pip 与虚拟环境

本节目标

学完这一节，你会知道：

1. pip 是什么，如何安装第三方库
2. 为什么每个项目都建议使用虚拟环境
3. 如何创建、激活、退出虚拟环境
4. requirements.txt 有什么用
5. 如何搭建一个简单项目环境

标准库是 Python 自带的工具，第三方库是别人写好的工具。pip 就是安装第三方库的工具。

先跑一个例子

打开终端，创建一个练习文件夹：

mkdir pip_demo
cd pip_demo
python3 -m venv .venv

激活虚拟环境：

source .venv/bin/activate

Windows 可以用：

.venv\Scripts\activate

安装一个第三方库：

pip install requests

查看已安装：

pip list

退出虚拟环境：

deactivate

pip 是什么？

pip 是 Python 的包管理器，用来安装、升级、卸载第三方库。

常见命令：

pip install requests
pip install flask==3.0
pip uninstall requests
pip list
pip show flask

如果你使用的是 macOS 或 Linux，有时需要写：

python3 -m pip install requests

这种写法能更明确地使用当前 Python 对应的 pip。

什么是第三方库？

第三方库就是 Python 官方标准库之外的库。

常见例子：

• requests：发送 HTTP 请求
• flask：做网站后端
• pandas：处理表格数据
• pillow：处理图片
• pytest：写测试

第三方库能让你少造很多轮子。

为什么需要虚拟环境？

不同项目可能需要不同版本的库。

例如：

• A 项目需要 Flask 2
• B 项目需要 Flask 3

如果都装在系统 Python 里，很容易冲突。

虚拟环境就像给每个项目准备一个独立工具箱。

创建和激活 venv

创建：

python3 -m venv .venv

macOS / Linux 激活：

source .venv/bin/activate

Windows 激活：

.venv\Scripts\activate

激活后，终端前面通常会出现：

(.venv)

退出：

deactivate

requirements.txt

项目依赖通常记录在 requirements.txt。

安装依赖后，可以冻结版本：

pip freeze > requirements.txt

别人拿到项目后，可以安装：

pip install -r requirements.txt

一个简单的 requirements.txt 可能是：

flask>=3.0
requests>=2.31

.gitignore

虚拟环境不要提交到 Git。

常见 .gitignore：

.venv/
venv/
__pycache__/
*.pyc
.env

提交 requirements.txt，不要提交 .venv/。

逐行拆解

python3 -m venv .venv

用 Python 自带的 venv 模块创建虚拟环境，目录名叫 .venv。

source .venv/bin/activate

激活虚拟环境，让后续 pip install 安装到这个项目里。

pip freeze > requirements.txt

把当前环境里的依赖版本写入文件。

自己改一改

按下面流程创建一个练习项目：

mkdir my_python_project
cd my_python_project
python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate
pip install requests
pip freeze > requirements.txt

然后创建 main.py：

import requests

print(requests.__version__)

运行：

python3 main.py

然后继续做：

1. 查看 requirements.txt
2. 退出虚拟环境
3. 再重新激活虚拟环境

常见错误

1. 忘记激活虚拟环境

安装前看终端前面有没有 (.venv)。

2. 把 .venv 提交到 Git

.venv/ 很大，而且可以通过 requirements.txt 重建，不应该提交。

3. pip 安装太慢

可以临时使用镜像源：

pip install flask -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

4. 系统提示 externally-managed-environment

这通常表示你正在系统 Python 里安装包。建议创建并激活虚拟环境后再安装。

小练习

练习 1：创建虚拟环境

创建一个文件夹 venv_practice，并在里面创建 .venv。

练习 2：安装 rich

激活虚拟环境后安装：

pip install rich

然后用 pip list 查看。

练习 3：生成 requirements

把当前依赖写入 requirements.txt。

参考答案

练习 1：

mkdir venv_practice
cd venv_practice
python3 -m venv .venv

练习 2：

source .venv/bin/activate
pip install rich
pip list

Windows 激活命令：

.venv\Scripts\activate

练习 3：

pip freeze > requirements.txt

小结

这一节你学会了：

1. pip 用来安装第三方库
2. 虚拟环境能隔离不同项目的依赖
3. python3 -m venv .venv 可以创建虚拟环境
4. requirements.txt 用来记录项目依赖
5. .venv/ 不提交，requirements.txt 要提交

下一章我们会学习面向对象。你会用类和对象组织更复杂的数据和行为。