Python♪ディレクトリ、カレントディレクトリ、絶対パス、相対パス

　ディレクトリ、ルートディレクトリ、カレントディレクトリ、絶対パス、相対パス。こんなことは、Windowsでは気にする必要がありません。でも、プログラムを組んでいると、時々、その知識が必要な時があります。ここでは、絶対パスと相対パスを使って、ファイルやフォルダの位置を指定できるようにしたいと思います。

０．チュートリアル学習のポイントシリーズ

この記事は「Pythonチュートリアルのポイント整理シリーズ」の記事です。一連の記事は、以下のリンク集を参照してください。
「Pythonチュートリアル」のポイント整理シリーズ

1.「ディレクトリ」とは

　まず、「ディレクトリ」ってなんでしょうか。実は現在のWindowsでは「フォルダ」のことです。昔のWindowsやWindowsよりも古いOSであるMS-DOSでは「フォルダ」とは呼ばず、「ディレクトリ」と呼んでいました。厳密には違いがあるようですが、「ディレクトリ」＝「フォルダ」と考えても問題ありません。

２．「親ディレクトリ」「サブディレクトリ」

　下の図を見てください。私のハードディスク（Cドライブ）には、「01_pytyon」「Brother」など、16個のフォルダ（ディレクトリ）があります。また、図の左側を見ると、「01_pytyon」の中に3つのフォルダ「game1」「game2」「game3」が入っており、さらに、フォルダ「game2」の中には２つのフォルダ「data2_human」「data2_monster」が入っており、フォルダ「game3」の中には２つのフォルダ「data3_human」「data3_monster」が入っています。

さて、この例ではディレクトリgame2から見て１つ上のディレクトリ01_pythonをgame2の「親ディレクトリ」と呼び、game2から見て下にある全てのディレクトリdata2_human、data2_humanを、game2の「サブディレクトリ」と呼びます。

なお、01_pythonのサブディレクトリはgame1, game2, game3だけではなく、data2_human, data2_monster, data3_human, data3_monsterもサブディレクトリです。

３．「ルートディレクトリ」

ハードディスクの中には様々なディレクトリが存在しますが、一番上のディレクトリのことを特に「ルートディレクトリ」といいます。

ただし、下の図でルートディレクトリとは、01_pythonやBrotherではなく、これら16個のディレクトリが入っているハードディスクそのものが１番上のディレクトリです。

つまり、下の図ではハードディスクであるCドライブのルートディレクトリには、01_pythonやBrotherといった16個のサブディレクトリが存在します。また、逆に言えば01_pythonやBrotherの親ディレクトリがルートディレクトリです。

４．「カレントディレクトリ」

「カレントディレクトリ」とは「作業フォルダ」とも呼ばれることもあり、名前の通りプログラムが作業を行うディレクトリ（フォルダ）の事です。

でも、「プログラムが作業を行うディレクトリ」といわれても、分かりにくい人が多いのではないかと思います。

そこで、例えばあなたが自作のPythonゲームを作って、フォルダgame1に「ゲームプログラム：game1.py」と「画像データ：monster_a.jpg等」のファイルを入れた場合を考えてみます。

なお、このプログラムではgame1.pyからモンスターの画像monster_a.jpgを呼び出すようにコーディングされています。

ところが、game1.pyからmonster_a.jpgを呼び出した時に、もし、他のディレクトリにも同じ名前のmonster_a.jpgが入っていたらどうでしょうか。どのmonster_a.jpgを呼び出して良いのかわからなくなってしまいます。

これを解決するために、Windowsではプログラムごとに「プログラムが作業を行うディレクトリ」を指定することになっており、このディレクトリを「カレントディレクトリ」といいます。

そして、基本的にはプログラムはカレントディレクトリ以外のファイルを実行できないことになっているのです。

なお、特に指定しなければメインのプログラムが入っているフォルダがカレントディレクトリになります。

つまり、プログラムgame1.pyのカレントディレクトリはgame1ですから、game1.pyからは、ディレクトリgame1以外のデータにアクセスできません。だから、他のディレクトリに同名のファイルがあったとしても、カレントディレクトリのmonster_a.jpgを呼び出すことができるのです。

５．カレントディレクトリの外のファイルの呼び出し

それでは、カレントディレクトリの外のファイルを呼び出したいときには、どうしたらよいのでしょうか。

(1) 「絶対パス」で指定する方法

１つ目の方法は、ファイルの位置を「パス」で直接指定する方法です。「パス」とはファイルが入っているディレクトリの位置を示す住所のようなもので、１番上のルートディレクトリからの位置を指定するパスを「絶対パス」といいます。

さて、今度はgame2.pyをディレクトリgame2に入れ、モンスターの画像monster_a.jpgをディレクトリdata2_monsterに入れてみましょう。

この場合は、game2.pyの中で、c:\01_python\game2\data2_monster\monster_a.jpgと具体的に指定すれば、カレントディレクトリの外にあるmonster_a.jpgでも実行することができます。

「C:\01_python\game2\data2_monster\monster_a.jpg」とは、[cドライブ]の[ルートディレクトリ]の中の[01_python]の中の[game2]の中の[data2_monster]の中のファイルmonster.jpgという意味です。そして、「c:\01_python\game2\data2_monster\」の部分がmonster.jpegの「絶対パス」です。

なお、「C:」の部分は省略が可能ですが、他のドライブ（例えばDドライブ）からCドライブにアクセスしたい場合は省略することはできません。

また、「\」は、フォントによっては表示が円マーク「¥」であったり、バックスラッシュ「\」であったりしますが、フォントによる表記の違いだけですので同じものです。「/」スラッシュではないので注意してください。

(2) 「相対パス」で指定する方法

２つ目の方法は「相対パス」で指定する方法です。「相対パス」とはカレントディレクトリからの相対的な位置を指定するパスのことです。

カレントディレクトリ「.」

そして、カレントディレクトリは「.」と表記します。

では、先ほどと同様、game2.pyはディレクトリgame2、勇者の画像monster_a.jpgはdata2_monsterに入っているとします。

この場合は、game2.pyから、.\data2_monster\monster_a.jpgと指定すれば、カレントディレクトリの外にあるmonster_a.jpgを実行できます。１番最初の「.」の部分がカレントディレクトリgame2のパス「c:\01_python\game2」を示します。

ところで、実はカレントディレクトリを示す「.」は、明示したい場合を除き、省略可能です。例えば「.\bbb1\yuusya.jpeg」は「bbb1\yuusya.jpeg」と表記できます。なお、間違えて「\bbb1\yuusya.jpeg」としてしまうと最初の「\」がルートディレクトリとして判断されてしまいます。

さて、絶対パスで指定した場合は、例えばこのゲームをインストールするとき、いつもgame2.pyをルートディレクトリから見て同じ位置に入れる必要があります。

しかし、相対パスで指定した場合は、カレントディレクトリが基準になるので、game2.pyをどこインストールしても、game2.pyの1つ下のディレクトリdata2_monsuterにmonster_a.jpgが入っていれば、モンスターの画像データを呼び出すことができます。

親ディレクトリ「..」

なお、親ディレクトリは「..」と表記します。そして「.」や「..」を使えば、「..\game1\monster_a.jpg」とか「..\..\Brother\monster_a.jpg」のように、カレントディレクトリを基準として、あらゆる場所のディレクトリの位置を「相対パス」で指定することができます。「..\」はカレントディレクトリの親ディレクトリ01_pythonのことですし、「..\..\」は親ディレクトリの親ディレクトリ、つまり、ルートディレクトリのことです。