Pythonのimport文とは？モジュールを使うために必須な理由と基本の使い方

Pythonのコード内でパッケージやモジュールを利用するには、まずそのモジュールを利用可能な状態にしておく必要があります。これを行うのがimport文です。

Pythonでは「定義されていないもの」は使えない

Pythonでは、まだ定義されていない名前を参照することはできません。ただし、一部の機能は最初から組み込まれており、int や float などの基本型はいつでも自由に使えます。

しかし、実際にやりたい処理の多くは、標準ライブラリや外部パッケージの力を借りる必要があります。たとえば、三角関数の余弦（コサイン）を計算したい場合、math モジュールをインポートせずに math.cos(0) を実行すると、NameError が発生してしまいます。

エラーが発生する例

>>> math.cos(0)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'math' is not defined

このエラーは、「math という名前が定義されていない」ことを意味しています。Pythonインタプリタは、math モジュールを読み込むよう指示されるまで、その存在を知りません。

import文で解決する

import math を実行してから再度呼び出すと、正しく結果が得られます。

>>> import math
>>> math.cos(0)
1.0

import文の主な書き方

import文にはいくつかのバリエーションがあり、用途に応じて使い分けられます。

• モジュール全体をインポート：import math — math.cos(0) のようにモジュール名を付けて関数を呼び出します。
• 特定の関数だけをインポート：from math import cos — cos(0) のように直接呼び出せます。
• 別名（エイリアス）を付けてインポート：import numpy as np — 長いモジュール名に短い別名を付けられます。

まとめ

Pythonでは、使いたいモジュールやパッケージは事前にimport文で読み込んでおく必要があります。「NameError: name 'xxx' is not defined」というエラーが出たら、必要なモジュールをインポートし忘れていないかまず確認しましょう。これはPythonプログラミングにおける最も基本的なルールの一つです。