Pythonのパス指定方法まとめ｜pathlibの使い方と相対パス・絶対パスの書き方解説

Pythonでプログラムを開発する際、避けて通れないのが「ファイルやディレクトリのパス指定」です。

設定ファイルの読み込み、ログの出力、大量のデータ処理など、実務におけるほとんどの場面でファイル操作が発生します。

しかし、WindowsとMac/Linuxでのパス形式の違いや、相対パスと絶対パスの混同により、プログラムが意図通りに動かないというトラブルも少なくありません。

かつてのPythonでは os.path モジュールを使用した文字列ベースの操作が主流でしたが、現在のモダンなPython開発では pathlibモジュールを使用したオブジェクト指向な操作 が推奨されています。

本記事では、パス指定の基礎知識から、実務で必須となる pathlib の具体的な使い方まで、初心者にも分かりやすく徹底的に解説します。

パス指定の基本：絶対パスと相対パスの違い

Pythonでパスを扱う前に、まずは「絶対パス」と「相対パス」という2つの概念を正確に理解しておく必要があります。

これらを正しく使い分けることが、環境に依存しない堅牢なコードを書くための第一歩です。

絶対パス（Absolute Path）とは

絶対パスとは、ファイルシステムのルートディレクトリ（最上層）から目的のファイルやフォルダまでの全経路を記述する方法です。

• Windowsの場合： C:\Users\UserName\Documents\project\data.csv
• Mac/Linuxの場合： /Users/UserName/Documents/project/data.csv

絶対パスの最大のメリットは、プログラムをどこから実行しても常に同じファイルを指し示すことができる 点です。

一方で、フォルダ構造が異なる別のPCやサーバーにプログラムを移動させると、パスが一致せずにエラーになるというデメリットがあります。

相対パス（Relative Path）とは

相対パスとは、現在プログラムを実行している場所（カレントワーキングディレクトリ）を起点として、目的のファイルまでの経路を記述する方法です。

• 同じディレクトリにあるファイル： data.csv または ./data.csv
• 1つ上の階層にあるファイル： ../config.ini
• サブディレクトリ内にあるファイル： logs/error.log

相対パスのメリットは、プロジェクトフォルダごと移動させても内部の構造が変わらなければそのまま動作する ことです。

配布するプログラムや、チームで開発するプロジェクトでは相対パスが多用されます。

ただし、「実行時のカレントディレクトリ」に依存するため、実行コマンドを叩く場所を間違えるとファイルが見つからないというエラーが発生します。

現代の標準：pathlibモジュールの基本

Python 3.4から導入された pathlib は、パスを単なる文字列としてではなく「オブジェクト」として扱うためのライブラリです。

従来の os.path よりも直感的で、OSごとの区切り文字の違い（Windowsの \ と Unixの /）を自動的に吸収してくれるという強力な利点があります。

Pathオブジェクトの作成

まずは pathlib から Path クラスをインポートして、オブジェクトを作成してみましょう。

from pathlib import Path

# 現在のディレクトリを取得
current_path = Path.cwd()
print(f"カレントディレクトリ: {current_path}")

# 特定のパスを指定してオブジェクトを作成
# Windows形式のバックスラッシュでも、POSIX形式のスラッシュでも自動で処理されます
p = Path("data/sample.txt")
print(f"作成したパス: {p}")

カレントディレクトリ: /Users/username/projects/my_script
作成したパス: data/sample.txt

パスの結合（スラッシュ演算子）

pathlib の最もユニークで便利な機能の一つが、スラッシュ（/）演算子によるパスの結合 です。

文字列の結合のように + を使う必要はなく、直感的にパスを繋げることができます。

from pathlib import Path

base_dir = Path("usr")
sub_dir = Path("local")
file_name = "bin/python3"

# スラッシュ演算子で結合
full_path = base_dir / sub_dir / file_name

print(full_path)

usr/local/bin/python3

この方法を使うことで、OSごとの区切り文字を気にする必要がなくなります。

Windows環境では自動的にバックスラッシュになり、Mac/Linux環境ではスラッシュとして扱われます。

pathlibでファイル・ディレクトリ情報を取得する

ファイルパスから「ファイル名だけ」を取り出したり、「拡張子だけ」を取得したりする操作は頻繁に行われます。

pathlib を使えば、これらの情報をプロパティとして簡単に取得できます。

主要なプロパティ一覧

以下のコードで、各プロパティの挙動を確認しましょう。

from pathlib import Path

p = Path("/home/user/documents/report.pdf")

print(f"フルパス: {p}")
print(f"ファイル名（拡張子含む）: {p.name}")
print(f"ファイル名（拡張子なし）: {p.stem}")
print(f"拡張子: {p.suffix}")
print(f"親ディレクトリ: {p.parent}")
print(f"ルートからの各パーツ: {p.parts}")

フルパス: /home/user/documents/report.pdf
ファイル名（拡張子含む）: report.pdf
ファイル名（拡張子なし）: report
拡張子: .pdf
親ディレクトリ: /home/user/documents
ルートからの各パーツ: ('/', 'home', 'user', 'documents', 'report.pdf')

このように、文字列操作（splitやstripなど）を行うことなく、オブジェクトの属性にアクセスするだけで正確な情報を取得できる のが大きな強みです。

パスの存在確認と属性チェック

指定したパスが実際に存在するか、それがファイルなのかディレクトリなのかを確認する方法も用意されています。

from pathlib import Path

p = Path("test_file.txt")

if p.exists():
    if p.is_file():
        print("これはファイルです。")
    elif p.is_dir():
        print("これはディレクトリです。")
else:
    print("指定されたパスは存在しません。")

実践的なファイル操作

pathlib は単にパスを構築するだけでなく、ファイルそのものの作成や読み書きもサポートしています。

ディレクトリの作成

ディレクトリを作成する際は mkdir() メソッドを使用します。

実務では「親ディレクトリが存在しない場合でもまとめて作成したい」「既に存在していてもエラーにしたくない」というケースが多いため、引数を指定するのが一般的です。

from pathlib import Path

new_dir = Path("output/logs/2026")

# parents=True: 親ディレクトリも同時に作成する
# exist_ok=True: 既に存在していてもエラー（FileExistsError）を出さない
new_dir.mkdir(parents=True, exist_ok=True)

print(f"{new_dir} を作成しました（または既に存在します）。")

ファイルの読み書き

小さなファイルの読み書きであれば、open() を使わずに pathlib だけで完結させることも可能です。

from pathlib import Path

p = Path("hello.txt")

# テキストの書き込み (UTF-8)
p.write_text("こんにちは、Python!", encoding="utf-8")

# テキストの読み込み
content = p.read_text(encoding="utf-8")
print(content)

こんにちは、Python!

globによるファイル検索

特定のパターンに一致するファイルを一括で取得したい場合、glob() メソッドが非常に強力です。

from pathlib import Path

# 現在のディレクトリ内のすべての .txt ファイルを検索
p = Path(".")
for file in p.glob("*.txt"):
    print(f"見つかったファイル: {file.name}")

# サブディレクトリも含めて再帰的に検索する場合は rglob()
for python_file in p.rglob("*.py"):
    print(f"Pythonファイル: {python_file}")

rglob を使用すれば、深い階層にあるファイルも一網打尽にできる ため、ログ解析やデータ収集の自動化に非常に役立ちます。

相対パスを絶対パスに変換する

プログラム内で相対パスを使用している際、デバッグやログ出力のためにそのファイルが「実際にシステムのどこにあるのか」を知りたいことがあります。

その場合は resolve() メソッドを使います。

from pathlib import Path

# 相対パス
relative = Path("data/config.json")

# 絶対パスに変換
absolute = relative.resolve()

print(f"相対パス: {relative}")
print(f"絶対パス: {absolute}")

相対パス: data/config.json
絶対パス: /Users/username/projects/my_app/data/config.json

resolve() は、シンボリックリンクの解決や、パス内の ../ の整理も自動で行ってくれるため、非常に信頼性の高い絶対パスが得られます。

スクリプト自身の場所を基準にする方法

Pythonスクリプトを開発する際、「スクリプトが置かれているフォルダ内の data フォルダを読み込む」といった処理を書きたいことがあります。

単に Path("data/file.txt") と書くと、実行時のカレントディレクトリに依存してしまい、エラーの原因になります。

これを防ぐには、特殊変数 __file__ を使用して、スクリプト自身の場所を起点としたパスを作成します。

from pathlib import Path

# 実行中のスクリプトファイルのパスを取得
script_path = Path(__file__).resolve()

# スクリプトがあるディレクトリを取得
base_dir = script_path.parent

# スクリプトと同じ場所にある 'settings.json' を指定
config_path = base_dir / "settings.json"

print(f"スクリプトの場所: {script_path}")
print(f"設定ファイルのパス: {config_path}")

この書き方を徹底することで、どのディレクトリからコマンドを実行しても、常にスクリプト相対で正しくファイルを特定できるようになります。

実務レベルのコードでは必須のテクニック です。

Windowsでの注意点：バックスラッシュのエスケープ

Windows環境でパスを「文字列」として直接記述する場合、一つ大きな注意点があります。

Windowsの区切り文字であるバックスラッシュ（\）は、Pythonの文字列内では「エスケープシーケンス」として扱われるため、意図しない挙動をすることがあります。

# 悪い例（エラーや誤作動の原因）
path = "C:\users\new_folder\test.txt"  # \n が改行として解釈されてしまう

# 良い例1：raw文字列を使う (先頭に r を付ける)
path = r"C:\users\new_folder\test.txt"

# 良い例2：スラッシュを使う (Python内部で適切に処理される)
path = "C:/users/new_folder/test.txt"

# 最良の例：pathlibを使う
from pathlib import Path
path = Path("C:/users/new_folder/test.txt")

pathlib を使う場合、内部的にはスラッシュで記述しても、Windows上で実行すれば適切に処理されます。

手動でバックスラッシュを重ねて書く（\\）手間から解放されるため、積極的に活用しましょう。

os.pathとの比較

古い教材や既存のシステムでは、いまだに os.path が使われているケースも多いです。

新旧の書き方を比較してみましょう。

os.path は関数呼び出しがネストしやすく、コードが読みづらくなる傾向があります。

一方で pathlib はメソッドチェーンが利用できるため、コードが非常にスッキリとまとまります。

まとめ

Pythonにおけるパス指定は、かつての文字列ベースの操作から、pathlibによるオブジェクトベースの操作 へと完全に移行しました。

本記事で解説したポイントを振り返ります。

• 絶対パス はルートからの固定経路、相対パス は実行場所からの相対的な経路を指す。
• pathlib.Path を使えば、OSごとの区切り文字の違いを気にする必要がない。
• パスの結合には直感的な / 演算子が使用できる。
• stem や suffix などのプロパティで、ファイル情報の取得が容易になる。
• __file__ と resolve() を組み合わせることで、実行環境に左右されないパス指定が可能になる。

ファイル操作はプログラムの基本であり、ここでつまづくと予期せぬバグに悩まされることになります。

これからPythonを学ぶ方や、既存のコードをメンテナンスする方は、ぜひこの機会に pathlib をマスターして、クリーンでメンテナンス性の高いコードを目指してください。