python 虚拟环境操作

Python virtualenv 打造干净的开发环境

作为开发者，我们经常需要在不同项目间切换，而不同项目可能依赖不同版本的 Python 库，甚至不同版本的 Python 解释器。virtualenv 就是解决这个问题的利器——它能为每个项目创建独立的虚拟环境，避免依赖冲突。这篇笔记整理了 virtualenv 的核心用法，方便日常速查。

一、什么是 virtualenv？

virtualenv 是一个 Python 工具，用于创建隔离的虚拟环境。每个虚拟环境都有自己的 Python 解释器和独立的依赖库目录，不同环境间的依赖互不干扰。

核心作用：

• 避免全局环境被各种项目依赖污染
• 解决“项目A需要库1.0，项目B需要库2.0”的冲突问题
• 方便项目依赖的移植和共享

二、安装 virtualenv

首先需要在全局环境安装 virtualenv（仅需一次）：

# 使用 pip 安装
pip install virtualenv

# 若系统同时有 Python2 和 Python3，指定 Python3 的 pip
pip3 install virtualenv

验证安装是否成功：

virtualenv --version  # 输出版本号即安装成功

三、基本使用流程

1. 创建虚拟环境

进入项目目录，执行以下命令创建虚拟环境（默认使用当前系统的 Python 版本）：

# 在当前目录创建名为 venv 的虚拟环境（推荐用 venv 作为目录名，方便识别）
virtualenv venv

自定义参数：

• 指定 Python 版本（需系统已安装对应版本）：

  virtualenv -p /usr/bin/python3.9 venv  # 使用 Python3.9
  virtualenv -p /usr/bin/python2.7 venv  # 使用 Python2.7
  

• 创建不含全局 site-packages 的环境（完全隔离）：

  virtualenv --no-site-packages venv
  

2. 激活虚拟环境

创建后需要激活环境才能使用（不同操作系统激活命令不同）：

• Windows 系统（cmd 终端）：

  venv\Scripts\activate.bat
  

• Windows 系统（PowerShell）：

  .\venv\Scripts\Activate.ps1
  

• Mac/Linux 系统（bash/zsh）：

  source venv/bin/activate
  

激活成功后，终端提示符前会显示 (venv)，表示当前处于虚拟环境中。

3. 在虚拟环境中工作

激活后，所有 python 和 pip 命令都会指向当前虚拟环境：

# 安装依赖（仅在当前环境生效）
pip install requests==2.25.1  # 安装指定版本
pip install -r requirements.txt  # 从文件安装依赖

# 查看当前环境的依赖
pip list
pip freeze  # 更简洁的依赖列表（常用于导出）

4. 导出依赖列表

项目开发完成后，导出当前环境的依赖，方便他人复现：

pip freeze > requirements.txt  # 将依赖写入文件

生成的 requirements.txt 可提交到代码仓库，他人拿到后只需在自己的虚拟环境中执行：

pip install -r requirements.txt  # 安装所有依赖

5. 退出虚拟环境

完成工作后，退出虚拟环境：

deactivate

退出后，终端提示符前的 (venv) 消失，python 和 pip 回到全局环境。

6. 删除虚拟环境

若需删除虚拟环境，直接删除对应的目录即可（无需额外命令）：

# Mac/Linux
rm -rf venv

# Windows
rmdir /s /q venv

四、常见问题与技巧

1. 忘记激活环境？
   若直接在全局环境安装依赖，可删除全局安装的包（pip uninstall 包名），激活虚拟环境后重新安装。

2. 虚拟环境路径问题？
   虚拟环境目录（如 venv）应加入 .gitignore，避免提交到代码仓库（只需共享 requirements.txt）。

3. 更便捷的工具？
   virtualenv 的增强版 virtualenvwrapper 可简化环境管理（如无需记路径，用 workon 环境名 切换），感兴趣可自行了解。

4. Python3.3+ 内置替代方案？
   Python3.3 以上自带 venv 模块（python -m venv venv），用法与 virtualenv 类似，可根据需求选择。

五、速查命令表

操作	命令（Mac/Linux）	命令（Windows cmd）
安装 virtualenv	pip3 install virtualenv	pip install virtualenv
创建环境	virtualenv venv	virtualenv venv
激活环境	source venv/bin/activate	venv\Scripts\activate.bat
安装依赖	pip install 包名	pip install 包名
导出依赖	pip freeze > requirements.txt	pip freeze > requirements.txt
安装导出的依赖	pip install -r requirements.txt	pip install -r requirements.txt
退出环境	deactivate	deactivate
删除环境	rm -rf venv	rmdir /s /q venv

通过 virtualenv 管理项目环境，能让开发更规范、减少依赖冲突。

延伸：跨平台一键进入虚拟环境并运行 main.py 的方案

在开发中，每次启动项目都要手动激活虚拟环境再执行脚本，略显繁琐。下面提供 Windows、Mac、Linux 平台的「一键启动」方案，用一条命令或一个脚本搞定激活环境 + 运行程序的流程。

一、Windows 平台：使用批处理脚本（.bat）

1. 适用场景

• 虚拟环境目录为项目根目录下的 venv
• 脚本文件为项目根目录下的 main.py

2. 实现步骤

在项目根目录创建 start.bat 文件，写入以下内容：

@echo off
:: 检查虚拟环境是否存在
if not exist "venv\Scripts\python.exe" (
    echo 错误：未找到虚拟环境，请先创建 venv
    pause
    exit /b 1
)

:: 检查 main.py 是否存在
if not exist "main.py" (
    echo 错误：未找到 main.py
    pause
    exit /b 1
)

:: 激活虚拟环境并运行脚本
echo 正在激活虚拟环境...
call venv\Scripts\activate.bat

echo 正在运行 main.py...
python main.py

:: 运行结束后保持窗口（可选，按任意键关闭）
echo 程序运行结束
pause

3. 使用方法

双击 start.bat 即可自动激活环境并运行 main.py，运行结束后窗口会停留（按任意键关闭）。

二、Mac/Linux 平台：使用 Shell 脚本（.sh）

1. 实现步骤

在项目根目录创建 start.sh 文件，写入以下内容：

#!/bin/bash

# 检查虚拟环境是否存在
if [ ! -f "venv/bin/python" ]; then
    echo "错误：未找到虚拟环境，请先创建 venv"
    exit 1
fi

# 检查 main.py 是否存在
if [ ! -f "main.py" ]; then
    echo "错误：未找到 main.py"
    exit 1
fi

# 激活虚拟环境并运行脚本
echo "正在激活虚拟环境..."
source venv/bin/activate

echo "正在运行 main.py..."
python main.py

# 运行结束后退出环境（可选）
deactivate
echo "程序运行结束"

2. 赋予执行权限

首次使用前需要给脚本加权限：

chmod +x start.sh

3. 使用方法

在终端中执行：

./start.sh

三、跨平台通用：使用 Python 脚本自动判断环境

如果需要一个脚本适配所有系统，可以用 Python 自身判断操作系统，自动执行对应命令：

在项目根目录创建 run.py，写入以下内容：

import os
import sys
import subprocess

# 虚拟环境目录和目标脚本
VENV_DIR = "venv"
TARGET_SCRIPT = "main.py"

def main():
    # 检查目标脚本是否存在
    if not os.path.exists(TARGET_SCRIPT):
        print(f"错误：未找到 {TARGET_SCRIPT}")
        sys.exit(1)

    # 根据系统选择激活命令和 Python 路径
    if sys.platform.startswith("win"):
        # Windows 系统
        python_path = os.path.join(VENV_DIR, "Scripts", "python.exe")
        activate_cmd = os.path.join(VENV_DIR, "Scripts", "activate.bat")
    else:
        # Mac/Linux 系统
        python_path = os.path.join(VENV_DIR, "bin", "python")
        activate_cmd = f"source {os.path.join(VENV_DIR, 'bin', 'activate')}"

    # 检查虚拟环境是否存在
    if not os.path.exists(python_path):
        print(f"错误：未找到虚拟环境，请先创建 {VENV_DIR}")
        sys.exit(1)

    # 构造命令（先激活环境，再运行脚本）
    if sys.platform.startswith("win"):
        # Windows 用 cmd 执行
        cmd = f'cmd /k "{activate_cmd} && python {TARGET_SCRIPT} && pause"'
    else:
        # Mac/Linux 用 bash 执行
        cmd = f'bash -c "{activate_cmd} && python {TARGET_SCRIPT}"'

    # 执行命令
    subprocess.run(cmd, shell=True)

if __name__ == "__main__":
    main()

使用方法

直接在项目根目录运行（无需提前激活环境）：

# Windows
python run.py

# Mac/Linux
python3 run.py

四、进阶技巧：添加到系统 PATH（快速启动）

如果需要在任意目录通过命令启动项目，可将项目目录添加到系统 PATH，再配合脚本使用：

1. Windows：

   • 右键「此电脑」→「属性」→「高级系统设置」→「环境变量」
   • 在「系统变量」的 PATH 中添加项目根目录路径
   • 之后在任意 cmd 窗口输入 start.bat 即可启动

2. Mac/Linux：

   • 编辑 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc，添加：

     export PATH="$PATH:/path/to/your/project"
     

   • 生效配置：source ~/.bashrc（或对应配置文件）
   • 之后在任意终端输入 start.sh 即可启动

通过以上方案，可大幅简化日常启动项目的操作，尤其适合频繁切换项目的场景。根据自己的系统选择对应方案即可~