ~/Desktop/python_env_test

移動ができたら以下のコードを打ち込んでpoetryを初期化します。

poetry init

プロジェクト名や作者などの情報を記載するプロンプトが表示されますが、基本的にはEnterを押してください。Author [None, n to skip]の部分はNoneもしくはnで大丈夫です。

最後に仮想環境作成のために以下のコードを入力し、実行します。

poetry install

以下のような警告が出ます。

「No such file or directory: ‘/Users/hoshi/Desktop/python_env_test/README.md’」

もし警告なく進める場合は

①readme.mdをフォルダに追加

②tomlファイルにreadmeを含めないよう明記する

のどちらかを行うようにしましょう。

最後にVSCodeに戻って「.venv」「pyproject.toml」「poetry.lock」が新しく作成されていれば準備完了です。

5-5-2.ライブラリのインストール

numpyをインストールするために以下のコードをターミナルにコピペしてEnterを押しましょう。

poetry add numpy=1.24.0

5-6.VSCodeでpythonファイルの実行

Pyenvの設定で行ったときと同じように、VSCodeの右端にあるPythonのインタプリター設定をクリック。

選択画面から「＋仮想環境の作成」→「Venv」→「既存のものを使用」の順でクリックします。

選択が終わったら画面に以下のコードを作成したPythonファイルに貼り付けて右上の実行ボタン▶️を押します。

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3])

print(a)

以下のような表示がされたら成功です。

以上で、pyenvとpoetryを使用した環境構築は終わりとなります。

▼動画内での解説等は下記の電子書籍にまとめています。

pyenvとpoetryの関係等について電子書籍の方で解説していますので、復習に役立ててみてください。

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難易度0 Google Colaboratory

1-1. Colaboratoryの開き方

1-2. ColaboratoryでのPython実行方法

1-3.ファイルを保存する

難易度1 プリインストールPython×VSCode

2-1.Python3のバージョン確認

2-1-1.ターミナルを開く

2-1-2.Pythonのバージョンとパスの確認

2-2.VSCodeのインストールからセットアップ

2-2-1.VSCodeのインストール

2-2-2.VSCodeを日本語に対応させる

2-2-3.Pythonの拡張機能を追加

2-3.VSCodeでPythonを実行する

難易度2 Anaconda×JupyterLab

3-1. Anacondaのインストール

3-1-1. 使用中のMacのCPUがApple製かIntel製か調べる

3-1-2. Anacondaのインストール

3-2.ターミナルの起動

3-3.Jupyterlabの起動と実行

難易度3 Anaconda×VSCode

4-1.VSCode

4-1-1.VSCodeをインストール

4-1-2.VSCodeを日本語に対応させる

4-1-3.Pythonの拡張機能をインストール

4-2. Anacondaのインストール

4-3.VSCode上でAnaconda環境のPythonを起動し実行する方法

4-3-1.ターミナルの起動

4-3-2.Pythonの動作確認

4-3-3.VSCode上でpythonを動かす

難易度4 Pyenv×Poetry×VSCode

5-1.VSCodeをインストールする方法

5-1-1.VSCodeのインストール

5-1-2.VSCodeを日本語に対応させる

5-1-3.Pythonの拡張機能を追加

5-2.Pyenvのインストール

5-2-1.ターミナルの起動

5-2-2.Homebrewのインストール

5-2-3.pathを通す

5-2-4.Homebrewの最新化

5-2-5.Pyenvのインストール

5-2-6.Pyenvのpathを通す

5-2-7.Pyenvの動作確認

5-3.Pyenvの使い方

5-3-1.現在のPythonのバージョンを確認

5-3-2.Pythonのバージョンを指定しインストール

5-3-3. インストールしたpythonをpyenvで使えるようにする

5-3-4.VSCodeでpyenvを動かす

5-4.poetryをインストールする方法

5-4-1.poetryのインストール

5-4-2.poetryのpathを通す

5-5.Poetryのプロジェクト設定方法

5-5-1.プロジェクトの初期化

5-5-2.ライブラリのインストール

5-6.VSCodeでpythonファイルの実行

Matplotlib完全攻略チートシート

各業種におけるPython自動化例まとめ130選

NumPy基礎完全攻略チートシート