Python3 pip 详解

pip 是 Python 生态中最核心的包管理工具，用于安装、升级、卸载第三方 Python 库，是 Python 开发者日常工作中不可或缺的工具。本文将从基础概念到高级用法，全面解析 pip 在 Python3 环境下的使用方法与最佳实践。

一、pip 是什么？

pip（Pip Installs Packages）是 Python 的官方包管理工具，由 Python 打包管理局（PyPA）维护，用于自动化管理 Python 第三方库的安装、升级、卸载等操作。其核心功能包括：

 

• 从 Python 官方仓库 PyPI（Python Package Index）下载并安装库
• 管理已安装库的版本（升级、降级）
• 导出 / 导入项目依赖列表（requirements.txt）
• 配置镜像源、缓存等高级设置

二、pip 的安装与验证

Python3.4+（含 3.4）和 Python2.7.9+ 已默认内置 pip，无需单独安装。若系统中未安装 pip（如部分精简版 Linux 系统），需手动安装。

1. 检查 pip 是否安装

在终端（命令提示符）中执行以下命令，验证 Python3 对应的 pip 是否存在：

# 查看 pip3 版本（推荐，明确对应 Python3）
pip3 --version

# 或（若系统中 pip 已关联 Python3）
pip --version

 

 

若输出类似 pip 23.3.1 from /usr/local/lib/python3.10/site-packages/pip (python 3.10)，则表示安装成功，且明确对应 Python3。

2. 手动安装 pip（针对未预装场景）

方法 1：使用 ensurepip（Python3 内置工具）

 

# 为 Python3 安装 pip
python3 -m ensurepip --upgrade

 

方法 2：通过官方脚本安装

 

# 下载安装脚本
curl https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py -o get-pip.py

# 用 Python3 执行脚本（确保使用 python3 命令）
python3 get-pip.py

 

方法 3：通过系统包管理器（Linux）

 

# Ubuntu/Debian
sudo apt install python3-pip

# CentOS/RHEL
sudo yum install python3-pip

# macOS（需先安装 Homebrew）
brew install python3  # 安装 Python3 时会自动包含 pip3

 

3. 升级 pip 到最新版本

pip 本身会不断更新，建议定期升级：

 

# 升级 pip3（推荐）
pip3 install --upgrade pip

# 或
python3 -m pip install --upgrade pip  # 更稳妥，直接指定 Python3 解释器

 

三、pip 核心命令：日常使用必备

1. 安装第三方库

基础安装（最新版本）

 

# 安装指定库（如 requests）
pip3 install requests

 

安装指定版本

 

# 安装 2.25.1 版本的 requests
pip3 install requests==2.25.1

# 安装 >=2.25.0 且 <3.0.0 的版本
pip3 install requests>=2.25.0,<3.0.0

 

安装本地包（开发场景）

若需安装本地开发的库（如 .tar.gz 或 .whl 文件）：

 

# 安装本地 wheel 包
pip3 install ./requests-2.25.1-py2.py3-none-any.whl

# 安装本地源码包（.tar.gz 或解压后的目录）
pip3 install ./requests-2.25.1.tar.gz

 

从 URL 安装

支持从 Git 仓库、HTTP 链接直接安装：

 

# 从 Git 仓库安装（适用于安装开发中的版本）
pip3 install git+https://github.com/psf/requests.git

# 从 HTTP 链接安装
pip3 install https://example.com/packages/requests-2.25.1.tar.gz

 

2. 升级已安装的库

# 升级 requests 到最新版本
pip3 install --upgrade requests

 

3. 卸载库

 

# 卸载 requests
pip3 uninstall requests

 

 

执行后会提示确认，输入 y 即可卸载。

4. 查看已安装的库

 

# 列出所有已安装的库（含版本）
pip3 list

# 列出已安装库的详细信息（包括安装路径、依赖等）
pip3 show requests

 

5. 导出与导入项目依赖

这是协作开发中最常用的功能，通过 requirements.txt 文件统一管理项目依赖。

导出依赖列表

# 将当前环境的所有依赖（含版本）导出到 requirements.txt
pip3 freeze > requirements.txt

 

 

生成的 requirements.txt 示例：

 

requests==2.25.1
numpy==1.21.0
pandas==1.3.0

 

导入依赖列表（安装项目所需库）

# 根据 requirements.txt 安装所有依赖
pip3 install -r requirements.txt

 

四、pip 高级配置：提升使用效率

1. 配置国内镜像源（解决下载慢问题）

PyPI 官方源在国内访问速度较慢，建议配置国内镜像源（如阿里云、豆瓣、清华等）。

临时使用镜像源

通过 -i 参数指定镜像源，仅对当前命令有效：

 

# 使用阿里云镜像安装 requests
pip3 install requests -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

 

永久配置镜像源

需创建 / 修改 pip 配置文件，不同系统路径如下：

 

• Linux/Mac：~/.pip/pip.conf（若不存在则创建）
• Windows：%APPDATA%\pip\pip.ini（%APPDATA% 通常为 C:\Users\用户名\AppData\Roaming）

 

配置文件内容（以阿里云为例）：

 

[global]
index-url = https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
trusted-host = mirrors.aliyun.com  # 信任镜像源（避免 HTTPS 证书问题）

 

 

常用国内镜像源：

 

• 阿里云：https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
• 豆瓣：https://pypi.doubanio.com/simple/
• 清华：https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

2. 管理 pip 缓存

pip 会缓存下载的包（默认路径：~/.cache/pip（Linux/Mac）或 %APPDATA%\pip\cache（Windows）），避免重复下载。

 

# 查看缓存目录
pip3 cache dir

# 清理所有缓存
pip3 cache purge

# 清理指定包的缓存
pip3 cache remove requests

 

3. 安装到用户目录（避免权限问题）

在没有管理员权限的环境中（如共享服务器），可将库安装到用户目录，避免 Permission denied 错误：

 

# 安装到用户目录（无需 sudo）
pip3 install requests --user

 

 

安装路径通常为：~/.local/lib/python3.x/site-packages（Linux/Mac）或 %APPDATA%\Python\Python3x\site-packages（Windows）。

4. 开发模式安装（Editable Install）

开发自己的 Python 库时，可使用 -e 参数安装 “可编辑模式”，修改代码后无需重新安装即可生效：

 

# 进入库的源码目录（含 setup.py 或 pyproject.toml）
cd my_project

# 以开发模式安装
pip3 install -e .

 

五、虚拟环境中的 pip 使用

在实际开发中，不同项目可能依赖不同版本的库（如 A 项目需 requests==2.20，B 项目需 requests==2.30），直接使用全局环境会导致版本冲突。此时需通过虚拟环境隔离依赖，而 pip 在虚拟环境中会自动将库安装到当前环境中，不影响全局。

虚拟环境中 pip 的使用流程

# 1. 创建虚拟环境（Python3 内置 venv 模块）
python3 -m venv myenv

# 2. 激活虚拟环境
# Linux/Mac
source myenv/bin/activate
# Windows（命令提示符）
myenv\Scripts\activate.bat
# Windows（PowerShell）
myenv\Scripts\Activate.ps1

# 3. 激活后，终端会显示 (myenv) 前缀，此时 pip3 安装的库仅在当前环境生效
pip3 install requests==2.25.1  # 安装到 myenv 环境

# 4. 导出当前环境的依赖
pip3 freeze > requirements.txt

# 5. 退出虚拟环境
deactivate

 

六、常见问题与解决方案

1. 权限错误（Permission denied）

问题：安装库时提示 Permission denied。

 

原因：没有全局安装权限（非管理员用户）。

 

解决：

 

• 用 --user 参数安装到用户目录：pip3 install requests --user
• 或使用虚拟环境（推荐）。

2. 版本冲突（Version conflict）

问题：安装库时提示 Cannot install ... because of conflicting dependencies。

 

原因：已安装的库与待安装库存在版本依赖冲突。

 

解决：

 

• 卸载冲突的库后重新安装：pip3 uninstall 冲突库 && pip3 install 目标库
• 或使用虚拟环境，隔离不同项目的依赖。

3. 镜像源连接失败

问题：使用镜像源时提示 Could not find a version that satisfies the requirement。

 

原因：镜像源同步延迟或 URL 错误。

 

解决：

 

• 检查镜像源 URL 是否正确（如阿里云为 https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/，注意结尾的 /）
• 临时切换回官方源：pip3 install requests -i https://pypi.org/simple/

4. pip 命令不存在（Command not found）

问题：执行 pip3 时提示命令不存在。

 

原因：Python3 未安装，或 pip3 未添加到系统 PATH。

 

解决：

 

• 重新安装 Python3（确保勾选 “Add Python to PATH”）
• 直接通过 Python 调用：python3 -m pip install requests

七、总结

pip 是 Python 生态的基石工具，掌握其用法能极大提升开发效率。核心要点：

 

• 优先使用 pip3 避免与 Python2 混淆
• 用 requirements.txt 管理项目依赖，方便协作
• 配置国内镜像源解决下载慢问题
• 结合虚拟环境隔离不同项目的依赖