Python在Windows程序环境中的应用指南

一、文章目的

       该文章主要为了整理在Windows环境下，针对Python脚本语言开发环境的基本的设置，尤其针对在同一系统中安装多个不同版本的Python，因为不熟悉导致在程序创作浪费大量时间，个人以前缺少总结，对此通过一系列文件对自己整理资料的总结，虽然内容比较基础，但是一个积累过程，再次明确此文章主要解决Windows环境下，多个Python版本的的选择切换及基本使用，存在不足大家多多交流。

二、Python环境配置

        在Windows环境下，安装单一版本的Python，其实很简单，这里不再赘述，这里更想整理些，在安装后，对一些基本库的安装、环境变量配置和一些基本安装命令说明。

1.环境变量配置

        （1）什么是环境变量

        环境变量是操作系统中为操作系统运行环境设置的一些参数，简单地说就是为操作系统提供一些默认的配置，指导操作系统更好地执行启动应用程序，其与注册表有异曲同工之妙，但又存在很大不同，环境变量更多是指引程序运行的路径，举个例子就是，当你计算机上安装一个应用程序时如QQ程序，其快捷方式中会指明QQ程序的安装位置，如图：

         因此，当用户点击图标操作系统能够准确找到运行程序的安装目录，但是当你在cmd命令行模式下运行时，其就无法找到安装程序路径，因为操作系统不知道程序安装在哪个地方，对此，就有了环境变量的职能（其应该该有其他职能，知识有限只讲述知道的）。针对上面描述的情况，当在cmd命令窗口中运行QQ程序启动程序时，其首先在环境变量指定目录搜索，其实操作系统还默认指定了部分路径，搜索到则运行，没有搜索就无法运行，这就是当我们有时候按照开发环境或部分程序时，会提示是否加入环境变量的原因。

（2）环境变量分类

        环境变量分为系统变量和用户变量，其中系统变量是系统级别的变量，用需要使用系统变量，如果系统变量变动，则该计算机上的任何系统用户都会受到影响，而不同用户的用户变量之间则是并列的，互不干扰，具体关系如图所示：

注明：当同一个环境变量分别在系统环境变量和用户变量中都进行了设置，系统默认有限使用系统环境变量设置的值

 （3）Windows环境变量设置方法

        其实设置Windows环境变量有很多方法，这里只介绍部分，之所以记录就是不常用，尤其针对一些新人，另外，更多想记录更快捷的查看与设置方法。

        （1）Windows操作界面方式

        步骤一：在电脑上打开运行窗口（打开方法为win+R），接着输入sysdm.cpl

        步骤二：在系统属性界面内选择高级，然后点击环境变量：

 步骤三：根据自己的需求，进行环境变量的添加与设置

 注意：针对环境变量中，有多个参数时，需要用英文分号分开，不然会出问题；

（2）通过命令行方式进行设置

        1）查看环境变量

                查看具体变量的内容：通过命令echo %环境变量名称%，如PATH变量等

                查看系统环境变量：

                        set：查看所有的系统环境变量；

                        set USER:查看所有用户的环境变量；

                        set %SUERPROFILE:查看具体用户的环境变量；

        2）设置环境变量

               set 变量=

                在某个变量后面添加新的变量：

                set PATH=%PATH%;新的变量；

                设置系统环境变量：

                        setx 系统环境变量 “变量值” /M

                设置用户环境变量

                        setx 用户环境变量 “变量值”

        3）删除环境变量

                setx 环境变量 “”

（3）通过环境变量修改

       通过win+r打开运行窗口，输入regedit，打开注册表

        系统环境变量位置：               HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\Environment

        用户环境变量位置

         HKEY_CURRENT_USER\Environment

      以上提供了三种环境变量修改与查看的方法，对大部人觉得有点多余，但对于进一步研究计算机以及为后续更深入的学习，这些有一定的帮助。

2.多个Python版本配置与切换

        因为Python安装相对比较简单，这里就不再过多赘述，这里只讲述针对一个环境安装多个版本Python时，如何切换与使用的问题。针对同一环境安装多个版本其实有2种情况，第一种情况为：安装Python的大版本不同即Python2和Python3；第二种情况为，相同大版本下不同次版本如Python3.7版本和P樱桃红3.10版本等。

        有时候系统中装了好多版本Python，在书写程序或配置开发环境或安装包时，就不知道安装到哪个版本中去了，导致许多问题，对此问题进行梳理整理，具体切换方法如下：

        （1）修改Python名称进行区分

        修改Python名称即为针对不同版本的Python，在其可执行程序所在目录创建Python.exe程序的拷贝，并修改名称为相应版本，如Python2.exe/Python3.exe，同时，还得对pip.exe程序进行相应的修改，针对安装包命令如下：

        python-name.exe -m pip install 包名称

        （2）通过Python启动器py.exe进行区分

        Py.exe程序时在Python安装过程中会安装核心启动py.exe，通过传递参数可以识别并启动系统上安装的Python版本，可通过py -h，可以查看详细的命令：

py -2   //启动2版本的
py -3   //启动3版本的
py -X.X //启动x.x版本的python
py -2 -m pip install xxxxxx //在2版本下进行安装，同理其他版本

        （3）直接修改环境变量

        以上2种方法，只能针对人工进行Python环境的切换，有时候我们在命令行中，就想默认使用哪个Python版本或者就是系统默认使用的Python版本，针对这种情况，就是直接修改环境变量，要么删除环境变量要么将默认的环境变量设置顺序，其中默认的Python安装路径放在环境变量的前面，如图：

        图中Python310顺序在Python311前面，因此，系统默认调用Python310.

三、基本库安装

        1.pip包安装       

         在Python安装后，接下来就是安装包了，其中最重要的基础包就是pip，该包能够快捷地安装其他包，针对pip包安装有2种方式，离线安装和在线安装，具体如下：

        （1）离线安装

          在 pip官网：https://pypi.python.org/pypi/pip下载pip，解压后进入到该目录下，运行如下命令：

        python setup.py install

        Python安装的包都在Python/scripts文件夹下面，因此需要将其加在环境变量中。

        （2）在线安装

        所谓在线安装就是可以不通过下载安装包，而是通过命令行自动下载安装：

                py -m ensurepip –upgrade

        这种方法根据不同版本，ensurepip模块可能不存在会导致安装失败，因此建议还是利用离线包方式安装。

        针对pip的基本使用如下：

                pip –version：查看pip的版本，这个需要注意，pip安装包一定要和你的目标python版本一致；

                python -m pip install –upgrade pip：pip的自我版本升级；

                pip install 安装包名：安装指定包名的包；

                pip install 包名==版本号：安装指定版本的包；

                pip list：查看已安装的包；

                pip uninstall 已安装包名：卸载已安装的包；

                pip search 包名称：搜索指定的包；

                pip show：显示包的信息；

                pip show -f 包名称：查看指定包的信息；

                pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 包名称：在指定的源地址安装指定的包名称；

        2.virtualenv包

        该包是一个虚拟环境工具，工具可以创建隔离的 Python 环境，使得在虚拟环境安装的包或可执行文件，不会影响其他虚拟环境以及真实系统中的包和环境。它会创建一个目录，其中包含该特定环境所需的所有可执行文件和库。Virtualenv 使用“虚拟”或“沙盒”python 解释器的概念，每次使用 virtualenv 运行命令时， shell 都会创建一个 Python 解释器实例。

        有时候针对不同的项目，需要安装不同的库和包，比较尴尬的是有时候有些包和库会存在版本间的不兼容，对此，虚拟环境工具就派上用场了，具体使用如下：

        创建虚拟环境：

        virtualenv  虚拟环境文件夹名称：该环境中的python版本为系统中默认的版本；

        virtualenv -p python的安装路径 虚拟环境文件夹名称：指定虚拟环境中的python版本；

        打开虚拟环境启动文件夹并执行：

        进入到虚拟环境下的Scripts文件夹下

                activate：启动虚拟环境；

                deactivate：退出虚拟环境；

        除了以上的virtualenv包外，还有类似的包virtualenvwrapper

这次就先写这么多，比较基础，文章目的一方面系统整理自己整理资料，同时也为了分享，存在哪些不足，多多指出交流。