# ファイルシステム & OS環境マスター: pathlib vs os

> **シリーズ 02 – Pythonでフォルダとファイルを自在に扱う**

プログラムを作るとき、ファイルを作成したり、フォルダを移動したり、パスを確認したりする作業は必須です。Pythonにはこの場面で「正解」が2つあります。
パスを優雅に扱う **`pathlib`** と、Pythonプログラムが実行される **オペレーティングシステム（OS）環境自体を制御する `os`** です。

![機械とデジタルの出会い](/media/editor_temp/6/dde8bc58-b467-4fe2-9370-24899d41a7bd.png)

`pathlib`がパス操作のスターなら、`os`は舞台裏で照明・音響・入口まで管理する **現場総括**に近いです。1つを捨てるより、**役割に合わせて併用する**方が最もきれいです。

---

## 1. osとpathlib、何が違うのか？ {#sec-92641994f71a}

Python 3.4から `pathlib` が導入され、パス処理の方法が大きく改善されました。

* **`os` / `os.path`**
  * パスを基本的に **文字列** で扱います。
  * 関数型スタイルで、組み合わせが長くなると `os.path.join()`、`basename()`、`splitext()` など呼び出しが増えます。
  * それに対し「パス」だけでなく **OS機能（環境変数、プロセス、権限など）** も扱います。

* **`pathlib`**
  * パスを **オブジェクト（Path）** で扱います。
  * `/` 演算子の組み合わせやメソッドチェーンのおかげでコードが短く直感的です。
  * ファイル/ディレクトリ探索、拡張子処理など「パス作業」は確実に `pathlib` が便利です。

---

## 2. 必要な作業別コード比較 {#sec-273fe3d2efe4}

### 2.1 現在の作業ディレクトリ確認とフォルダ作成 {#sec-707744fc63d4}

```python
import os
from pathlib import Path

# os方式
current_os = os.getcwd()
if not os.path.exists("test_os"):
    os.makedirs("test_os")

# pathlib方式
current_pl = Path.cwd()
Path("test_pl").mkdir(exist_ok=True)
```

ヒント: 「パス」が目立つコードなら `pathlib` の方が保守性が高いです。

---

### 2.2 パス結合（差が最も大きく感じられる部分） {#sec-55f0047ba895}

```python
import os
from pathlib import Path

# os方式
path_os = os.path.join("usr", "bin", "python")

# pathlib方式（スラッシュ演算子）
path_pl = Path("usr") / "bin" / "python"
```

パス結合が増えるほど `pathlib` の方が読みやすくなります。

---

## 3. pathlibを推奨する理由: 「パスオブジェクト」の力 {#sec-a7e299456c6e}

`pathlib` のメリットは「結合」で終わりません。ファイル情報を取り出す瞬間に差がさらに大きくなります。

| 機能 | `os.path` 方式 | `pathlib` 方式 |
| ------------- | ------------------------------------------ | ------------ |
| **ファイル名抽出** | `os.path.basename(p)` | `p.name` |
| **拡張子除外名** | `os.path.splitext(os.path.basename(p))[0]` | `p.stem` |
| **拡張子確認** | `os.path.splitext(p)[1]` | `p.suffix` |
| **親ディレクトリ** | `os.path.dirname(p)` | `p.parent` |

このような「細かいパス処理」が積み重なると、`pathlib` で統一するとチームコードが一目で整理されます。

---

## 4. 実践例: 特定拡張子ファイルのみをすべて検索 {#sec-1313166407f5}

プロジェクトフォルダ内で `.txt` ファイルだけを探し、リストを作る作業を行います。

```python
from pathlib import Path

base_path = Path.cwd()
txt_files = list(base_path.rglob("*.txt"))  # 下位フォルダを含む再帰探索

for file in txt_files:
    print(f"ファイル名: {file.name}, 絶対パス: {file.resolve()}")
```

`rglob()` だけで再帰探索が完了します。「ファイル検索」作業は `pathlib` が本当に強力です。

---

## 5. しかし os が本当に強い領域がある: 「オペレーティングシステム環境」制御 {#sec-42d7841b5743}

ここからがバランスの核心です。
**`pathlib` はパスの専門家**ですが、**OS自体を触る作業は `os` の舞台**です。

### 5.1 環境変数の読み書き（デプロイ・セキュリティ・設定の核心） {#sec-bc07d2294385}

開発/運用環境が変わると、設定はファイルより **環境変数** に分離されるケースが多いです。

```python
import os

# 読み取り
db_url = os.environ.get("DATABASE_URL", "sqlite:///local.db")

# 書き込み（現在プロセスにのみ適用されるケースが一般的）
os.environ["APP_ENV"] = "production"
```

例: APIキー、実行モード、ログレベル、機能フラグ（feature flag）は `pathlib` ではなく `os` の領域です。

---

### 5.2 プロセス/コマンド実行: 「OSに仕事をさせる」機能 {#sec-be8e97bf9b7c}

外部コマンドを実行したりプロセスを扱う作業は結局 OS 機能です。
`os` は低レベルインターフェースを提供するため、実際には OS にコマンドを渡すことに特化した `subprocess` がより頻繁に使われます（ただし出発点は OS 制御という点は同じです）。

```python
import os

# 簡易実行（戻り値は終了コード）
exit_code = os.system("echo hello")
print(exit_code)
```

また、より細かなプロセス制御（実行/置換/フォークなど）の性格の関数も `os` 側に存在します。 `pathlib` が扱う「パス」とは全く別の領域です。

---

### 5.3 権限、ユーザー、作業ディレクトリなど「環境自体」を扱う {#sec-3b5ac9f93cf3}

* 権限変更（Unix 系）: `os.chmod()`
* 作業ディレクトリ変更: `os.chdir()`
* プロセス/ユーザー関連情報: `os.getpid()` など

このような機能は `pathlib` が代替できません。 **`pathlib` ができないことを `os` がやる** という領域です。

---

## 6. 結論: pathlib, os の役割分担をしよう {#sec-a1f526df17df}

* **パス操作 / ファイル探索 / ファイル名処理** → `pathlib` の方が読みやすく保守性が高いです。
* **環境変数 / プロセス / 権限 / OS 機能全般** → `os` が担当する固有領域です。

実際に最良のパターンはこれです。

* 「パスは `Path` で最後まで持っていく」
* 「OS と対話する瞬間には `os` を使う」

---

## 7. 要約 {#sec-94950e4d35ef}

* `pathlib` はファイルシステムを扱うコードの **可読性と安定性** を大幅に向上させます。
* `os` はパスを超えて、Python プログラムが置かれた **オペレーティングシステム環境自体を制御**します。
* 正解は「どちらか一方」ではなく **`pathlib + os` の組み合わせ**です。

**一行でまとめ**: パス/ファイル作業は `pathlib` でスッキリ、OS 環境制御は `os` で確実に。

---

**関連記事 :**

- [[Python標準ライブラリ - 0] Python標準ライブラリとは？初心者向けガイド](/ko/whitedec/2026/1/29/python-standard-library/)
-  [Python標準ライブラリ征服 3 - pathlib](/ko/whitedec/2025/5/8/python-standard-library-pathlib/)