4. Использование Python в Windows¶

4.1. Полная программа установки¶

4.1.1. Этапы установки¶

Для загрузки доступны четыре программы установки Python 3.10 - по две для 32-битной и 64-битной версий интерпретатора. Программа web installer - это небольшая начальная загрузка, и она будет автоматически загружать необходимые компоненты по мере необходимости. Программа offline installer включает компоненты, необходимые для установки по умолчанию, и требует подключения к Интернету только для дополнительных функций. Другие способы избежать загрузки во время установки см. в Установка без загрузки.

После запуска программы установки можно выбрать один из двух вариантов:

Если вы выберете «Установить сейчас»:

• Вам не потребуется быть администратором (если только не требуется системное обновление для библиотеки C Runtime Library или вы устанавливаете Python Launcher для Windows для всех пользователей).

• Python будет установлен в ваш каталог пользователя

• Python Launcher для Windows будет установлен в соответствии с опцией внизу первой страницы

• Стандартная библиотека, набор тестов, программа запуска и pip будут установлены

• Если выбрано, каталог установки будет добавлен в ваш каталог PATH.

• Ярлыки будут видны только для текущего пользователя

Выбрав «Настроить установку», вы сможете выбрать функции для установки, место установки и другие опции или действия после установки. Чтобы установить отладочные символы или двоичные файлы, необходимо использовать эту опцию.

Чтобы выполнить установку для всех пользователей, необходимо выбрать «Настроить установку». В этом случае:

• От вас может потребоваться предоставление административных полномочий или одобрения

• Python будет установлен в каталог Program Files

• Python Launcher для Windows будет установлен в каталог Windows

• Дополнительные функции могут быть выбраны во время установки

• Стандартная библиотека может быть предварительно скомпилирована в байткод

• Если выбрано, каталог установки будет добавлен в систему PATH.

• Ярлыки доступны для всех пользователей

python-3.9.0.exe /quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 Include_test=0

python-3.9.0.exe InstallAllUsers=0 Include_launcher=0 Include_test=0
    SimpleInstall=1 SimpleInstallDescription="Just for me, no test suite."

<Options>
    <Option Name="InstallAllUsers" Value="no" />
    <Option Name="Include_launcher" Value="0" />
    <Option Name="Include_test" Value="no" />
    <Option Name="SimpleInstall" Value="yes" />
    <Option Name="SimpleInstallDescription">Just for me, no test suite</Option>
</Options>

python-3.9.0.exe /layout [optional target directory]

4.2. Пакет Microsoft Store¶

Пакет Microsoft Store представляет собой легко устанавливаемый интерпретатор Python, предназначенный в основном для интерактивного использования, например, студентами.

Чтобы установить пакет, убедитесь, что у вас установлены последние обновления Windows 10, и найдите в приложении Microsoft Store «Python 3.10». Убедитесь, что выбранное приложение опубликовано Python Software Foundation, и установите его.

После установки Python можно запустить, найдя его в Пуске. Кроме того, он будет доступен из любой командной строки или сеанса PowerShell, если набрать python. Далее, pip и IDLE можно использовать, набрав pip или idle. IDLE также можно найти в Пуске.

Все три команды также доступны с суффиксами номера версии, например, как python3.exe и python3.x.exe, а также python.exe (где 3.x - это конкретная версия, которую вы хотите запустить, например, 3.10). Откройте «Manage App Execution Aliases» через Start, чтобы выбрать, какая версия Python связана с каждой командой. Рекомендуется убедиться, что pip и idle соответствуют той версии, которая выбрана python.

Виртуальные среды могут быть созданы с помощью python -m venv, активированы и использованы как обычно.

Если вы установили другую версию Python и добавили ее в переменную PATH, она будет доступна как python.exe, а не как версия из Microsoft Store. Чтобы получить доступ к новой установке, используйте python3.exe или python3.x.exe.

Программа запуска py.exe обнаружит эту установку Python, но предпочтет установку из традиционной программы установки.

Чтобы удалить Python, откройте Настройки и используйте Приложения и возможности, или же найдите Python в Пуске и щелкните правой кнопкой мыши, чтобы выбрать Деинсталляция. При деинсталляции будут удалены все пакеты, которые вы установили непосредственно в эту установку Python, но не будут удалены виртуальные среды

>>> import os
>>> test_file = 'C:\\Users\\example\\AppData\\Local\\test.txt'
>>> os.path.realpath(test_file)
'C:\\Users\\example\\AppData\\Local\\Packages\\PythonSoftwareFoundation.Python.3.8_qbz5n2kfra8p0\\LocalCache\\Local\\test.txt'

4.3. Пакеты nuget.org¶

Пакет nuget.org - это уменьшенная среда Python, предназначенная для использования в системах непрерывной интеграции и сборки, которые не имеют общесистемной установки Python. Хотя nuget - это «менеджер пакетов для .NET», он также отлично подходит для пакетов, содержащих инструменты времени сборки.

Посетите сайт nuget.org для получения самой свежей информации об использовании nuget. Ниже приводится краткое изложение, достаточное для разработчиков Python.

Инструмент командной строки nuget.exe можно загрузить непосредственно с сайта https://aka.ms/nugetclidl, например, с помощью curl или PowerShell. С помощью этого инструмента последняя версия Python для 64-битных или 32-битных машин устанавливается с помощью:

nuget.exe install python -ExcludeVersion -OutputDirectory .
nuget.exe install pythonx86 -ExcludeVersion -OutputDirectory .

Чтобы выбрать конкретную версию, добавьте -Version 3.x.y. Выходной каталог может быть изменен с ., и пакет будет установлен в подкаталог. По умолчанию подкаталог называется так же, как и пакет, а без опции -ExcludeVersion это имя будет включать конкретную установленную версию. Внутри подкаталога находится каталог tools, содержащий установку Python:

# Without -ExcludeVersion
> .\python.3.5.2\tools\python.exe -V
Python 3.5.2

# With -ExcludeVersion
> .\python\tools\python.exe -V
Python 3.5.2

В целом, пакеты nuget не подлежат обновлению, поэтому новые версии следует устанавливать рядом и ссылаться на них, используя полный путь. В качестве альтернативы удалите каталог пакета вручную и установите его снова. Многие системы CI делают это автоматически, если они не сохраняют файлы между сборками.

Наряду с каталогом tools находится каталог build\native. Он содержит файл свойств MSBuild python.props, который может быть использован в проекте на C++ для ссылки на установку Python. Включение настроек автоматически использует заголовки и библиотеки импорта в вашей сборке.

Информационные страницы пакетов на nuget.org - www.nuget.org/packages/python для 64-битной версии и www.nuget.org/packages/pythonx86 для 32-битной версии.

4.4. Встраиваемый пакет¶

Встроенный дистрибутив - это ZIP-файл, содержащий минимальное окружение Python. Он предназначен для работы в качестве части другого приложения, а не для прямого доступа конечных пользователей.

После извлечения встроенный дистрибутив (почти) полностью изолирован от системы пользователя, включая переменные окружения, настройки системного реестра и установленные пакеты. Стандартная библиотека включена в виде предварительно скомпилированных и оптимизированных .pyc файлов в ZIP, а python3.dll, python37.dll, python.exe и pythonw.exe предоставляются. Tcl/tk (включая все зависимые компоненты, такие как Idle), pip и документация по Python не включены.

Пакеты сторонних разработчиков должны устанавливаться программой установки приложений вместе со встроенным дистрибутивом. Использование pip для управления зависимостями, как при обычной установке Python, в этом дистрибутиве не поддерживается, хотя при определенной осторожности можно включить и использовать pip для автоматического обновления. В целом, пакеты сторонних разработчиков должны рассматриваться как часть приложения («vendoring»), чтобы разработчик мог обеспечить совместимость с новыми версиями до предоставления обновлений пользователям.

Ниже описаны два рекомендуемых варианта использования этого дистрибутива.

4.5. Альтернативные комплекты¶

Помимо стандартного дистрибутива CPython, существуют модифицированные пакеты, включающие дополнительную функциональность. Ниже приведен список популярных версий и их ключевые особенности:

ActivePython

Установщик с многоплатформенной совместимостью, документацией, PyWin32

Anaconda

Популярные научные модули (такие как numpy, scipy и pandas) и менеджер пакетов conda.

Enthought Deployment Manager

«Среда Python нового поколения и менеджер пакетов».

Ранее Enthought предоставляла Canopy, но она reached end of life in 2016.

WinPython

Windows-специфичный дистрибутив с готовыми научными пакетами и инструментами для создания пакетов.

Обратите внимание, что эти пакеты могут не включать последние версии Python или других библиотек, а также не поддерживаются основной командой Python.

4.6. Конфигурирование Python¶

Чтобы удобно запускать Python из командной строки, можно изменить некоторые переменные среды по умолчанию в Windows. Хотя программа установки предоставляет возможность настроить переменные PATH и PATHEXT для вас, это надежно только для единичной, общесистемной установки. Если вы регулярно используете несколько версий Python, рассмотрите возможность использования переменных Python Launcher для Windows.

C:\>set PATH=C:\Program Files\Python 3.9;%PATH%
C:\>set PYTHONPATH=%PYTHONPATH%;C:\My_python_lib
C:\>python

C:\WINDOWS\system32;C:\WINDOWS;C:\Program Files\Python 3.9

4.7. Режим UTF-8¶

Windows по-прежнему использует устаревшие кодировки для системной кодировки (кодовая страница ANSI). Python использует ее для кодировки текстовых файлов по умолчанию (например, locale.getpreferredencoding()).

Это может вызвать проблемы, поскольку UTF-8 широко используется в Интернете и большинстве Unix-систем, включая WSL (Windows Subsystem for Linux).

Вы можете использовать Python UTF-8 Mode для изменения кодировки текста по умолчанию на UTF-8. Вы можете включить Python UTF-8 Mode с помощью опции командной строки -X utf8 или переменной окружения PYTHONUTF8=1. См. PYTHONUTF8 о включении режима UTF-8 и Экскурс: Установка переменных среды о том, как изменять переменные окружения.

Когда Python UTF-8 Mode включен, вы все еще можете использовать системную кодировку (ANSI Code Page) через кодек «mbcs».

Обратите внимание, что добавление PYTHONUTF8=1 к переменным среды по умолчанию повлияет на все приложения Python 3.7+ в вашей системе. Если у вас есть приложения Python 3.7+, которые полагаются на устаревшую системную кодировку, рекомендуется временно установить переменную окружения или использовать опцию командной строки -X utf8.

4.8. Python Launcher для Windows¶

Python launcher для Windows - это утилита, которая помогает находить и запускать различные версии Python. Она позволяет скриптам (или командной строке) указать предпочтение конкретной версии Python, после чего будет найдена и запущена эта версия.

В отличие от переменной PATH, программа запуска будет правильно выбирать наиболее подходящую версию Python. Она предпочтет установку для каждого пользователя, а не для всей системы, и будет выбирать версию по языку, а не по последней установленной версии.

Изначально пусковая установка была указана в PEP 397.

py

py -3.7

py -2

'py' is not recognized as an internal or external command,
operable program or batch file.

py --list

#! python
import sys
sys.stdout.write("hello from Python %s\n" % (sys.version,))

py hello.py

#! python3

#! /usr/bin/python

#! /usr/bin/python -v

[defaults]
python=3.7

[defaults]
python=3
python3=3.7

4.9. Поиск модулей¶

Python обычно хранит свою библиотеку (и, соответственно, папку site-packages) в каталоге установки. Так, если вы установили Python в каталог C:\Python\, библиотека по умолчанию будет находиться в C:\Python\Lib\, а модули сторонних разработчиков должны храниться в C:\Python\Lib\site-packages\.

Чтобы полностью переопределить sys.path, создайте файл ._pth с тем же именем, что и DLL (python37._pth) или исполняемый файл (python._pth), и укажите по одной строке для каждого пути, который нужно добавить в sys.path. Файл, основанный на имени DLL, перекрывает файл, основанный на имени исполняемого файла, что позволяет при желании ограничить пути для любой программы, загружающей среду выполнения.

Когда файл существует, все переменные реестра и среды игнорируются, включается изолированный режим, и site не импортируется, если только одна строка в файле не указывает import site. Пустые пути и строки, начинающиеся с #, игнорируются. Каждый путь может быть абсолютным или относительным по отношению к местоположению файла. Операторы импорта, отличные от site, не допускаются, и произвольный код не может быть указан.

Обратите внимание, что файлы .pth (без ведущего подчеркивания) будут нормально обрабатываться модулем site, если указано import site.

Когда файл ._pth не найден, в Windows так заполняется sys.path:

• В начале добавляется пустая запись, которая соответствует текущему каталогу.

• Если существует переменная окружения PYTHONPATH, как описано в Переменные среды, ее записи добавляются следующими. Обратите внимание, что в Windows пути в этой переменной должны быть разделены точкой с запятой, чтобы отличить их от двоеточия, используемого в идентификаторах дисков (C:\ и т.д.).

• Дополнительные «пути приложений» могут быть добавлены в реестр в качестве подзакладок в \SOFTWARE\Python\PythonCore{version}\PythonPath под ульями HKEY_CURRENT_USER и HKEY_LOCAL_MACHINE. Подключи, имеющие в качестве значения по умолчанию строки путей, разделенные точкой с запятой, приведут к тому, что каждый путь будет добавлен в sys.path. (Обратите внимание, что все известные программы установки используют только HKLM, поэтому HKCU обычно пуст).

• Если установлена переменная окружения PYTHONHOME, она принимается за «Python Home». В противном случае, путь основного исполняемого файла Python используется для поиска «файла ориентира» (либо Lib\os.py, либо pythonXY.zip), чтобы определить «дом Python». Если дом Python найден, соответствующие подкаталоги, добавленные в sys.path (Lib, plat-win и т.д.), основываются на этой папке. В противном случае основной путь к Python строится из PythonPath, хранящегося в реестре.

• Если Python Home не может быть найден, в окружении не указано PYTHONPATH и не найдены записи реестра, используется путь по умолчанию с относительными записями (например, .\Lib;.\plat-win и т.д.).

Если файл pyvenv.cfg найден рядом с основным исполняемым файлом или в каталоге на один уровень выше исполняемого файла, применяются следующие варианты:

• Если home является абсолютным путем и PYTHONHOME не установлен, то этот путь используется вместо пути к основному исполняемому файлу при вычислении домашнего местоположения.

Конечным результатом всего этого является:

• При запуске python.exe или любого другого .exe в основном каталоге Python (либо установленной версии, либо непосредственно из каталога PCbuild), путь к ядру вычисляется, а пути к ядру в реестре игнорируются. Другие «пути приложения» в реестре всегда считываются.

• Если Python размещен в другом .exe (в другом каталоге, встроен через COM и т.д.), «Python Home» не будет вычислен, поэтому используется путь к ядру из реестра. Другие «пути приложения» в реестре всегда считываются.

• Если Python не может найти свой дом и нет значения реестра (замороженный .exe, какая-то очень странная установка), вы получите путь с некоторыми путями по умолчанию, но относительными.

Для тех, кто хочет включить Python в свое приложение или дистрибутив, следующие советы помогут избежать конфликтов с другими установками:

• Включите файл ._pth рядом с исполняемым файлом, содержащий каталоги для включения. При этом будут игнорироваться пути, указанные в реестре и переменных окружения, а также игнорироваться site, если не указан import site.

• Если вы загружаете python3.dll или python37.dll в собственный исполняемый файл, явно вызовите Py_SetPath() или (по крайней мере) Py_SetProgramName() перед Py_Initialize().

• Очистите и/или перезапишите PYTHONPATH и установите PYTHONHOME перед запуском python.exe из вашего приложения.

• Если вы не можете использовать предыдущие предложения (например, вы являетесь дистрибутивом, который позволяет людям запускать python.exe напрямую), убедитесь, что файл-знак (Lib\os.py) существует в вашем каталоге установки. (Обратите внимание, что он не будет обнаружен внутри ZIP-файла, но вместо него будет обнаружен правильно названный ZIP-файл).

Это гарантирует, что файлы в общесистемной установке не будут иметь приоритет над копией стандартной библиотеки, поставляемой с вашим приложением. В противном случае у ваших пользователей могут возникнуть проблемы при работе с вашим приложением. Обратите внимание, что первое предложение является лучшим, так как остальные могут быть подвержены нестандартным путям в реестре и пакетах пользовательских сайтов.

4.10. Дополнительные модули¶

Несмотря на то, что Python стремится быть переносимым для всех платформ, есть функции, уникальные для Windows. Для использования этих возможностей существует несколько модулей, как в стандартной библиотеке, так и во внешней, а также фрагменты.

Стандартные модули, специфичные для Windows, документированы в Специфические службы MS Windows.

4.11. Компиляция Python в Windows¶

Если вы хотите скомпилировать CPython самостоятельно, первое, что вы должны сделать, это получить source. Вы можете скачать либо исходники последнего выпуска, либо просто взять свежий checkout.

Дерево исходных текстов содержит решение для сборки и файлы проекта для Microsoft Visual Studio, который является компилятором, используемым для сборки официальных релизов Python. Эти файлы находятся в каталоге PCbuild.

Просмотрите PCbuild/readme.txt для получения общей информации о процессе сборки.

Для получения информации о модулях расширения обратитесь к Создание расширений C и C++ в Windows.

4.12. Другие платформы¶

С постоянным развитием Python некоторые платформы, которые поддерживались ранее, больше не поддерживаются (из-за отсутствия пользователей или разработчиков). Проверьте PEP 11 для получения подробной информации обо всех неподдерживаемых платформах.

• Windows CE является no longer supported со времен Python 3 (если это вообще когда-либо было так).

• Программа установки Cygwin предлагает установить также Python interpreter

Подробную информацию о платформах с предварительно скомпилированными установщиками смотрите в Python for Windows.