Python windows create virtualenv

Last Updated :
22 Aug, 2023

A Virtual Environment is a Python environment, that is an isolated working copy of Python that allows you to work on a specific project without affecting other projects So basically it is a tool that enables multiple side-by-side installations of Python, one for each project.

Creating a Python virtual environment in Linux

If pip is not in your system

$ sudo apt-get install python-pip

Then install virtualenv

$ pip install virtualenv

Now check your installation

$ virtualenv --version

Create a virtual environment now,

$ virtualenv virtualenv_name

After this command, a folder named

virtualenv_name

will be created. You can name anything to it. If you want to create a virtualenv for specific python version, type

$ virtualenv -p /usr/bin/python3 virtualenv_name

or

$ virtualenv -p /usr/bin/python2.7 virtualenv_name

Now at last we just need to activate it, using command

$ source virtualenv_name/bin/activate

Now you are in a Python virtual environment You can deactivate using

$ deactivate

Creating Python virtualenv in Windows

If python is installed in your system, then pip comes in handy. So simple steps are: 1) Install virtualenv using

 > pip install virtualenv 

2)Now in which ever directory you are, this line below will create a virtualenv there

 > python -m venv myenv

And here also you can name it anything. 3) Now if you are same directory then type,

 > myenv\Scripts\activate

You can explicitly specify your path too. Similarly like Linux you can deactivate it like

$ deactivate

В статье вы узнаете, как создать виртуальную среду Python. Это может понадобиться Python-разработчикам для того, чтобы избежать проблем с библиотеками разных версий.

• Простой пример: у вас есть два приложения, которые подключаются к одной и той же библиотеке. Вот только каждому приложению нужны разные ее версии.
• Еще пример: вы хотите обеспечить работу приложения независимо от обновлений библиотек, которые устанавливаются в глобальном хранилище Python.
• И третий пример: у вас нет доступа к этому хранилищу.

Выход во всех трех случаях — создать venv Python. Название модуля venv — это сокращение от Virtual Environment, то есть виртуальная среда. Venv представляет собой отличный инструмент для изоляции проектов, своеобразную песочницу. В ней мы можем запускать приложение со своими зависимостями, чтобы не мешать другим приложениям, которые используют то же ПО, но иных версий. В результате каждое приложение будет запускаться в собственной виртуальной среде, изолированно от остальных, что повысит стабильность работы всех приложений.

Приятная новость: отдельно устанавливать venv на Windows нам не потребуется, пакет является частью стандартной библиотеки Python 3 и поставляется вместе с интерпретатором. 

Что касается Linux, то здесь venv далеко не всегда входит в пакет операционной системы, поэтому может потребоваться его установить. На Ubuntu/Debian это делается следующей командой:

sudo apt install -y python3-venv 

Некоторые пакеты Python требуют сборки из исходных кодов, поэтому также может потребоваться установка следующих пакетов:

sudo apt install -y build-essential libssl-dev libffi-dev python3-dev

Теперь рассмотрим, как создать виртуальное окружение Python 3 в Windows и Linux с помощью venv.

Cloud

Шаг 1. Запускаем venv

Сначала идет общая команда для всех ОС:

python -m venv venv

Разберем ее чуть подробнее. Здесь -m выступает в качестве инструкции для запуска модуля venv. А вторая запись venv указывает на каталог venv/lib/python3.8/site-packages/ (номер версии 3.8 добавлен просто для примера, она может быть и другой), в котором Python будет хранить все библиотеки и другие компоненты, необходимые для изолированной работы приложений.

Шаг 2. Активируем виртуальную среду

Активация виртуального окружения выполняется по-разному для Windows и Linux. В ОС от Microsoft понадобится запустить этот скрипт:

venv\Scripts\activate.bat

А в Linux (и также в MacOS) нужно ввести вот такую инструкцию:

source venv/bin/activate

Если всё сделано правильно, будет выведена следующая запись:

(venv) root@purplegate:/var/test#

Теперь можно приступать к работе над проектом в изолированном окружении.

Другие инструменты

Конечно, venv является самым современным инструментом для создания виртуальной среды. Но он появился только в Python 3. А что делать тем, кто по каким-то причинам работает с более старыми версиями языка? Ответ: пробовать иные инструменты, которые имеют и ряд других полезных функций, иначе бы мы о них даже не упоминали. Кратко опишем эти решения, а затем рассмотрим подробнее наиболее популярное.

• virtualenv. Простой и понятный инструмент, который пригодится при развертывании многих приложений. Поэтому он будет полезен для освоения, и ниже мы представим инструкцию по работе с ним.
• pyenv. Позволяет изолировать версии «Питона». Полезен, если по какой-то причине вам требуется запускать разные версии Python — например, для тестирования  программы.
• virtualenvwrapper. Обертка для virtualenv, которая используется для хранения виртуальных сред и различных операций с ними (создание, копирование, удаление). Virtualenvwrapper хорош тем, что с его помощью можно легко переключаться между средами и использовать различные плагины для расширения функций.

Создание виртуального окружения при помощи virtualenv

Рассмотрим этот процесс на примере ОС Linux. Впрочем, запуск virtualenv в Windows выполняется почти так же, разница будет лишь в путях, которые здесь будут иными, и скриптах. И это мы будем оговаривать отдельно.

Шаг 1. Устанавливаем virtualenv

Можно скачать исходники приложения и поставить его вручную, но удобнее всего сделать это с помощью менеджера pip. В этом случае всё, что вам понадобится, это ввести в консоли следующую инструкцию:

pip install virtualenv

Шаг 2. Создаем виртуальную среду

Этот шаг делается тоже при помощи всего одной небольшой инструкции:

virtualenv myenv

Эта простая команда создаст новый каталог в текущем. Разумеется, вместо myenv вы можете ввести любое другое имя для своего окружения. Теперь разберем структуру созданной директории:

• в /myenv/bin будут размещены скрипты для работы с окружением, копия интерпретатора нужной версии, а также собственно pip и ряд приложений для пакетной обработки. Если вы работаете в Windows, то эта папка будет иметь другой адрес: /myenv/Scripts.
• директории /myenv/lib, а также /myenv/include предназначены для хранения основных библиотек окружения. А все новые файлы будут загружаться в /myenv/lib/pythonX.X/site-packages/, где вместо X.X будет указана ваша версия «Питона».

Шаг 3. Активируем виртуальную среду

В Linux и Windows это делается немного по-разному. Для Linux инструкция такая (будем использовать всё тот же пример с именем myenv, которое вы замените на нужное вам):

source myenv/bin/activate

А вот так это будет выглядеть в Windows:

myenv\Scripts\activate.bat

При корректной активации вы увидите имя вашего виртуального окружения в нижней строке (выделили красным):

Картинка с сайта: timeweb.cloud

Если теперь создать виртуальную среду с ключом --system-site-packages, то вы получите доступ к общему хранилищу в рамках своей среды. Делается это так:

virtualenv --system-site-packages myenv

Обратите внимание, что путь к хранилищу в Linux и в Windows тоже будет разным: соответственно, для Линукса это будет /usr/lib/python3.8/site-packages, а для Виндовc — \Python38\Lib\site-packages. Цифры версии, опять же, для примера, у вас она может быть другой.

Шаг 4. Выходим из виртуальной среды

После завершения работы с программой из нее нужно корректно выйти. В Linux это делается командой deactivate, а в Windows с помощью «батника», пакетного файла deactivate.bat.

Что нового?

Помимо уже рассмотренного модуля venv и virtualenv, существуют и более современные инструменты, обеспечивающие более гибкое управление проектами на Python, в том числе и в виртуальном окружении:

• Poetry. Это менеджер, позволяющий управлять зависимостями приложения в виртуальной среде. Также он облегчает тесты и развертывание приложений, автоматизируя многие вещи.
• Pipenv. И еще один менеджер, который уже содержит в себе pip и virtualenv, а также ряд других полезных инструментов. Этот менеджер создан для облегчения управления окружениями и пакетами, ведь многие разработчики на определенной стадии развития проекта сталкиваются с проблемами из-за контроля версий.

По большому счету, каждый из этих менеджеров заслуживает отдельного разговора, но их возможности выходят далеко за рамки нашей статьи. Поэтому расскажем самое главное об этих продуктах.

Главное о Poetry

Poetry способен взять на себя всю работу с библиотеками в рамках виртуальной среды, в том числе устанавливать, обновлять и публиковать их. Например, возможностей pip для этого уже не хватит. Кроме того, создание и упаковка приложения здесь реализована при помощи всего одной команды (замените myproject на собственное название):

poetry new myproject

А, например, инструкция poetry init позволит выполнить инициализацию проекта в уже созданной директории. Вводится эта инструкция из той же директории.

Также Poetry умеет выполнять публикацию проектов в частных репозиториях, отслеживать зависимости, а еще контролировать их версии. Наконец, он облегчает работу на собственных виртуальных серверах, обеспечивая надежную изоляцию ваших проектов. Найти этот замечательный инструмент можно здесь.

Главное о Pipenv

Если в двух словах, то Pipenv можно охарактеризовать, как pip + virtualenv, но с продвинутыми возможностями. И на самом деле возможности этого менеджера гораздо шире. Так, он избавляет от необходимости пользоваться не слишком удобным файлом зависимостей requirements.txt.

Вместо этого в Pipenv есть два других файла, один из которых, Pipfile.lock, позволяет связывать версии библиотек, что хорошо для безопасности разрабатываемых приложений. Ну, а собственно Pipfile является продвинутой заменой устаревшему файлу требований. А дело в том, что Pipfile, в отличие от requirements.txt, обновляется автоматически с изменением версий продукта, что здорово выручает при работе в команде, избавляя разработчиков от ошибок зависимостей. Pipenv можно найти здесь.

Что ж, теперь вы вооружены полным набором инструментов, и обилие зависимостей с разными версиями больше не должно вас пугать.

Иллюстрация: Оля Ежак для Skillbox Media

Пишет про digital и машинное обучение для корпоративных блогов. Топ-автор в категории «Искусственный интеллект» на Medium. Kaggle-эксперт.

Виртуальное окружение (venv, virtual environment) в Python — это изолированное рабочее пространство для проектов. Представьте, что ваш компьютер — дом со множеством комнат. Виртуальное окружение в этом случае — отдельная комната с инструментами, мебелью и всем необходимым для работы над конкретным проектом. Вы можете создать сколько угодно таких комнат, и каждая будет существовать независимо от других. Благодаря этому вы сможете переключаться между проектами, не смешивая их содержимое.

Мы упомянули понятие «виртуальное окружение» вместе с терминами virtual environment и venv, которые часто используются как синонимы. Однако между ними есть разница: virtual environment — это общий термин, обозначающий концепцию изолированной среды в Python, а venv — конкретный модуль в стандартной библиотеке Python для создания виртуальных окружений. В статье мы создадим виртуальное окружение с помощью venv, активируем его и потренируемся им пользоваться.

Содержание

• Подготовка к работе
• Создание виртуального окружения
• Активация виртуального окружения
• Выход из виртуального окружения
• Подборка альтернативных виртуальных окружений

Начать работу с виртуальным окружением несложно. Однако прежде вам нужно установить Python и редактор кода, а также освоить базовые навыки работы с командной строкой. Если всё это у вас уже есть, можете сразу переходить к следующему разделу.

«Как запустить Python офлайн и онлайн: руководство для новичка» — статья, в которой мы рассматриваем системные требования, помогаем с выбором версии языка и предлагаем пошаговые инструкции по установке Python на Windows, Linux и macOS.

После установки Python откройте терминал и введите следующую команду. Она должна вывести номер установленной версии:

python --version

Если вы установили Python по нашему руководству, то уже познакомились с основными командами терминала. В дальнейшем мы будем использовать такие же простые команды, поэтому специально изучать работу с терминалом не обязательно. Однако, если хотите углубиться в тему, рекомендуем ознакомиться со статьёй «Основные команды и горячие клавиши терминала Linux (а также Unix, macOS и FreeBSD)».

«Visual Studio Code: установка, настройка, русификация и список горячих клавиш» — подробное руководство по настройке бесплатного редактора VS Code. Рекомендуем также установить расширение Python для VS Code, которое включает функции отладки, автодополнения кода, форматирования и интеграции с виртуальными окружениями.

Вот несколько задач, для которых может пригодиться виртуальное окружение.

• Разработка нескольких проектов с разными зависимостями. Например, один проект может требовать Python 3.7 и Django 2.2, а другой — Python 3.9 и Django 3.2. Виртуальные окружения позволяют легко переключаться между обоими проектами на одном компьютере, избегая конфликтов между версиями.
• Изоляция проекта от системных библиотек. Предположим, на вашем компьютере установлена версия NumPy 1.18, а проекту требуется версия 1.20. Виртуальное окружение позволяет установить и использовать нужную версию библиотеки для конкретного проекта, не затрагивая системные установки.
• Обучение и экспериментирование. Виртуальные окружения служат безопасной площадкой для изучения новых библиотек и версий Python. Они позволяют тестировать инструменты без риска нарушить работу существующих проектов.
• Упрощение развёртывания проектов на разных машинах. Виртуальное окружение облегчает передачу проекта другим разработчикам или клиентам. Достаточно отправить коллеге файл со списком всех зависимостей проекта и их версий, и он сможет воссоздать копию вашей рабочей среды на своём компьютере.

Для создания виртуального окружения в Python откройте терминал, перейдите в директорию проекта и выполните команду:

python -m venv my_project_environment

В этой команде my_project_environment — это название виртуального окружения. Хотя оно может быть любым, старайтесь выбирать имя, которое отражает суть проекта. Лучше использовать длинное и понятное название, чем короткую аббревиатуру.

Перейдём к практике и разберём сценарий, когда на одном компьютере нам нужно создавать два проекта: первый — на Django 2.2, а второй — на Django 3.2.

Давайте последовательно выполним две команды, чтобы создать виртуальные окружения для каждого из наших проектов:

# Создание виртуального окружения для проекта с Django 2.2
python -m venv django_2_2_env

# Создание виртуального окружения для проекта с Django 3.2
python -m venv django_3_2_env

После выполнения команд в терминале не произойдёт видимых изменений. Однако в фоновом режиме Python создаст изолированную среду, скопирует нужные файлы и настроит пути для работы с пакетами.

Картинка с сайта: skillbox.ru

После создания виртуального окружения останьтесь в директории проекта и выполните команду активации:

• для Windows: myenv\\Scripts\\activate;
• для macOS и Linux: source myenv/bin/activate.

После активации все команды языка Python и менеджера пакетов PIP будут работать с версиями и пакетами, установленными в этом окружении.

Мы создали два виртуальных окружения, но активировать можно только одно за раз. Давайте активируем окружение django_2_2_env в Windows:

django_2_2_env\Scripts\activate

Картинка с сайта: skillbox.ru

Теперь перейдём в VS Code и убедимся, что виртуальное окружение активировано и мы можем начать работу над нашим проектом:

• введите в терминале команду code . для запуска VS Code;
• в VS Code откройте новый терминал через меню View → Terminal;
• убедитесь, что в терминале VS Code отображается название вашего виртуального окружения. В нашем случае это django_2_2_env.

Если всё прошло успешно ?, вы можете сразу приступить к работе. Если нет — изучите сообщения в терминале и определите, что именно нужно исправить. Например, мы столкнулись с проблемой активации виртуального окружения через команду терминала из-за политики выполнения PowerShell. Это распространённая ситуация в Windows.

Картинка с сайта: skillbox.ru

Если столкнётесь с такой же проблемой, откройте PowerShell от имени администратора и выполните следующую команду:

Set-ExecutionPolicy RemoteSigned

После этого появится запрос на подтверждение изменения политики выполнения скриптов. Введите Y, нажмите Enter и попробуйте снова активировать виртуальное окружение.

Если предыдущий метод не сработал, попробуйте альтернативный способ активации виртуального окружения. Эта команда напрямую запускает скрипт активации, обходя некоторые ограничения безопасности:

path\to\venv\Scripts\activate.bat

path\to\venv\ — это путь к вашему виртуальному окружению. В нашем примере команда будет выглядеть так:

django_2_2_env\Scripts\activate.bat

В процессе работы вы неизбежно столкнётесь со множеством подобных ошибок, которые невозможно предвидеть и предотвратить. Поэтому вам, как разработчику, необходимо научиться копировать текст ошибок и самостоятельно искать решения в интернете.

Мы устранили ошибку, активировали виртуальное окружение и теперь можем приступить к работе над проектом. Давайте установим Django 2.2:

pip install django==2.2

Убедимся, что нужная версия Django установлена:

python -m django --version

Также проверим местоположение нашего виртуального окружения:

pip -V

Картинка с сайта: skillbox.ru

После активации виртуального окружения Python создаёт структуру файлов и папок, обеспечивающую изоляцию проекта и управление зависимостями. Эта структура включает в себя папки Include, Lib и Scripts, а также файл pyvenv.cfg:

Картинка с сайта: skillbox.ru

Папка Include содержит специальные файлы, необходимые для компиляции некоторых Python-пакетов. Например, при установке библиотеки NumPy, которая включает части кода на языке C, система использует файлы из этой папки для компиляции и установки пакета в вашем виртуальном окружении. Изначально эта папка пуста, а необходимые файлы создаются по мере установки определённых пакетов.

Папка Lib содержит все установленные библиотеки и пакеты для данного окружения. Например, если вы установили в виртуальное окружение Django 3.2, в папке Lib/site-packages будет храниться директория django со всеми файлами этого фреймворка.

Папка Scripts содержит исполняемые файлы и скрипты для работы с окружением. Вот её основное содержимое:

• activate и activate.bat — скрипты для активации виртуального окружения;
• deactivate.bat — скрипт для деактивации окружения;
• python.exe — исполняемый файл Python для данного окружения;
• pip.exe — утилита для установки пакетов и управления ими.

Pyvenv.cfg — это конфигурационный файл, обеспечивающий корректную работу виртуального окружения. Он указывает системе, какую версию Python и какие настройки применить при активации окружения.

Допустим, мы хотим выйти из виртуального окружения в основное пространство системы. Для этого достаточно выполнить простую команду:

deactivate

После этого введите pip -V и убедитесь, что вы больше не находитесь в виртуальном окружении. Если деактивация не произошла, перезапустите VS Code и повторите процесс. Вот несколько дополнительных советов:

• python -m venv —help — используйте эту команду для просмотра всех доступных опций при создании виртуального окружения и работе с ним.
• Virtualenvwrapper — попробуйте этот инструмент, если вам часто приходится создавать несколько виртуальных окружений и переключаться между ними. Он удобнее стандартного venv, поскольку предоставляет простые команды для управления виртуальными окружениями и хранит все окружения в одном месте.
• pip install —upgrade [имя_пакета] — применяйте эту команду примерно раз в месяц или при выходе важных обновлений безопасности. Это поможет поддерживать актуальность пакетов в вашем виртуальном окружении.

Теперь активируем второе виртуальное окружение django_3_2_env:

django_3_2_env\Scripts\activate.bat

Предположим, во время активации мы столкнулись с какой-то новой ошибкой и не смогли её исправить. В таком случае нам нужно удалить это окружение, чтобы создать его заново:

• в Windows: rmdir /s /q имя_окружения;
• в macOS и Linux: rm -rf имя_окружения.

имя_окружения — название окружения, которое вы деактивировали и хотите удалить.

Теперь применим новую команду и попробуем удалить второе окружение:

rmdir /s django_3_2_env

Эта команда должна полностью удалить директорию виртуального окружения, однако иногда она не срабатывает и выдаёт такую ошибку:

+ CategoryInfo : InvalidArgument: (:) [Remove-Item], ParameterBindingException
+ FullyQualifiedErrorId : PositionalParameterNotFound,Microsoft.PowerShell.Commands.RemoveItemCommand

Эта ошибка часто возникает из-за особенностей работы PowerShell в Windows, связанных с ограничениями доступа или блокировкой файлов системой. Для её устранения воспользуйтесь альтернативной командой:

Remove-Item -Recurse -Force django_3_2_env

Если альтернативная команда не сработала, закройте все программы и процессы, которые могут использовать файлы в этой директории. Затем перезапустите редактор кода и попробуйте снова удалить окружение. Такова она, жизнь программиста ¯\(ツ)/¯

Картинка с сайта: skillbox.ru

Помимо venv, есть и другие инструменты для создания изолированных сред в Python, которые лучше подходят для определённых задач. Рассмотрим некоторые из них:

• Virtualenv поддерживает старые версии Python и предоставляет больше функций, чем venv. Например, Virtualenv позволяет указать конкретную директорию для установки пакетов, в то время как venv использует фиксированный подкаталог. Такая гибкость делает Virtualenv удобным для сложных проектов.
• Conda управляет пакетами Python и системными зависимостями, что делает его подходящим для сложных проектов в data science и машинном обучении. Например, одной командой Conda может создать окружение с Python 3.8, TensorFlow 2.4.0 и OpenCV. В сравнении с Conda у venv более ограниченная функциональность: он создаёт окружения только для Python и его пакетов, не управляет системными зависимостями и работает с уже установленной версией Python.
• Pipenv объединяет управление зависимостями и виртуальными окружениями в одном инструменте — воспроизводимой среде разработки. У venv более узкая функциональность: он не управляет зависимостями автоматически и не предоставляет инструментов для разделения сред разработки и продакшена.
• Poetry управляет зависимостями, сборкой и публикацией пакетов в Python. Его часто применяют в проектах, требующих точного контроля версий. Poetry позволяет указывать конкретные версии пакетов, чтобы обеспечить единую среду разработки для всех участников проекта и избежать ошибок из-за разных версий проекта.

Выбор инструмента зависит от специфики проекта, личных предпочтений и требований команды. Например, специалист по data science может предпочесть Conda вместо venv для работы с большими объёмами данных и выполнения сложных вычислений.

Картинка с сайта: skillbox.ru

Бесплатный курс: «Быстрый старт в Python»
Начать учиться

Время на прочтение8 мин

Количество просмотров377K

Язык программирования Python считается достаточно простым. На нем легче и быстрее пишутся программы, по сравнению с компилируемыми языками программирования. Для Python существует множество библиотек, позволяющих решать практически любые задачи. Есть, конечно, и минусы и другие нюансы, но это отдельная тема.

Довольно часто я вижу, как мои знакомые и друзья начинают изучать Python и сталкиваются с проблемой установки и использования сторонних библиотек. Они могут несколько часов потратить на установку библиотеки, и даже, могут не справиться с этим и забить на неё. В то время как, в большинстве случаев, это можно было сделать за несколько минут.

Статья начинается с базовых вещей: с установки Python 3, инструментов разработки Pip и Virtualenv и среды разработки PyCharm в Windows и в Ubuntu. Для многих это не представляет трудностей и возможно, что уже всё установлено.

После чего будет то, ради чего задумывалась статья, я покажу как в PyCharm создавать и использовать виртуальные окружения и устанавливать в них библиотеки с помощью Pip.

Установка Python и Pip

Pip является менеджером пакетов для Python. Именно с помощью него обычно устанавливаются модули/библиотеки для разработки в виде пакетов. В Windows Pip можно установить через стандартный установщик Python. В Ubuntu Pip ставится отдельно.

Установка Python и Pip в Windows

Для windows заходим на официальную страницу загрузки, где затем переходим на страницу загрузки определенной версии Python. У меня используется Python 3.6.8, из-за того, что LLVM 9 требует установленного Python 3.6.

Далее в таблице с файлами выбираем «Windows x86-64 executable installer» для 64-битной системы или «Windows x86 executable installer» для 32-битной. И запускаем скачанный установщик, например, для версии Python 3.8.1 он называется python-3.8.1-amd64.exe.

Во время установки ставим галочку возле Add Python 3.x to PATH и нажимаем Install Now:

Картинка с сайта: habr.com

Установка Python и Pip в Ubuntu

В Ubuntu установить Python 3 можно через терминал. Запускаем его и вводим команду установки. Вторая команда выводит версию Python.

sudo apt install python3-minimal
python3 -V

Далее устанавливаем Pip и обновляем его. После обновления необходимо перезапустить текущую сессию (или перезагрузить компьютер), иначе возникнет ошибка во время вызова Pip.

sudo apt install python3-pip
pip3 install --user --upgrade pip

Основные команды Pip

Рассмотрим основные команды при работе с Pip в командой строке Windows и в терминале Ubuntu.

Если виртуальные окружения не используются, то во время установки пакета(ов) полезно использовать дополнительно ключ --user, устанавливая пакет(ы) локально только для текущего пользователя.

Установка VirtualEnv и VirtualEnvWrapper

VirtualEnv используется для создания виртуальных окружений для Python программ. Это необходимо для избежания конфликтов, позволяя установить одну версию библиотеки для одной программы, и другу для второй. Всё удобство использования VirtualEnv постигается на практике.

Установка VirtualEnv и VirtualEnvWrapper в Windows

В командной строке выполняем команды:

pip install virtualenv
pip install virtualenvwrapper-win

Установка VirtualEnv и VirtualEnvWrapper в Ubuntu

Для Ubuntu команда установки будет следующей:

pip3 install --user virtualenv virtualenvwrapper

После которой в конец ~/.bashrc добавляем:

export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3
source ~/.local/bin/virtualenvwrapper.sh

При новом запуске терминала должны будут появиться сообщения, начинающиеся на virtualenvwrapper.user_scripts creating, что говорит об успешном завершении установки.

Работа с виртуальным окружением VirtualEnv

Рассмотрим основные команды при работе с VirtualEnv в командой строке Windows и в терминале Ubuntu.

Находясь в одном из окружений, можно ставить пакеты через Pip, как обычно и нет необходимости добавлять ключ --user:

pip3 install markdown

Для Windows можно указать в переменных среды WORKON_HOME для переопределения пути, где хранятся виртуальные окружения. По умолчанию, используется путь %USERPROFILE%\Envs.

Установка PyCharm

PyCharm — интегрированная среда разработки для языка программирования Python. Обладает всеми базовыми вещами необходимых для разработки. В нашем случае огромное значение имеет хорошее взаимодействие PyCharm с VirtualEnv и Pip, чем мы и будем пользоваться.

Установка PyCharm в Windows

Скачиваем установщик PyCharm Community для Windows с официального сайта JetBrains. Если умеете проверять контрольные суммы у скаченных файлов, то не забываем это сделать.

В самой установке ничего особенного нету. По сути только нажимаем на кнопки next, и в завершение на кнопку Install. Единственно, можно убрать версию из имени папки установки, т.к. PyCharm постоянно обновляется и указанная версия в будущем станет не правильной.

Установка PyCharm в Ubuntu

Скачиваем установщик PyCharm Community для Linux с официального сайта JetBrains. Очень хорошей практикой является проверка контрольных сумм, так что если умеете, не ленитесь с проверкой.

Распаковываем архив с PyCharm и переименовываем папку с программой в pycharm-community, убрав версию из названия.

Теперь в директории ~/.local (Ctrl + H — Показ скрытый файлов), создаем папку opt, куда и перемещаем pycharm-community. В результате по пути /.local/opt/pycharm-community должны размещаться папки bin, help и т.д. Таким образом PyCharm будет находится в своём скромном месте и никому не будет мешать.

Далее выполняем команды в терминале:

cd /home/maksim/.local/opt/pycharm-community/bin
sh ./pycharm.sh

Производим установку. И очень важно в конце не забыть создать desktop файл для запуска PyCharm. Для этого в Окне приветствия в нижнем правом углу нажимаем на Configure → Create Desktop Entry.

Картинка с сайта: habr.com

Установка PyCharm в Ubuntu из snap-пакета

PyCharm теперь можно устанавливать из snap-пакета. Если вы используете Ubuntu 16.04 или более позднюю версию, можете установить PyCharm из командной строки.

sudo snap install pycharm-community --classic

Использование VirtualEnv и Pip в PyCharm

Поддержка Pip и Virtualenv в PyCharm появилась уже довольно давно. Иногда конечно возникают проблемы, но взаимодействие работает в основном стабильно.

Рассмотрим два варианта работы с виртуальными окружениями:

1. Создаём проект со своим собственным виртуальным окружением, куда затем будут устанавливаться необходимые библиотеки;
2. Предварительно создаём виртуальное окружение, куда установим нужные библиотеки. И затем при создании проекта в PyCharm можно будет его выбирать, т.е. использовать для нескольких проектов.

Первый пример: использование собственного виртуального окружения для проекта

Создадим программу, генерирующую изображение с тремя графиками нормального распределения Гаусса Для этого будут использоваться библиотеки matplotlib и numpy, которые будут установлены в специальное созданное виртуальное окружение для программы.

Запускаем PyCharm и окне приветствия выбираем Create New Project.

В мастере создания проекта, указываем в поле Location путь расположения создаваемого проекта. Имя конечной директории также является именем проекта. В примере директория называется ‘first_program’.

Далее разворачиваем параметры окружения, щелкая по Project Interpreter. И выбираем New environment using Virtualenv. Путь расположения окружения генерируется автоматически. В Windows можно поменять в пути папку venv на Envs, чтобы команда workon находила создаваемые в PyCharm окружения. Ставить дополнительно галочки — нет необходимости. И нажимаем на Create.

Картинка с сайта: habr.com

Теперь установим библиотеки, которые будем использовать в программе. С помощью главного меню переходим в настройки File → Settings. Где переходим в Project: project_name → Project Interpreter.

Картинка с сайта: habr.com

Здесь мы видим таблицу со списком установленных пакетов. В начале установлено только два пакета: pip и setuptools.

Справа от таблицы имеется панель управления с четырьмя кнопками:

• Кнопка с плюсом добавляет пакет в окружение;
• Кнопка с минусом удаляет пакет из окружения;
• Кнопка с треугольником обновляет пакет;
• Кнопка с глазом включает отображение ранних релизов для пакетов.

Для добавления (установки) библиотеки в окружение нажимаем на плюс. В поле поиска вводим название библиотеки. В данном примере будем устанавливать matplotlib. Дополнительно, через Specify version можно указать версию устанавливаемого пакета и через Options указать параметры. Сейчас для matplotlib нет необходимости в дополнительных параметрах. Для установки нажимаем Install Package.

Картинка с сайта: habr.com

После установки закрываем окно добавления пакетов в проект и видим, что в окружение проекта добавился пакет matplotlib с его зависимостями. В том, числе был установлен пакет с библиотекой numpy. Выходим из настроек.

Теперь мы можем создать файл с кодом в проекте, например, first.py. Код программы имеет следующий вид:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(-5, 5, 100)

def gauss(sigma, mu):
    return 1/(sigma * (2*np.pi)**.5) * np.e ** (-(x-mu)**2/(2 * sigma**2))

dpi = 80
fig = plt.figure(dpi=dpi, figsize=(512 / dpi, 384 / dpi))

plt.plot(x, gauss(0.5, 1.0), 'ro-')
plt.plot(x, gauss(1.0, 0.5), 'go-')
plt.plot(x, gauss(1.5, 0.0), 'bo-')

plt.legend(['sigma = 0.5, mu = 1.0',
            'sigma = 1.0, mu = 0.5',
            'sigma = 1.5, mu = 0.0'], loc='upper left')

fig.savefig('gauss.png')

Для запуска программы, необходимо создать профиль с конфигурацией. Для этого в верхнем правом углу нажимаем на кнопку Add Configuration…. Откроется окно Run/Debug Configurations, где нажимаем на кнопку с плюсом (Add New Configuration) в правом верхнем углу и выбираем Python.

Далее указываем в поле Name имя конфигурации и в поле Script path расположение Python файла с кодом программы. Остальные параметры не трогаем. В завершение нажимаем на Apply, затем на OK.

Картинка с сайта: habr.com

Теперь можно выполнить программу и в директории с программой появится файл gauss.png:

Картинка с сайта: habr.com

Второй пример: использование предварительно созданного виртуального окружения

Данный пример можно использовать во время изучения работы с библиотекой. Например, изучаем PySide2 и нам придется создать множество проектов. Создание для каждого проекта отдельного окружения довольно накладно. Это нужно каждый раз скачивать пакеты, также свободное место на локальных дисках ограничено.

Более практично заранее подготовить окружение с установленными нужными библиотеками. И во время создания проектов использовать это окружение.

В этом примере мы создадим виртуальное окружения PySide2, куда установим данную библиотеку. Затем создадим программу, использующую библиотеку PySide2 из предварительно созданного виртуального окружения. Программа будет показывать метку, отображающую версию установленной библиотеки PySide2.

Начнем с экран приветствия PyCharm. Для этого нужно выйти из текущего проекта. На экране приветствия в нижнем правом углу через Configure → Settings переходим в настройки. Затем переходим в раздел Project Interpreter. В верхнем правом углу есть кнопка с шестерёнкой, нажимаем на неё и выбираем Add…, создавая новое окружение. И указываем расположение для нового окружения. Имя конечной директории будет также именем самого окружения, в данном примере — pyside2. В Windows можно поменять в пути папку venv на Envs, чтобы команда workon находила создаваемые в PyCharm окружения. Нажимаем на ОК.

Картинка с сайта: habr.com

Далее в созданном окружении устанавливаем пакет с библиотекой PySide2, также как мы устанавливали matplotlib. И выходим из настроек.

Теперь мы можем создавать новый проект использующий библиотеку PySide2. В окне приветствия выбираем Create New Project.

В мастере создания проекта, указываем имя расположения проекта в поле Location. Разворачиваем параметры окружения, щелкая по Project Interpreter, где выбираем Existing interpreter и указываем нужное нам окружение pyside2.

Картинка с сайта: habr.com

Для проверки работы библиотеки создаем файл second.py со следующий кодом:

import sys

from PySide2.QtWidgets import QApplication, QLabel
from PySide2 import QtCore

if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)

    label = QLabel(QtCore.qVersion())
    label.show()

    QtCore.qVersion()

    sys.exit(app.exec_())

Далее создаем конфигурацию запуска программы, также как создавали для первого примера. После чего можно выполнить программу.

Заключение

У меня нет богатого опыта программирования на Python. И я не знаком с другими IDE для Python. Поэтому, возможно, данные IDE также умеют работать с Pip и Virtualenv. Использовать Pip и Virtualenv можно в командой строке или в терминале. Установка библиотеки через Pip может завершиться ошибкой. Есть способы установки библиотек без Pip. Также создавать виртуальные окружения можно не только с помощью Virtualenv.

В общем, я лишь поделился небольшой частью опыта из данной области. Но, если не вдаваться в глубокие дебри, то этого вполне достаточно знать, чтобы писать простые программы на Python с использованием сторонних библиотек.

Python virtual environments allow you to install Python packages in a location isolated from the rest of your system instead of installing them system-wide. Let’s look at how to use Python venv’s, short for Python virtual environments, also abbreviated as virtualenv.

In this article, you will learn:

• The advantages of using virtual environments
• How to create a venv
• How to activate and deactivate it
• Different ways to delete or remove a venv
• How a venv works internally

Follow the course

I’m convinced this article gives you the solution to your problem, but how annoying is it to not exactly understand what’s going on? Stop feeling like a voodoo coder and learn this stuff properly once and for all. Our Python Fundamentals course extensively explains Modules and packages, Virtual environments, and Package managers. Give it a try; I assure you that you’ll like it!

Why you need virtual environments

There are multiple reasons why virtual environments are a good idea, and this is also why I’m telling you about them before we continue to the part where we start installing 3rd party packages. Let’s go over them one by one.

Easy to reproduce and install

Virtual environments make it easy to define and install the packages specific to your project. Using a requirements.txt file, you can define exact version numbers for the required packages to ensure your project will always work with a version tested with your code. This also helps other users of your software since a virtual environment helps others reproduce the exact environment for which your software was built.

Works everywhere, even when not administrator (root)

If you’re working on a shared host, like those at a university or a web hosting provider, you won’t be able to install system-wide packages since you don’t have the administrator rights to do so. In these places, a virtual environment allows you to install anything you want locally in your project.

Virtual environments vs. other options

There are other options to isolate your project:

1. In the most extreme case, you could buy a second PC and run your code there. Problem fixed! It was a bit expensive, though!
2. A virtual machine is a much cheaper option but still requires installing a complete operating system—a bit of a waste as well for most use cases.
3. Next in line is containerization, with the likes of Docker and Kubernetes. These can be very powerful and are a good alternative.

Still, there are many cases when we’re just creating small projects or one-off scripts. Or perhaps you just don’t want to containerize your application. It’s another thing you need to learn and understand, after all. Whatever the reason is, virtual environments are a great way to isolate your project’s dependencies.

There are several ways to create a Python virtual environment, depending on the Python version you are running.

Before you read on, I want to point you to two other tools, Python Poetry and Pipenv. Both these tools combine the functionality of tools you are about to learn: virtualenv and pip. On top of that, they add several extras, most notably their ability to do proper dependency resolution.

To better understand virtual environments, I recommend you learn the basics first though, using this article. I just want to ensure that you know there are nicer ways to manage your packages, dependencies, and virtual environments.

Python 3.4 and above

If you are running Python 3.4+, you can use the venv module baked into Python:

python -m venv <directory>

This command creates a venv in the specified directory and copies pip into it as well. If you’re unsure what to call the directory: venv is a commonly seen option; it doesn’t leave anyone guessing what it is. So the command, in that case, would become:

python -m venv venv

A little further in this article, we’ll look closely at the just-created directory. But let’s first look at how to activate this virtual environment.

All other Python versions

The alternative that works for any Python version is using the virtualenv package. You may need to install it first with pip install:

pip install virtualenv

Once installed, you can create a virtual environment with:

virtualenv [directory]

Python venv activation

How you activate your virtual environment depends on the OS you’re using.

Windows venv activation

To activate your venv on Windows, you need to run a script that gets installed by venv. If you created your venv in a directory called myenv, the command would be:

# In cmd.exe
venv\Scripts\activate.bat
# In PowerShell
venv\Scripts\Activate.ps1

Linux and MacOS venv activation

On Linux and MacOS, we activate our virtual environment with the source command. If you created your venv in the myvenv directory, the command would be:

$ source myvenv/bin/activate

That’s it! We’re ready to rock! You can now install packages with pip, but I advise you to keep reading to understand the venv better first.

How a Python venv works

When you activate a virtual environment, your PATH variable is changed. On Linux and MacOS, you can see it for yourself by printing the path with echo $PATH. On Windows, use echo %PATH% (in cmd.exe) or $Env:Path (in PowerShell). In my case, on Windows, it looks like this:

C:\Users\erik\Dev\venv\Scripts;C:\Program Files\PowerShell\7;C:\Program Files\AdoptOpen....

It’s a big list, and I only showed the beginning of it. As you can see, the Scripts directory of my venv is put in front of everything else, effectively overriding all the system-wide Python software.

So what does this PATH variable do?

When you enter a command that can’t be found in the current working directory, your OS starts looking at all the paths in the PATH variable. It’s the same for Python. When you import a library, Python looks in your PATH for library locations. And that’s where our venv-magic happens: if your venv is there in front of all the other paths, the OS will look there first before looking at system-wide directories like /usr/bin. Hence, anything installed in our venv is found first, and that’s how we can override system-wide packages and tools.

What’s inside a venv?

If you take a look inside the directory of your venv, you’ll see a folder structure like this on Windows:

.
├── Include
├── Lib
│   └── site-packages
├── pyvenv.cfg
└── Scripts
    ├── activate
    ├── activate.bat
    ├── Activate.ps1
    ├── deactivate.bat
    ├── pip3.10.exe
    ├── pip3.exe
    ├── pip.exe
    ├── python.exe
    └── pythonw.exe

And on Linux and MacOS:

Картинка с сайта: python.land

You can see that:

• The Python command is made available as both python and python3 (on Linux and MacOS), and the version is pinned to the version with which you created the venv by creating a symlink to it.
• On Windows, the Python binary is copied over to the scripts directory.
• All packages you install end up in the site-packages directory.
• We have activation scripts for multiple shell types (bash, csh, fish, PowerShell)
• Pip is available under pip and pip3, and even more specifically under the name pip3.7 because I had a Python 3.7 installation at the time of writing this.

Deactivate the Python venv

Once you have finished working on your project, it’s a good habit to deactivate its venv. By deactivating, you leave the virtual environment. Without deactivating your venv, all other Python code you execute, even if it is outside your project directory, will also run inside the venv.

Luckily, deactivating your virtual environment couldn’t be simpler. Just enter this: deactivate. It works the same on all operating systems.

Deleting a Python venv

You can completely remove a virtual environment, but how you do that depends on what you used to create the venv. Let’s look at the most common options.

Delete a venv created with Virtualenv or python -m venv

There’s no special command to delete a virtual environment if you used virtualenv or python -m venv to create your virtual environment, as is demonstrated in this article. When creating the virtualenv, you gave it a directory to create this environment in.

If you want to delete this virtualenv, deactivate it first and then remove the directory with all its content. On Unix-like systems and in Windows Powershell, you would do something like this:

deactivate
# If your virtual environment is in a directory called 'venv':
rm -r venv

Delete a venv with Pipenv

If you used Pipenv to create the venv, it’s a lot easier. You can use the following command to delete the current venv:

pipenv --rm

Make sure you are inside the project directory. In other words, the directory where the Pipenv and Pipenv.lock files reside. This way, pipenv knows which virtual environment it has to delete.

If this doesn’t work, you can get a little nastier and manually remove the venv. First, ask pipenv where the actual virtualenv is located with the following command:

pipenv --env
/home/username/.local/share/virtualenvs/yourproject-IogVUtsM

It will output the path to the virtual environment and all of its files and look similar to the example above. The next step is to remove that entire directory, and you’re done.

Delete a venv with Poetry

If you created the virtualenv with Poetry, you can list the available venvs with the following command:

poetry env list

You’ll get a list like this:

test-O3eWbxRl-py2.7
test-O3eWbxRl-py3.6
test-O3eWbxRl-py3.7 (Activated)

You can remove the environment you want with the poetry env remove command. You need to specify the exact name from the output above, for example:

poetry env remove test-O3eWbxRl-py3.7

Follow the course

Stop feeling like a voodoo coder and learn this stuff properly once and for all. Our Python Fundamentals course extensively explains Modules and packages, Virtual environments, and Package managers. Give it a try; I assure you that you’ll like it!

Learn more

This article is part of a free Python Tutorial. You can browse the tutorial with the navigation buttons at the top and bottom of the article or use the navigation menu. Want to learn more? Here are some great follow-up reads:

• Next up: how to install packages with pip inside your venv
• Pipenv is a better way of managing your venv and packages.
• Learn the most common Linux commands (like cd, mkdir, pwd, etcetera)
• Official venv documentation: If you want to know all the details and command-line options

Conclusion

You learned how to create, activate, deactivate, and delete virtual environments. We also looked behind the curtains to see why and how a venv works. Now that you know how to create a venv, you need to learn how to install packages inside it. After that, I strongly recommend you to learn about Pipenv or Poetry. These tools combine the management of your virtual environment with proper package and dependency management.