درس ۰۲: نصب و راه‌اندازی

در این درس به چگونگی نصب و راه‌اندازی پایتون در دو سیستم عامل ویندوز و گنولینوکس پرداخته و در پایان نیز توضیح مختصری از «سیستم مدیریت بسته» پایتون ارایه شده است.

سطح: پایه



دانلود

برای ترجمه و اجرای سورس کد ایجاد شده به زبان پایتون لازم است «بسته نصبی پایتون» (همان CPython یا اگر ساده بگوییم: پایتون) که شامل مفسر، کتابخانه استاندارد، برنامه IDLE (ویرایشگر پیش‌فرض پایتون) و... است را دانلود و بر روی سیستم عامل نصب نماییم.

توجه

پایتون (Python) نام یک زبان برنامه‌نویسی است. به این معنی که ساختاری برای بیان ایده‌ها یا فرمان‌های برنامه‌نویس به ماشین می‌باشد. برای فهماندن فرمان‌های پایتونی به ماشین، مانند هر زبان سطح بالای دیگری نیاز به یک «پردازنده‌ زبان» (Language Processor) است. برنامه‌ CPython پردازنده استاندارد زبان پایتون است که از آن به صورت ساده با همان نام Python یاد می‌شود.

در هر سیستم عاملی ممکن است پایتون از پیش نصب باشد (خصوصا در گنولینوکس) که در صورت رضایت از نسخه‌ موجود، دیگر لزومی به دانلود و نصب آن نخواهد بود؛ برای آگاهی یافتن از این موضوع می‌توانید دستور python --version را در خط فرمان سیستم عامل وارد نمایید؛ البته در ویندوز به دلیل اینکه عملکرد این دستور وابسته به دستکاری متغیر Path می‌باشد، بهتر است از مسیر Control Panel >‌ Programs and Features اقدام نمایید.

نکته

Path یکی از «متغیر‌های محیطی» (Environment Variables) سیستم عامل است. این متغیر حاوی فهرست دایرکتوری‌هایی می‌باشد که سیستم عامل در آن‌ها به دنبال یک فایل اجرایی هم نام با دستور وارد شده در خط فرمان می‌گردد.

هم اکنون این بسته بر پایه دو نسخه‌ متفاوت پایتون (2x و 3x) از صفحه‌ دانلود آن، متناسب با نوع سیستم عامل و معماری پردازنده قابل دانلود است (اندازه:‌ تقریبا بین ۱۲ تا ۲۵ مگابایت) که برای نصب در ویندوز به شکل یک فایل نصبی (با قالب msi) و متناسب با دو معماری 32 (x86) و 64 (AMD64 ،EM64T ،x64 ،x86-64) بیتی منتشر می‌گردد و در صورت نیاز برای نصب آن در گنو‌لینوکس می‌بایست سورس کد آن (که به زبان C است) را دانلود نمایید.

توجه

امکان نصب نسخه‌های متفاوت پایتون (حتی از یک شاخه) در کنار یکدیگر وجود دارد.

در هنگام نگارش این درس دو نسخه‌ 2.7.9 و 3.4.2 جدیدترین نسخه‌های منتشر یافته‌ پایتون هستند. برای دسترسی به جدید‌ترین ویژگی‌ها، پیشنهاد می‌شود همیشه جدیدترین نسخه‌ موجود از پایتون را دانلود نمایید.

نصب در ویندوز

درست به مانند هر برنامه‌ دیگری در ویندوز، نصب به راحتی تنها با چند بار کلیک بر روی دکمه‌ Next به پایان می‌رسد. پیشنهاد می‌شود مسیر پیش‌فرض نصب (مثلا برای نصب نسخه‌ 3.4.2:‌ \C:\Python34) را تغییر ندهید.

در هنگام نصب نسخه‌‌ای که قصد دارید از آن به صورت نسخه‌ پیش‌فرض پایتون خود استفاده نمایید، به این نکته توجه داشته باشید که در مرحله‌ سفارشی‌سازی (Customize) گزینه‌ افزودن خودکار مسیر مفسر پایتون به متغیر Path ویندوز را فعال نمایید (همانند تصویر پایین). در این صورت با وارد کردن دستور python در خط فرمان ویندوز، مفسر پایتون (این نسخه) فراخوانی می‌شود. برای شروع، با وارد کردن دستور python –V یا python --version می‌توانید از نسخه‌ پایتون نصب شده آگاهی یابید:

../_images/l02-install-python-on-windows.png
> python --version
python 3.4.2

در صورت تنظیم نبودن متغیر Path می‌بایست از طریق پنجره خط فرمان و دستور cd به مسیر نصب مفسر پایتون وارد شوید:

> python --version
'python' is not recognized as an internal or external command, operable program or batch file.

> cd C:\Python34\

> python --version
python 3.4.2

البته امکان دستکاری Path در هر زمانی وجود دارد:

مسیر Control Panel > System > Advanced system settings > Advanced را طی کرده و سپس با کلیک بر روی Environment Variables پنجره‌ جدیدی باز می‌گردد که در قسمت System variables آن Path را پیدا و انتخاب نمایید. بر روی Edit در پایین همان پنجره کلیک کرده و عبارت ;C:\Python34;C:\Python34\Scripts (برای نسخه 3.4) یا ;C:\Python27;C:\Python27\Scripts (برای نسخه 2.7) را به ابتدای متن موجود در قسمت Variable value پنجره‌ جدید وارد و سپس بر روی دکمه‌ OK کلیک نمایید. :)

../_images/l02-add-path-on-windows.png

ملاحظه

در ویندوز از کاراکتر نقطه‌ ویرگول (سمی‌کالن Semicolon) یا ; برای جدا‌سازی مسیر دایرکتوری‌ها در متغیر path استفاده می‌گردد. C:\Python34 از عبارت یاد شده، مشخص کننده‌‌ مسیر مفسر پایتون (python.exe) است و با توجه به افزوده شدن pip (سیستم مدیریت بسته‌‌ پایتون) به بسته نصبی پایتون از نسخه‌ 3.4 به بعد، C:\Python34\Scripts نیز به منظور ایجاد امکان دسترسی و فراخوانی آن (pip.exe یا pip3.exe یا pip3.4.exe - فرقی ندارند) افزوده می‌شود.

اگر بخواهیم بر روی یک ویندوز از هر دو شاخه پایتون نسخه‌ای یا حتی چند نسخه‌ متفاوت از هر یک به مانند نسخه‌های 2.6، 2.7، 3.3 و 3.4 را نصب نماییم؛ یک راه خوب برای فراخوانی مفسر پایتونِ هر یک از آن‌ها در خط فرمان ویندوز، استفاده از راه‌انداز پایتون (Python Launcher) می‌باشد. در این راهکار نیازی به دستکاری متغیر Path نیست و از دستور py به جای دستور python استفاده می‌شود؛ به این صورت که با دستور py یا py -2 مفسر آخرین نسخه‌ موجود از شاخه 2x پایتون و با دستور py -3 نیز مفسر آخرین نسخه‌ موجود از شاخه 3x پایتون فراخوانی می‌گردد. برای فراخوانی مفسر دیگر نسخه‌ها هم می‌بایست نسخه‌ آن‌ها به صراحت ذکر گردد (مانند: py -3.3 و py -2.6):

> py --version
2.7.9
> py -2 --version
2.7.9
> py -2.6 --version
2.6.6
> py -3 --version
3.4.2
> py -3.3 --version
3.3.5

نصب در گنولینوکس

پایتون معمولا در توزیع‌های گنولینوکس از پیش نصب می‌باشد (بر روی برخی نیز از هر دو شاخه آن نسخه‌ایی نصب است؛ به مانند: Ubuntu و Fedora). برای اطمینان کافی است دستورات python2 --version (برای نسخه 2x) و python3 --version (برای نسخه 3x) را در خط فرمان سیستم عامل وارد نمایید؛ به عنوان نمونه وضعیت نسخه‌های پایتون در Ubuntu 14.04 به صورت پایین است:

user> python --version
python 2.7.6

user> python2 --version
python 2.7.6

user> python3 --version
python 3.4.0

توجه

از آنجا که هنوز (اوایل ۲۰۱۵) نسخه‌ 2x، نسخه‌ پیش‌فرض پایتون در اکثر توزیع‌های گنولینوکس است، بنابراین دستور python --version نیز موجب فراخوانی مفسر پایتون نسخه‌ 2x و نمایش نسخه‌ آن می‌شود.

Arch Linux نخستین توزیع از گنولینوکس است که نسخه‌ 3x را به عنوان نسخه پیش‌فرض پایتون خود قرار داده است.

در دستورات یاد شده به جای version-- می‌توان از V- (حرف v بزرگ انگلیسی) نیز استفاده نمود.

اکنون با فرض اینکه توزیع مورد استفاده‌‌، از پیش فاقد نسخه‌ 3x بوده یا اینکه نسخه‌ نصب شده آنقدر قدیمی است که می‌بایست آن را ارتقا (Upgrade) داد؛ پس از دانلود سورس کد نسخه‌ جدید (در این زمان فایل: Python-3.4.2.tar.xz) به صورت زیر عمل خواهیم کرد (نصب نسخه‌ 2x نیز به همین شکل است):

نخست می‌بایست تمام بسته‌های پیش‌نیاز در سیستم عامل نصب گردند. برای این منظور می‌توانید دستورات پایین را (متناسب با نوع توزیع خود) در خط فرمان سیستم عامل وارد نمایید:

در Fedora:

user> sudo dnf update
user> sudo dnf install make automake autoconf pkgconfig glibc-devel gcc gcc-c++ bzip2 bzip2-devel tar tcl tcl-devel tix tix-devel tk tk-devel zlib-devel ncurses-devel sqlite-devel openssl-devel openssl readline-devel gdbm-devel db4-devel expat-devel libGL-devel libffi-devel gmp-devel valgrind-devel systemtap-sdt-devel xz-devel libX11-devel findutils libpcap-devel

در Ubuntu:

user> sudo apt-get update
user> sudo apt-get install build-essential
user> sudo apt-get install make automake autoconf pkg-config libc6-dev gcc g++ bzip2 libbz2-dev tar tcl tcl-dev tix-dev tk tk-dev zlib1g-dev libncursesw5-dev libsqlite3-dev libssl-dev openssl libreadline-dev libgdbm-dev db4.8-util libexpat1-dev libgl-dev libffi-dev libgmp3-dev valgrind systemtap-sdt-dev xz-utils libX11-dev findutils libpcap-dev

پس از اطمینان از نصب بسته‌های پیش‌نیاز به مسیری که سورس کد پایتون (پس از دانلود) در آن قرار دارد رفته (در اینجا: دایرکتوری Downloads) و فایل سورس کد را از حالت فشرده خارج نمایید. حاصل کار یک دایرکتوری جدید با نامی مشابه Python-3.4.2 است که با استفاده از دستور ls قابل مشاهده است؛ اکنون می‌بایست از طریق خط فرمان و دستور cd وارد مسیر آن شوید.

user> cd Downloads/
user> ls
Python-3.4.2.tar.xz

user> tar xf Python-3.4.2.tar.xz

user> ls
Python-3.4.2  Python-3.4.2.tar.xz

user> cd Python-3.4.2/

در پایان دستورات پایین را به ترتیب وارد نمایید:

user> sudo ./configure
user> sudo make
user> sudo make install

اگر پیش از این نسخه‌ای از شاخه 3x پایتون نصب باشد (مانند 3.3)، دستور سطر سوم موجب جایگزین شدن نسخه‌ جدید (3.4) با آن می‌شود؛ این دستور در مواقع ارتقا نسخه پایتون مفید است. چنانچه قصد دارید همچنان به نسخه‌ پیشین نیز دسترسی داشته باشید، دستور make altinstall را جایگزین make install نمایید. به عنوان نمونه وضعیت نسخه‌ 3x پایتون، در زمان‌ قبل و بعد از نصب نسخه‌ جدید به همراه مسیر نصب آن در Fedora 20 آورده شده است. به تفاوت عملکرد دو دستور make altinstall و make install توجه نمایید:

گرفتن نسخه‌های از پیش نصب:

user> python --version
Python 2.7.5

user> python2 --version
Python 2.7.5

user> python3 --version
Python 3.3.2

گرفتن مسیر و نسخه‌ پایتون 3x پس از نصب نسخه 3.4.2 با استفاده از دستور make altinstall :

user> which python3
/usr/bin/python3

user> which python3.4
/usr/local/bin/python3.4

user> python3 --version
Python 3.3.2

user> python3.4 --version
Python 3.4.2

گرفتن مسیر و نسخه‌ پایتون 3x پس از نصب نسخه 3.4.2 با استفاده از دستور make install :

user> which python3
/usr/local/bin/python3

user> which python3.4
/usr/local/bin/python3.4

user> python3 --version
Python 3.4.2

user> python3.4 --version
Python 3.4.2

در روشی دیگر برای نصب کردن چندین نسخه‌ متفاوت از یک شاخه پایتون، می‌توان هر یک را در محل مشخصی از دیسک نصب نمود. برای این منظور می‌بایست از دستوراتی مشابه پایین استفاده نمایید:

user> sudo ./configure --prefix=/opt/python3.4
user> sudo make
user> sudo make install

ملاحظه

عبارت opt/python3.4/ در سطر یکم، مشخص کننده‌‌ محل نصب پایتون است که به دلخواه خود کاربر تعیین می‌گردد.

در صورت استفاده از این روش، مفسر پایتون نسخه نصب شده را می‌توان مشابه هر یک از دو دستور زیر (با ذکر مسیر نصب - در اینجا: opt/python3.4/)‌ فراخوانی نمود:

user> /opt/python3.4/bin/python3 --version
Python 3.4.2
user> /opt/python3.4/bin/python3.4 --version
Python 3.4.2

برای راحتی در فراخوانی می‌توانید نشانی دایرکتوری مفسر پایتون را به متغیر محیطی Path سیستم عامل اضافه نمایید. برای این کار فایل پنهان bashrc. (البته چنانچه از پوسته پیش‌فرض یعنی bash استفاده می‌کنید) موجود در دایرکتوری home (مسیر ~) را توسط یک ویرایشگر متن، باز نموده و عبارتی مشابه پایین را در آن وارد و سپس تغییر ایجاد شده را ذخیره (Save) نمایید:

export PATH=$PATH:/opt/python3.4/bin

اکنون برای فراخوانی پایتون نصب شده دیگر نیازی به وارد کردن مسیر آن نمی‌باشد ولی به خاطر داشته باشید به دلیل وجود نسخه 3x ای که از پیش نصب بوده (در اینجا: 3.3.2) لازم است نسخه جدید را با ذکر صریح نسخه فراخوانی نمایید:

user> python3 --version
Python 3.3.2
user> python3.4 --version
Python 3.4.2

توجه

به صورت کلی برای فراخوانی پایتون نسخه 3x از یکی از دستورات python3.4 ،python3 یا python3.x که x بیانگر بخش جزئی نسخه پایتون می‌باشد و برای نسخه 2x نیز از دستورات python2.7 ،python2 ،python یا python2.x استفاده می‌گردد. در این راستا چنانچه پایتون در مسیری خاص نصب گردد لازم است مسیر آن به متغیر Path اضافه شود. برای فراخوانی pip و IDLE هر نسخه نیز از همین رویه پیروی می‌شود.

سیستم مدیریت بسته

pip (پِپ) سیستم مدیریت بسته‌‌ پایتون است. pip ابزاری است مبتنی بر خط فرمان که از آن برای نصب، حذف، بروز رسانی و در کل مدیریت بسته‌های (یا کتابخانه‌ها‌ی شخص ثالث) پایتون استفاده می‌گردد. برنامه‌نویس پس از یافتن بسته‌ مورد نیاز خود در PyPI یا وب‌سایت‌ها و سرویس‌های دیگری به مانند github.com و bitbucket.com می‌تواند به وسیله دستور pip در خط فرمان، اقدام به نصب آن در پایتون نماید.

نکته

PyPI (پای‌پِ) یا مخزن بسته‌های پایتون (Python Package Index) محلی است که بسیاری از کتابخانه‌ها یا برنامه‌های شخص ثالث پایتون در آن نگه داری می‌شود. کاربران پایتون می‌توانند از طریق PyPI پروژه (یا بسته) خود را منتشر یا اقدام به جستجو و دانلود بسته‌های مورد نیاز خود نمایند.

pip از زمان انتشار نسخه‌ 3.4 به بسته‌ نصبی پایتون افزوده شده است و به همراه آن نصب می‌شود ولی در صورت نیاز به pip برای نسخه‌های قدیمی‌تر، می‌بایست آن را به صورت جداگانه‌ نصب نمایید.

توجه

نسخه 2.7.9 پایتون پس از نسخه 3.4 منتشر شده است؛ بنابراین با نصب این نسخه و نسخه‌های جدیدتر آن از شاخه 2x پایتون نیز pip در دسترس خواهد بود.

برای نصب pip لازم است تا فایل get-pip.py را دانلود نمایید.

سپس به وسیله‌ دستوری مشابه python get-pip.py در خط فرمان، با سطح کاربری Administrator (در ویندوز) یا root (در گنولینوکس) می‌توانید اقدام به نصب pip نمایید. فراموش نشود، در زمان نصب نیاز به اتصال اینترنت می‌باشد.

توجه

منظور از python در دستور python get-pip.py، فراخوانی مفسر پایتون نسخه‌ایست که قصد داریم pip را در آن نصب کنیم.

برای نمونه؛ با فرض دانلود بودن get-pip.py و قرار داشتن آن در دایرکتوری Downloads سیستم عامل،‌ برای نصب pip در نسخه 3x (مثلا قدیمی!) پایتون به صورت پایین عمل می‌نماییم:

در گنولینوکس:

user> cd Downloads/
user> sudo python3 get-pip.py

[...]
Successfully installed [...]

user> pip3 --version
pip 7.0.1 [...]

در ویندوز:

> cd Downloads\
> python get-pip.py

[...]
Successfully installed [...]

> pip --version
pip 7.0.1 [...]

توجه داشته باشید که پیش از این، محل نصب پایتون نسخه 3x به ترتیبی که گفته شد به متغیر Path ویندوز افزوده بودیم و cmd نیز به صورت Administrator اجرا شده است.

کار با pip بسیار آسان است. به عنوان نمونه برای نصب Bottle که یک وب فریم‌ورک (Web Framework) برای پایتون است از دستور pip install bottle استفاده می‌گردد. با وارد کردن این دستور، Bottle در PyPI (به عنوان مخزن پیش‌فرض pip) جستجو می‌شود و پس از یافتن، ابتدا دانلود، سپس نصب و به دایرکتوری site-packages پایتون افزوده می‌شود.

در ادامه برخی از دستورات رایج pip آورده شده است. برای کسب دانش بیشتر از چگونگی استفاده‌ pip می‌توانید به اسناد آن مراجعه نمایید.

  • نصب آخرین نسخه از یک بسته:

    # pip install [package name]
    
    root> pip install SomePackage
    
  • نصب یک نسخه خاص از یک بسته:

    # pip install [package name]==[version]
    
    root> pip install SomePackage==1.0.4
    
  • حذف یک بسته:

    # pip uninstall [package name]
    
    root> pip uninstall SomePackage
    
  • بروز رسانی یک بسته:

    # pip install --upgrade [package name]
    
    root> pip install --upgrade SomePackage
    

    برای بروز رسانی خود pip نیز از همین الگو استفاده می‌شود: pip install --upgrade pip

    البته در ویندوز می‌بایست از دستور python -m pip install -U pip استفاده نمایید.

    به جای upgrade-- می توانید از U- نیز استفاده نمایید.


  • گرفتن فهرست تمام بسته‌های نصب شده:

    user> pip list
    
  • گرفتن فهرست تمام بسته‌هایی که می‌بایست بروز رسانی شوند:

    user> pip list --outdated
    
  • مشاهده جزییات یک بسته نصب شده:

    # pip show [package name]
    
    user> pip show SomePackage
    
  • نصب تمام بسته‌هایی که درون یک فایل متنی به مانند requirements.txt مشخص شده است (فایل نمونه):

    root> pip install -r requirements.txt
    


😊 امیدوارم مفید بوده باشه

لطفا دیدگاه و سوال‌های مرتبط با این درس خود را در کدرز مطرح نمایید.