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Pythonの関数を別ファイル化する方法(モジュール作成)

プログラムが大きくなるほど、ひとつのファイルにすべての関数を書き続けるのは大変です。

そこで役立つのがモジュールという別ファイル化の考え方です。

本記事では、Pythonの関数を別ファイル(モジュール)に分け、適切に読み込んで使う方法を初心者向けに丁寧に解説します。

目次
  1. Pythonモジュールとは？関数を別ファイル化する理由
  2. Pythonモジュールの作り方(ファイル作成)
  3. フォルダ構成の基本(同じフォルダでOK)
  4. モジュールの使い方(importの基本)
  5. まとめ

Pythonモジュールとは？関数を別ファイル化する理由

モジュールの基本(関数を別ファイルに保存)

モジュールの定義

モジュールとは、Pythonのコードをまとめた1つの.pyファイルのことです。

ふだん書いているスクリプトファイルも実はモジュールとして扱えます。

関数や定数、クラスなどを目的ごとに分けて別ファイルにすると、他のファイルからimportして再利用できます。

基本ルール

モジュールはただのファイルなので、特別な設定は不要です。

任意の関数を定義した.pyファイルを作成し、使いたい側のスクリプトでimportするだけで呼び出せます。

まずは「同じフォルダに置く」シンプルな構成から始めるのがおすすめです。

メリット(再利用・見やすさ)

再利用性の向上

一度作った関数を、別のスクリプトでも繰り返し使えるようになります。

コピー&ペーストが不要になり、修正も一箇所で済むため、ミスが減り品質が上がります。

読みやすさと保守性

処理の役割ごとにファイルを分けると、どこに何が書いてあるかが明確になり、読みやすく保守しやすいコードになります。

チームでも自分でも、後から理解しやすくなります。

テストのしやすさ

モジュール単位で関数をテストできるので、不具合の切り分けが簡単になります。

最小限のコードで動作確認できるのは大きなメリットです。

いつ分けるか(処理のまとまりごと)

分ける判断基準

以下のように感じたとき、モジュール化のサインです。

同じ関数を複数ファイルで使いたい、ファイルが長くて見通しが悪い、別用途でも共通の処理がある。

「役割がひとつにまとまる」単位でファイルを分けるのが基本です。

分け過ぎへの注意

分割しすぎると逆に追いかけづらくなります。

最初は「1つの用途=1ファイル」とし、用途が自然に増えたら分割するくらいがちょうど良いです。

Pythonモジュールの作り方(ファイル作成)

ファイル名の決め方(小文字+.py)

推奨命名規則

ファイル名は小文字+アンダースコアが読みやすく、PEP 8(スタイルガイド)でも推奨されています。

例えばhelpers.pyやtext_utils.pyのようにします。

拡張子は.pyです。

NGな名前(標準モジュールと重複しない)

よくある衝突例と代替案

標準モジュールと同じ名前にすると、意図せずそれを上書き(シャドウイング)してしまいます。

例えばjson.pyを作るとimport jsonが自作ファイルを読み込んでしまい、標準のjsonが使えなくなります。

避けたい名前と代替案の例は次の通りです。

NGなファイル名理由(衝突する標準モジュール)推奨の代替例
json.pyjsonjson_utils.py
sys.pysyssys_tools.py
random.pyrandomrnd_utils.py
collections.pycollectionscol_utils.py
typing.pytypingtype_helpers.py

困ったら末尾に_utilsや_helpersを付けて回避すると安全です。

関数を書く手順(defとreturn)

最小の流れ

  1. 新規にhelpers.pyを作る
  2. 関数をdefで定義し、結果をreturnで返す
  3. 保存する

以下は、文字列を返す関数と数値を返す関数を定義したシンプルなモジュールの例です。

Pythonhelpers.py
# helpers.py
# 目的: よく使う処理を関数としてまとめたモジュール
# ポイント:
# - 関数ごとに簡単な説明(コメントやdocstring)を書くと後で理解しやすい
# - 役割を1つに絞ると再利用性が上がる

def greet(name: str) -> str:
    """名前を受け取り、挨拶文を返します。"""
    # f文字列で見やすく組み立て
    return f"Hello, {name}!"

def double(n: int | float) -> int | float:
    """数値を2倍にして返します。"""
    return n * 2

このファイル自体は実行しても出力はありません。

出力は後述のスクリプト側で行います。

複数関数と簡単な説明

関数の上に1行コメントやdocstringを書くと、あとから何をする関数か一目で分かるのでおすすめです。

保存形式と文字コード(UTF-8)

UTF-8で保存する理由

PythonファイルはUTF-8で保存するのが標準です。

日本語のコメントや文字列を含む場合でも文字化けしにくく、他環境との互換性が高いです。

VS CodeやPyCharmなど主要なエディタはデフォルトでUTF-8です。

表示確認の例

日本語を返す関数を使う場合の出力確認例です。

エディタ・端末側のフォント設定や文字コード設定も適切にしておくと安心です。

Pythonjp_helpers.py
# jp_helpers.py
def say_hello_jp(name: str) -> str:
    return f"こんにちは、{name}さん"

このファイルを利用する側で印字します。

Pythonuse_jp.py
# use_jp.py
import jp_helpers

print(jp_helpers.say_hello_jp("太郎"))
実行結果
こんにちは、太郎さん

フォルダ構成の基本(同じフォルダでOK)

シンプルな構成例(1スクリプト+1モジュール)

フォルダ構造

最初は「同じフォルダに置く」だけでOKです。

例えば次のような構成にします。

project_folder/
├─ helpers.py      # モジュール(関数の置き場所)
└─ main.py         # 実行するスクリプト

実際の使い方(最小例)

main.pyからhelpers.pyの関数を呼び出します。

helpers.py
Pythonhelpers.py
# helpers.py
def greet(name: str) -> str:
    """名前を受け取り、挨拶文を返します。"""
    # f文字列で見やすく組み立て
    return f"Hello, {name}!"

def double(n: int | float) -> int | float:
    """数値を2倍にして返します。"""
    return n * 2

Python
# main.py
# 同じフォルダにあるhelpers.pyを読み込み
import helpers

# モジュール名.関数名 で呼び出し
message = helpers.greet("Python")
print(message)

# もちろん他の関数も呼べる
print(helpers.double(21))
実行結果
Hello, Python!
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複数に分ける命名のコツ(役割で分ける)

命名ガイド

ファイル名はその中身の責務(役割)が伝わるようにします。

「何を扱うか」が名前で分かると、探すのが早くなります。

例えば、文字列処理ならtext_utils.py、日付関連ならdate_utils.pyのようにします。

ひとつのファイルが大きくなったら、似た処理ごとに分割していきます。

見つからない時の確認(パスと場所)

よくある原因

ModuleNotFoundError: No module named ‘xxx’が出るときは、次の原因が多いです。

ファイルが同じフォルダにない、実行している場所(カレントディレクトリ)が異なる、ファイル名のタイプミス、拡張子.pyを付け忘れ、など。

検索パスの確認

Pythonはモジュール検索パス(sys.path)に並んだフォルダを順に探します。

現在の実行ディレクトリが先頭に入るのが一般的です。

次のスクリプトで確認できます。

Python
# where_am_i.py
import sys
from pprint import pprint

pprint(sys.path)  # Pythonがモジュールを探す順序付きのリスト

例としての出力は次のようになります。

['/path/to/project_folder',
 '/usr/local/lib/python3.12',
 '/usr/local/lib/python3.12/lib-dynload',
 ...]

自分のhelpers.pyがこのリストのどこからも辿れない場所にあると読み込めません。

まずは「同じフォルダで実行する」ことを確かめましょう。

モジュールをフォルダ分けしたい場合は、以下の記事で更に詳しく解説しています。

Pythonで別ファイルの関数をimportして使う方法まとめ

モジュールの使い方(importの基本)

importの書き方(同じフォルダから)

単純なimport

同じフォルダにあるhelpers.pyなら、import helpersで読み込めます。

Python
# sample_import.py
import helpers  # helpers.py を読み込む

print("モジュールを読み込みました")
実行結果
モジュールを読み込みました

モジュール名.関数名で呼び出す

呼び出しの基本形

モジュールをimportしたらモジュール名.関数名()で呼び出します。

スコープ上の衝突を避け、どの関数かが一目で分かる利点があります。

Python
# call_functions.py
import helpers

result1 = helpers.greet("Alice")
result2 = helpers.double(10)

print(result1)
print(result2)
実行結果
Hello, Alice!
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別名を付ける(asの使い方)

エイリアスで短く書く

モジュール名が長いときはasで別名を付けられます。

読みやすさを保ちつつ記述を短くできます。

Python
# alias_example.py
import helpers as h  # 別名hで参照

print(h.greet("Bob"))
print(h.double(7))
実行結果
Hello, Bob!
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必要な関数だけ読む(from import)

ピンポイントで関数を取り込む

from モジュール import 関数の形で、必要なものだけ読み込めます。

呼び出し時にモジュール名を付ける必要がなくなるので、式が短くなります。

Python
# from_import_example.py
from helpers import greet, double  # 必要な関数だけ取り込む

print(greet("Carol"))
print(double(8))
実行結果
Hello, Carol!
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名前の衝突を避ける(as)

同名の関数が他にもある場合はasでリネームできます。

Python
# from_import_alias.py
from helpers import greet as hello

print(hello("Dana"))
実行結果
Hello, Dana!

ワイルドカードimportは避ける

from helpers import *のようなワイルドカードは、どの名前が読み込まれたか不明瞭になり、衝突の原因になります。

明示的に必要な関数だけを指定するのが安全です。

補足: 標準モジュール名と同名の自作ファイルは避けるべきだと説明しました。

同名にしてしまったときの典型的な症状は、標準機能が使えなくなることです。

例えばjson.pyが同じフォルダにある状態でimport jsonをすると、標準のjsonではなく自作のjson.pyが読み込まれます。

思わぬ動作に見えたら、まずファイル名の衝突を疑いましょう。

まとめ

モジュールは「役割ごとに関数を別ファイルへ分け、必要なときにimportして使う」ための基本単位です。

最初は同じフォルダにhelpers.pyのようなモジュールを置き、スクリプトからimportしてモジュール名.関数名()で呼び出す流れを身につけてください。

ファイル名は小文字+アンダースコアで、標準モジュール名との衝突を避け、UTF-8で保存します。

見つからない場合はフォルダ配置とsys.pathを確認すると解決しやすいです。

慣れてきたら、処理のまとまりごとにファイルを分け、必要に応じてasやfrom ... import ...を使い分けると、読みやすく再利用しやすい構成を実現できます。

Python 関数とモジュール
この記事を書いた人
エーテリア編集部
エーテリア編集部

人気のPythonを初めて学ぶ方向けに、文法の基本から小さな自動化まで、実際に手を動かして理解できる記事を書いています。

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