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【Python入門】pipコマンドを使用したライブラリのインストール

pipコマンドを使用したライブラリのインストール

 pipコマンドは、Pythonの標準パッケージ管理システムであり、外部ライブラリやモジュールを簡単にインストール、アップグレード、アンインストールするための非常に強力なツールです。CPython環境では主にpipを使ってライブラリを管理しますが、Anaconda/Miniconda環境では、あらかじめ多くのライブラリがインストールされている場合もあります。
 ここでは、pipコマンドの基本構文と各種オプション、さらにバージョン指定によるライブラリの管理方法について詳しく解説し、実際のコマンド例を示して学習を進めます。

1.pipコマンドの基本構文

1.1. ライブラリのインストール

pip install ライブラリ名
オプション説明
ライブラリ名インストールしたいライブラリの名前

【例】

pip install numpy

解説

 このコマンドは、NumPyライブラリをインストールします。すでにインストール済みの場合は、「Requirement already satisfied: numpy…」と表示され、インストール済みのライブラリが使用されます。

1.2. ライブラリの情報確認

pip show ライブラリ名
オプション説明
ライブラリ名確認したいライブラリの名前

【例】

pip show numpy

解説

このコマンドは、NumPyのバージョン、インストール場所、依存関係などの詳細情報を表示します。

1.3. インストール済みライブラリの一覧表示

pip list
オプション説明
なしインストール済みライブラリの一覧を表示

 インストールされている全ライブラリとそのバージョンが一覧表示され、システム全体のパッケージ管理が可能です。

1.4. ライブラリのアンインストール

【構文】

pip uninstall -y ライブラリ名
オプション説明
-yアンインストール確認のプロンプトを省略するオプション
ライブラリ名アンインストールしたいライブラリの名前

【例】

pip uninstall -y numpy

解説

 このコマンドは、NumPyライブラリを自動的に確認してアンインストールします。-yオプションにより、ユーザの確認を求めずに処理が実行されます。

1.5. ライブラリのアップグレード

【構文】

pip install --upgrade ライブラリ名
または
pip install -U ライブラリ名
引数説明
--upgrade または -U指定したライブラリを最新バージョンに更新する。

【例】

pip install --upgrade numpy

解説

 このコマンドは、NumPyライブラリを最新バージョンにアップグレードします。すでに最新であれば、アップグレードは行われません。

1.6. pipコマンド自体のアップグレード

【構文】

python -m pip install --upgrade pip
オプション説明
-m pippipモジュールをスクリプトとして実行する。
--upgrade pippip自体を最新バージョンにアップグレードする。

 このコマンドは、使用しているpipコマンド自体を最新バージョンに更新します。macOS/Linuxの場合は「python3 -m pip …」とすることもあります。

2.バージョン指定によるライブラリの管理

2.1. バージョン指定インストール

 特定のバージョンのライブラリをインストールする場合は、ライブラリ名の後に==とバージョン番号を指定します。

【構文】

pip install ライブラリ名==バージョン
引数説明
ライブラリ名==バージョン指定したバージョンのライブラリをインストール

【例】

pip install numpy==1.18.5

解説

 このコマンドは、NumPyのバージョン1.18.5をインストールします。すでに異なるバージョンがインストールされている場合、バージョンの変更が行われます。

2.2. バージョン指定のアップグレード

 アップグレード時にも、バージョン指定を組み合わせることができます。ただし、一般には最新バージョンへのアップグレードが行われるため、特定のバージョンを指定するケースは稀です。

【例】

pip install --upgrade numpy==1.19.2

解説

 この例では、NumPyをバージョン1.19.2にアップグレードします。指定したバージョンが利用可能な場合、そのバージョンがインストールされます。

まとめ

 pipコマンドは、Pythonのライブラリを管理するための主要なツールであり、以下のような操作が可能です。

  • ライブラリのインストール:pip install ライブラリ名
  • ライブラリの情報確認:pip show ライブラリ名
  • インストール済みライブラリの一覧表示:pip list
  • ライブラリのアンインストール:pip uninstall -y ライブラリ名
  • ライブラリのアップグレード:pip install --upgrade ライブラリ名
  • pip自体のアップグレード:python -m pip install --upgrade pip

 また、バージョン指定によるインストールやアップグレードも可能で、特定のバージョンに固定することで、環境の再現性を高めることができます。これらの基本的な操作をマスターすることで、Pythonの外部ライブラリを自在に利用でき、プログラム開発の幅が大きく広がります。