
解释器、管理库、镜像源
更新: 2025/2/24 字数: 0 字 时长: 0 分钟
解释器
计算机运行写有 Python 代码的 .py
程序文件就必须安装一个能执行 Python 代码的解释器。下面介绍 Python 解释器的安装流程,一种是安装标准解释器 CPython,另一种是安装数据科学开发工具 Anaconda(包含标准解释器 CPython 和科学计算的第三方库)。
标准 CPython
首先,安装标准解释器 CPython,详细步骤如下:
- 进入 Python官方网站 点击 Downloads 选项卡弹出下载选项框。
- 根据计算机系统类别选择对应的选项,点击按钮进入下载页面。
- 根据计算机系统类型下载对应的 32 位或 64 位的 Python 安装程序。
- 运行下载的
exe
安装包,安装过程建议勾选“Add Python 3.x to PATH”(将 Python 3.x 添加到 PATH 环境变量)并选择自定义安装。 - 在设置“Optional Features”界面最好将“pip”、“tcl/tk”、“Python test suite”等项全部勾选上。
- 在 Python 的安装路径中不要出现中文、空格、特殊字符,另外路径不要埋太深。
- 安装完成会看到“Setup was successful”的提示。
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警告
若出现 disable path length limit(禁用文件路径最大深度限制)
选项,一定要点击一下,最后点击 Close
。否则的话,将来安装第三方库可能会报错,到时候改注册表就很麻烦。
安装后,打开命令提示符窗口,敲入 python
命令回车后,会出现两种情况:
- 情况一:若出现了 Python 版本号,就说明 Python 安装成功了!
情况二:若得到
'python'不是内部或外部命令,也不是可运行的程序或批处理文件
的错误,这很有可能是安装时没有勾选“Add Python 3.x to PATH”,导致python.exe
执行文件路径没有添加到环境变量中。因为 Windows 会根据 Path 环境变量设定的路径去查找该执行文件,如果没有添加该文件的路径,系统找不到就会导致报错,那就需要手动把python.exe
所在的路径添加到 Path 环境变量中。添加步骤如下:- 打开“控制面板”并选择“系统”。
- 在“系统”窗口中,选择“高级系统设置”。
- 在弹出的窗口中,选择“环境变量”。
- 在“环境变量”窗口中,选择“系统变量”或“用户变量”部分,找到名为“Path”的变量,双击打开编辑窗口。
- 将 Python 的安装路径添加到“Path”变量的末尾,点击“确定”按钮即可。
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科学 Anaconda
Anaconda 是一个集成了 IDE、Notepad、Conda 管理系统、Python 解释器、180 多个 Python 包的数据科学开发工具,它专门用于执行大数据分析、机器学习、数据科学和更多数据密集型应用。其特点如下:
- Anaconda 里面集成了很多常见的关于 Python 科学计算的第三方库,使得安装比常规 Python 安装要容易。
- Anaconda 和 Python 的关系相当于汽车和发动机,当你安装了 Anaconda 就像买了一辆车,无需再安装发动机和其他零配件,而 Python 作为发动机为 Anaconda 提供工作所需的内核。
- Anaconda 包含了一个开源的 Conda 管理系统,可以用于在同一个机器上安装不同版本的软件包及其依赖,并能够在不同的环境之间切换。如果不使用 Conda,那么安装起来会比较痛苦,各个库之间的依赖性就很难连接的很好。
现在我们来安装科学开发工具 Anaconda,详细步骤如下:
首先,进入Anaconda官方网站找到下载按钮,根据你的 Windows 系统类型下载对应的 32 位或 64 位 Anaconda 安装程序。
运行下载的安装包,点击“Next”。
选上“All Users”,点击“Next”。
选择一个盘,单独创建一个文件夹命名为“Anaconda”——路径不要有空格!!!路径不要有中文字符!!!
第一项“Add Anaconda to…”这个是说将安装路径填入到系统环境变量中,不要选,自己手动添加就好。第二项是说要默认使用 Python 的版本,要选上。
提示安装成功,选择点击“Next”按钮。
这里提示安装 VScode 代码编辑器,选择点击“Skip”按钮进行跳过。
两个“Learn. ..”选项都取消打勾,点击“Finish”按钮结束安装。
配置 Anaconda 环境变量(和上面添加 Path 环境变量一样):此电脑——属性——高级系统设置——环境变量——Path——编辑,将下面的内容替换为 Anaconda 安装路径添加到环境变量中:
Anaconda安装路径(Python需要) Anaconda安装路径\Scripts(conda自带脚本) Anaconda安装路径\Library\bin(jupyter notebook动态库) Anaconda安装路径\Library\usr\bin Anaconda安装路径\Library\mingw-w64\bin(使用C with python的时候)
在命令行中输入
python
命令回车,返回 Python 版本号说明 Python 解释器安装成功。在命令行中输入
conda --version
命令回车,返回 Conda 版本号说明 Conda 管理系统安装成功。
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管理库
Python 语言的一大特色就是拥有强大的生态系统和丰富的第三方库,其中标准库提供了 Python 语言的核心功能和常用工具,而第三方库则为特定领域或问题提供了额外的功能和解决方案,所以通过命令进行库的安装、更新、卸载是 Python 程序员的基本功。
whl 文件
.whl
文件是一种 Python 包的标准格式,来源于 Python 打包分发工具 wheel
生成的二进制分发包(binary distribution package),里面主要包含了预编译的 Python 源代码、依赖项以及其他必要的文件,用于方便地在 Python 环境中安装、分发和管理第三方库。主要优点包括:
- 快速安装:
.whl
文件包含预编译的二进制文件,因此安装速度比源码包要快。 - 简化依赖管理:
.whl
文件包含所有依赖项,因此在安装过程中不需要手动安装依赖项。 - 跨平台支持:
.whl
文件是二进制格式,因此可以在不同操作系统上使用,无需重新编译。
命令规则
.whl
文件的命名遵循一定的约定,一个典型的 .whl
文件命名可能类似于 library_name-0.36.2-cp36-cp36m-win_amd64.whl
,里面包括库名称、版本号、Python版本号、操作系统类型等信息,以便用户识别和选择适合自己环境的包。文件命名的具体含义如下:
- 库名称:通常是描述库功能或用途的简洁名称,例如上面
library_name
就是第三方库的名称。 - 版本号:版本号采用常见的三位数字格式(主版本号.次版本号.修订版本号)用于标识库的不同版本,以便用户在需要时选择适合其需求的版本,例如上面
0.36.2
就是第三方库的版本号。 - Python 版本适配:Python 版本适配信息通常以
cp
开头,后跟适用的 Python 版本号,例如cp36
表示适用于 Python 3.6 版本。有时也会使用py2.py3
来表示同时适用于 Python 2 和 Python 3。 - 操作系统适配:操作系统适配信息通常以操作系统类型开头,例如
win32
表示适用于 32 位 Windows 系统,win_amd64
表示适用于 64 位 Windows 系统。
安装流程
通过下载对应库的 .whl
文件来安装库,具体流程如下:
- 访问 Python扩展包仓库 找到需要安装的第三方库,根据环境选择适合安装的
.whl
文件进行下载。 - 下载完成后,在命令行窗口通过命令
pip install 路径\XXX.whl
将.whl
文件解压并安装其中的内容到 Python 环境中。
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pip 管理工具
pip 是一个官方认可的 Python 包管理工具,提供了查找、下载、安装、卸载的功能。当我们安装 Python 解释器时,pip 管理工具会跟随一起安装。另外,在使用 pip 管理工具前,还需要将其执行文件的所在路径添加到了 Path 环境变量中,这样 pip 命令就可以在本机的命令行中直接执行了。
常用命令
# 查看当前Python环境中pip版本(可以验证pip是否安装)
pip --version
# 为当前Python环境中安装指定库(可选--user使用管理员权限)
pip install --user 库名
# 更新当前Python环境中已安装的库
pip install -U 库名
# 卸载当前Python环境中已安装的指定库
pip uninstall 库名
# 列出当前Python环境中所有已安装的库的信息
pip list
# 将当前Python环境中所有已安装的库的信息生成requirements.txt文件
pip freeze > requirements.txt
'''
# requirements.txt文件内容:
selenium==3.6.0
Scrapy==1.5.1
pymongo==3.5.1
lxml==4.2.5
'''
# 根据requirements.txt文件里面的库名和版本号信息,下载对应的库到当前Python环境中
pip install -r requirements.txt
升级工具
有人在使用 pip install -U pip
命令升级 pip 过程中可能会出现 Consider using the '--user' option or check the permissions
权限不足的错误,这个问题很好解决,在命令中加入 --user
参数就能使用管理员权限来升级 pip。
失败重装
这里额外说明一个可能会出现错误情况,就是有人在使用 pip install -U pip
命令升级 pip 过程中会出现升级失败。这时就会出现一个比较尴尬的点,就是升级 pip 会先卸载当前环境中的低版本 pip,然后再安装高版本的 pip,如果在安装过程中报错,导致当前 Python 环境里面没有可用的 pip 工具:
这个时候我们随便执行一个 pip 命令就会报 No module named 'pip'
没有 pip 模块的错误:
要解决这个问题就得先把 pip 装回来,执行 python -m ensurepip
命令:
之后再使用 pip 的命令测试一下已经可以正常使用了:
Conda 管理系统
Conda 是一个开源的软件包管理系统和环境管理系统,可以用于管理 Python 或者 R 语言版本以及依赖包。当我们下载安装 Anaconda 时,Conda 管理系统会跟随一起安装。
常用命令
# 查看conda版本(验证conda是否安装)
conda --version
# 查看conda详细信息
conda --info
# 查看conda中的所有的python环境
conda info --env
# 更新conda至最新版本(当较新的版本可用时,终端会显示Proceed ([y]/n)?,此时输入y即可进行升级)
conda update conda
# 查看conda帮助信息
conda --h
# 在当前环境中安装包
conda install 包名
# 在指定环境中安装包
conda install --name 环境名称 包名
# 更新所有包
conda update --all
# 更新指定包
conda update 包名
# 获取当前环境中已安装的包信息
conda list
# 卸载当前环境中的包
conda remove 包名
# 卸载指定环境中的包
conda remove --name 环境名称 包名
类型区别
类型 | pip | conda |
---|---|---|
区别 | 包管理工具 | 环境管理系统、软件包管理系统 |
支持语言 | 只支持 Python | Python、R、C/C++ 等 |
源码安装 | 支持 | 不支持 |
.whl 文件安装 | 支持 | 支持 |
管理 Python 环境 | 不支持 | 支持 |
解决依赖包问题 | 支持 | 支持 |
提醒
如果电脑上有多个 Python 环境,想要在某个环境中安装包,就必须先切换到该环境,再使用当前环境中的库管理工具来安装包。
建议
pip 可以安装一些 conda 无法安装的包,conda 也可以安装一些 pip 无法安装的包。当使用一种命令无法安装包时,可以尝试另一种命令。
镜像源
上面介绍了 pip 安装和 conda 安装的区别,另外它们在下载 Python 包的来源上也有区别:
pip 下载源:PyPI (Python Package Index) 是 Python 官方的第三方库的仓库,所有人都可以下载第三方库或上传自己开发的库到 PyPI,而且绝大多数的 Python 包会优先发布到 PyPI 上。
conda 下载源:默认安装源是 Anaconda.org,上面有主流 Python 包,但在数量级上明显少于 PyPI,缺少一些小众的包。
无论使用 pip 还是使用 conda 都有一个共同点,就是 Python 包的下载速度很慢,原因在于这些 Python 包是存储在国外服务器上的。为了解决这一问题,国内的一些大学机构、公司集团搭建了公用的镜像源,例如清华大学的镜像源、阿里云的镜像源等,这些镜像源会将 PyPI 和 Anaconda.org 上的包复制到国内的服务器上。通过将 pip 或 conda 的下载源配置为国内的这些镜像源,可以加快 Python 包的下载速度,并减少因网络问题导致的安装失败或超时的情况。
指定镜像源
目前,常用的国内镜像源如下:
- 阿里云 http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
- 清华大学 https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
- 中国科学技术大学 http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
在使用 pip 安装命令时,通过参数 -i
指定国内的镜像源地址,举例如下:
# 阿里云镜像源安装
pip install XXX(包名) -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple
# 清华大学镜像源安装(三方库齐全,推荐)
pip install XXX(包名) -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
配置镜像源
如果觉得上面每次执行 pip 命令都要加 -i
参数太麻烦,我们可以将镜像源地址配置到默认的下载管道中。具体操作如下:
- 永久指定pip镜像源:通过下面命令来永久指定 pip 的 Python 镜像源,运行后会在 C 盘里面的路径下生成
pip.ini
文件。
# 将清华pip镜像源配置到pip安装源列表中
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
# 查看配置的pip安装源
pip config list
打开上面路径下生成的文件,也可以看到该文件的内容和上面的内容一致,说明 pip 镜像源配置成功。
- 永久指定conda镜像源:运行下面命令来永久指定 conda 的 Python 镜像源,运行后会在 C 盘里面的用户目录下生成
.condarc
文件。
# 运行命令在用户目录下生成.condarc文件
conda config --set show_channel_urls yes
首先,添加 Anaconda Python 免费仓库,将文件内容编辑为下面的内容:
channels:
- defaults
show_channel_urls: true
default_channels:
- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main
- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/r
- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/msys2
custom_channels:
conda-forge: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
msys2: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
bioconda: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
menpo: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
pytorch: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
simpleitk: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
接着,清除索引缓存,保证用的是镜像站提供的索引,命令如下:
conda clean -i
然后,展示 conda 的下载通道,命令如下:
conda config --show channels
最后,如果想让 conda 恢复默认源,可以执行下面的命令:
conda config --remove-key channels