Pythonとは、コードが読みやすく比較的短い行数で多くの処理を行うことができる高水準のプログラミング言語です。
参考 プログラミングとは？
Pythonは「コード全体が読みやすくわかりやすい」という特徴やAIとの親和性が高いなどといった点が評価され、世界中で人気急上昇中。多くのエンジニアから注目が集まっています。
このページでは、「Pythonって聞いたことあるけど一体どんなプログラミング言語なの？」「Javaとかのプログラミング言語とは何が違う？」という素朴な疑問をお持ちの方に、１からわかりやすく解説します。
プログラマーやシステムエンジニアを目指す方であれば知らないと恥ずかしい超・基本知識の１つです。是非最後までご覧ください。
Pythonとは？
Pythonは初めて聞く人にとっては一見複雑に聞こえるかもしれません。が、実際には非常にシンプルで強力なプログラミング言語です。IT初心者がプログラミングに慣れ親しむための最初の一歩として最適な言語でもあり、また熟練のエンジニアやプログラマーにとっても非常に有用な言語となっています。
具体的にPythonとは何なのでしょうか？
Pythonは、コードが読みやすく、比較的短い行数で多くのことを成し遂げることができる高水準のプログラミング言語です。
プログラミング言語は大きく分けて、高水準言語と低水準言語の2種類に分けられます。
Pythonは1991年にオランダのプログラマー、グイド・ヴァンロッサムによって作られました。
彼の目的は、コードの可読性を重視し、短いコードで多くのことを達成できる言語を作ることでした。それが、Pythonの設計の中心的な哲学となり、その結果、Pythonは非常に直感的で初心者にも扱いやすい言語となりました。
Pythonの名前は、ヴァンロッサムが好きだったコメディ番組、「モンティ・パイソンの空飛ぶサーカス」から取られました。使いやすさ、アクセシビリティ、そして何よりも楽しさを重視する言語の特徴をよく表しているエピソードの１つです。
Pythonは、Web開発からデータサイエンス、人工知能（AI）まで、幅広い領域で使われています。多くの世界的な企業、特にテクノロジー企業（Google、Facebook、Netflixなど）はPythonを積極的に採用しており、それらの企業で働くソフトウェアエンジニアやデータサイエンティストたちは日々Pythonを使っています。
Pythonで作られた有名なWebサービスの例
Pythonを用いて開発された有名なWebサービスをご紹介したいと思います。
きっと「それもPythonだったの？」と驚く人も多いと思います！
これらのサービスは、Pythonの能力を最大限に引き出し、その柔軟性、スケーラビリティ、そしてコーディングの効率性を証明しています（主にAI関連の機械学習や、大量データの分析などが必須になっている現代におけるトップランナーの位置をPythonが占めています。）
Pythonの特徴
Pythonの特性を理解して、このプログラミング言語を使うことで何をすることができるかを把握しましょう。
今あなたが「やってみたいなあ」と思い描いていることは本当にPythonで実現できるのか？を頭に置きながら以下の内容を確認していきましょう！
Pythonの特徴１：可読性とシンプルさ
先ほども触れた通り、Pythonの最大の特徴はその可読性です。Pythonのコードは明確で、無駄がなく一貫性があります。これはPythonの設計哲学に由来します。
Pythonではインデント（字下げ）を用いてコードブロックを区切り、その結果、コードは非常に整然として読みやすいものとなります。
可読性が高いプログラミング言語と低い言語の違いを、PythonとC言語のコードを用いて示します。まず、可読性が高いとされるPythonで"Hello, World!"を表示するプログラムを書いてみましょう。
print("Hello, World!")
一方、C言語で同じ"Hello, World!"を表示するプログラムを書くと以下のようになります。
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello, World!");
return 0;
}
参考 print関数
Pythonのコードは非常にシンプルで、その内容が明確に表現されています。一方、C言語では、同じことを達成するためにはもっと多くのコードを書く必要が出てきます。
特に初心者にとっては、C言語のコードは理解するのが難しいかもしれません。例えば、#include <stdio.h>やint main()などの部分は初見では理解しづらいのではないでしょうか。
このように、Pythonのような可読性が高い言語は、コードがどのような動作をするのかを直感的に理解するのが容易です。
それに対して、C言語のような低レベルの言語は、コードの背後にある詳細な動作を理解するためにはより深い知識が必要となります。
Pythonの特徴２：多様性と柔軟性
Pythonは「汎用プログラミング言語」であるため、さまざまな用途に使うことができます。
Web開発、データ分析、人工知能、自動化、さらにはゲーム開発に至るまで、Pythonはその用途の幅広さから非常に人気があります。
プログラミング言語はそれぞれ特定の目的や領域に特化して設計されていることが多く、そのために特定のタスクには非常に適しているものの、他の多様なタスクには向いていないものがあります。これらは一般的に「多様性や柔軟性がない」言語とも言えます。
例えば、汎用的とは呼べない言語には以下のようなものが挙げることができます。
Pythonの特徴３：豊富なライブラリ
Pythonの大きな特徴の１つがライブラリが豊富に存在しているという点です。
ライブラリとは再利用可能なコードの集まりを指します。特定の機能を実現するためのコードをまとめたもので、これを利用することで開発者は自分で１からコードを書く手間を省き、効率的に開発を進めることができます。
より詳しく説明すると、ライブラリとはすでに何らかの問題を解決するために作られたプログラムのパーツ・部品の集まりです。ファイル操作、ネットワーク通信、データ分析、画像処理といった多種多様なタスクを簡単に行うためのツールとして利用できるのがライブラリです。
例えば、Pythonには数値計算を助けるNumPy、データ分析を助けるPandas、機械学習を助けるscikit-learnといったライブラリがあります。これらのライブラリを利用することで、それぞれの領域に特化した複雑な処理を簡単に、そして効率的にコードで書くことができます。
| ライブラリ名 | 特徴 | 主な用途 |
|---|---|---|
| NumPy | 多次元配列を効率的に扱うための機能や、高速な数値計算の機能を提供します。 | 数値計算、データ分析、機械学習など |
| Pandas | データ分析を容易にするためのデータ構造とデータ操作ツールを提供します。特に、表形式のデータを扱う際に有用です。 | データ分析、データ前処理 |
| Matplotlib | グラフ描画やデータの可視化を行うための機能を提供します。 | データの可視化 |
| SciPy | 科学計算を行うためのモジュールを多数提供します。統計、最適化、積分、線形代数などの機能があります。 | 科学計算、データ分析 |
| scikit-learn | 機械学習のための広範なツールを提供します。分類、回帰、クラスタリングなど、多くの機械学習アルゴリズムをサポートします。 | 機械学習 |
| TensorFlow / PyTorch | 深層学習や人工知能の研究・開発を支える強力なライブラリです。自動微分機能やGPUを活用した計算能力を持っています。 | 深層学習、人工知能 |
| Flask / Django | Webアプリケーションの開発を支援します。Flaskは軽量でシンプル、Djangoは機能が豊富で大規模なWebアプリケーションに適しています。 | Webアプリケーション |
これらはPythonのライブラリの一部に過ぎません。Pythonのエコシステムは非常に広大で、様々な目的に合わせて多くのライブラリが存在します。
すべての機能を１からコーディングするのではなく既に存在する機能はライブラリを利用することが可能。結果として高品質かつ効率的な開発が可能になります。
Pythonでできること
Pythonはその汎用性と強力なライブラリのエコシステムにより、Web開発からデータ分析、機械学習、科学計算、システム自動化に至るまで、さまざまなタスクを網羅することができます。
Pythonではどんなことができるのか、以下に整理してみました。
Pythonはその多様性と強力な機能により、さまざまな分野で活用されています。そのため、Pythonを学ぶことは、自身のスキルセットを大幅に広げることにつながります。
Pythonではできないこと・苦手分野
Pythonは非常に柔軟で強力な言語ですが、全ての状況に最適というわけではありません。いくつかPythonが苦手とする分野を挙げます。
それぞれのプログラミング言語は独自の強みと弱みを持っています。適切な言語を選択するためには、その言語が解決しようとする問題や目的を理解することが重要です。
Pythonを学習するメリット
Pythonを学ぶメリットはその簡易性、多様性、そして広範な適用性にあります。
これらは、初心者がプログラミングの基礎を学ぶのに最適な環境を提供し、経験豊富な開発者が幅広い問題を解決するための強力なツールとなります。
Pythonを学ぶことは、初めてのプログラミング学習に取り組む初心者から、スキルを拡張しようとする経験豊富な開発者まで、幅広い人々にとって有益です。