Python pip 与 requirements.txt 完全指南

一、pip 是什么？

pip 是 Python 的包管理器，用于安装和管理第三方库（也称为包或模块）。这些库不是 Python 标准库的一部分，但提供了额外的功能，如数据处理、Web 开发等。pip 使得添加和更新这些库变得非常简单。

1.1 pip 的安装

Python 3.4 及以上版本通常自带 pip。要检查是否已安装 pip，请在命令行或终端中运行：

pip --version

如果未安装，可以从 pip 官网 安装。

二、使用 pip 管理第三方库

2.1 安装库

使用 pip 安装第三方库的基本命令是 pip install。例如，安装一个名为 requests 的库：

pip install requests

• 指定版本：pip install requests==2.28.0
• 安装最新版本：pip install --upgrade requests

2.2 卸载库

要卸载已安装的库，使用 pip uninstall 命令：

pip uninstall requests

2.3 列出已安装库

查看所有已安装的第三方库：

pip list

2.4 升级库

升级库到最新版本：

pip install --upgrade requests

2.5 搜索库

查找可用的库（注意：pip search 功能可能因版本而异）：

pip search pandas

三、理解 requirements.txt 文件

requirements.txt 是一个文本文件，用于列出 Python 项目所依赖的所有第三方库及其版本。它帮助确保在不同环境中（如开发和生产）使用相同的依赖，避免兼容性问题。

3.1 创建 requirements.txt

在项目根目录下，使用以下命令生成一个 requirements.txt 文件，列出所有已安装的库和版本：

pip freeze > requirements.txt

生成的 requirements.txt 内容类似：

requests==2.28.0
numpy==1.24.0

3.2 使用 requirements.txt 安装依赖

在新环境中，可以基于 requirements.txt 文件一次性安装所有依赖：

pip install -r requirements.txt

3.3 requirements.txt 的格式

• 每行列出一个库和版本：库名==版本
• 版本可以是特定版本（如 ==2.28.0）或范围（如 >=2.28.0,<3.0.0）。
• 注释：使用 # 符号添加注释，例如 # 用于 HTTP 请求。

3.4 为什么需要 requirements.txt？

• 可重复性：确保项目在不同计算机上运行一致。
• 协作：团队成员可以轻松同步依赖。
• 部署：在服务器上自动化安装依赖。

四、实际示例

假设你正在开发一个简单的 Web 项目，使用 Flask 框架。以下是步骤：

1. 安装 Flask：

   pip install flask
   

2. 创建 requirements.txt：

   pip freeze > requirements.txt
   

   文件内容可能包括：Flask==2.3.0。

3. 在另一台计算机上克隆项目，并安装依赖：

   pip install -r requirements.txt
   

五、常见问题与提示

• 问题：pip 命令慢或不稳定 解决方案：使用国内镜像源，如清华源，命令：pip install requests -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple。

• 问题：requirements.txt 中有不必要依赖 提示：使用 pip freeze 可能包含项目不需要的库。建议手动编辑 requirements.txt，只列出核心依赖。

• 提示：使用虚拟环境 为每个项目创建独立的虚拟环境（如使用 venv 或 virtualenv），可以隔离依赖，避免冲突。安装后，在虚拟环境中激活并运行 pip 命令。

• 提示：更新 requirements.txt 当安装新库或升级时，记得重新运行 pip freeze > requirements.txt 更新文件。

六、总结

通过本教程，你应该已经掌握了 pip 的基本操作和 requirements.txt 的使用。这些技能是 Python 开发的基础，能帮助你高效管理项目依赖。开始动手实践，尝试在你的项目中应用这些知识吧！

如需进一步学习，可以参考官方文档：pip 文档 和 Python 教程。