Использование Python в Windows

4.1.1. Этапы установки

Для загрузки доступны четыре установщика Python 3.12 — по два для 32-разрядной и 64-разрядной версий интерпретатора. Веб-установщик — это небольшой начальный файл загрузки, который при необходимости автоматически загрузит требуемые компоненты. Автономный установщик включает компоненты, необходимые для установки по умолчанию, и требует подключения к Интернету только для дополнительных возможностей. Другие способы избежать загрузки во время установки описаны в разделе Установка без загрузки.

После запуска установщика можно выбрать один из двух вариантов:

Если выбрать «Установить сейчас»:

• Вам не понадобятся права администратора (если только не требуется обновление системной библиотеки C Runtime или вы не устанавливаете средство запуска Python для Windows для всех пользователей)
• Python будет установлен в ваш каталог пользователя
• Средство запуска Python для Windows будет установлено в соответствии с параметром внизу первой страницы
• Будут установлены стандартная библиотека, набор тестов, средство запуска и pip
• Если этот параметр выбран, каталог установки будет добавлен в ваш PATH
• Ярлыки будут видны только текущему пользователю

Выбор варианта «Настроить установку» позволяет выбрать устанавливаемые компоненты, расположение установки, другие параметры и действия после установки. Для установки отладочных символов или двоичных файлов необходимо использовать этот вариант.

Чтобы установить Python для всех пользователей, выберите «Настроить установку». В этом случае:

• Возможно, потребуется указать учётные данные администратора или получить его разрешение
• Python будет установлен в каталог Program Files
• Средство запуска Python для Windows будет установлено в каталог Windows
• Во время установки можно выбрать дополнительные компоненты
• Стандартную библиотеку можно предварительно скомпилировать в байт-код
• Если этот параметр выбран, каталог установки будет добавлен в системный PATH
• Ярлыки будут доступны всем пользователям

4.1.2. Снятие ограничения MAX_PATH

Исторически Windows ограничивала длину путей 260 символами. Это означало, что более длинные пути не разрешались, что приводило к ошибкам.

В последних версиях Windows это ограничение можно увеличить примерно до 32 000 символов. Администратору потребуется активировать групповую политику «Включить длинные пути Win32» либо задать LongPathsEnabled значение 1 в разделе реестра HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem.

Это позволяет функции open(), модулю os и большинству других функций для работы с путями принимать и возвращать пути длиной более 260 символов.

После изменения указанного параметра дополнительная настройка не требуется.

4.1.3. Установка без пользовательского интерфейса

Все параметры, доступные в интерфейсе установщика, можно также указать в командной строке. Это позволяет с помощью скриптов устанавливать Python на множестве компьютеров без участия пользователя. Эти параметры можно задать и без отключения интерфейса, чтобы изменить некоторые значения по умолчанию.

Установщику можно передать следующие параметры (их можно найти, запустив установщик с /?):

Все остальные параметры передаются как name=value, где значение обычно равно 0 для отключения компонента, 1 для его включения или представляет собой путь. Полный список доступных параметров приведён ниже.

Например, чтобы выполнить тихую установку Python для всей системы с параметрами по умолчанию, можно использовать следующую команду (из командной строки с повышенными правами):

python-3.9.0.exe /quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 Include_test=0

Чтобы пользователи могли легко установить личную копию Python без набора тестов, можно создать ярлык со следующей командой. При этом будет показана упрощённая начальная страница, а настройка будет запрещена:

python-3.9.0.exe InstallAllUsers=0 Include_launcher=0 Include_test=0
    SimpleInstall=1 SimpleInstallDescription="Just for me, no test suite."

(Обратите внимание: исключение средства запуска также исключает ассоциации файлов. Это рекомендуется только для установки для отдельного пользователя, если в системе уже есть установка для всех пользователей, включающая средство запуска.)

Перечисленные выше параметры также можно поместить в файл с именем unattend.xml рядом с исполняемым файлом. В этом файле указываются список параметров и их значения. Если значение задано как атрибут, оно будет преобразовано в число, если это возможно. Значения, заданные как текст элемента, всегда остаются строками. В этом примере файла заданы те же параметры, что и в предыдущем примере:

<Options>
    <Option Name="InstallAllUsers" Value="no" />
    <Option Name="Include_launcher" Value="0" />
    <Option Name="Include_test" Value="no" />
    <Option Name="SimpleInstall" Value="yes" />
    <Option Name="SimpleInstallDescription">Just for me, no test suite</Option>
</Options>

4.1.4. Установка без загрузки

Некоторые компоненты Python не входят в первоначально загружаемый установщик, поэтому для их выбора может потребоваться подключение к Интернету. Чтобы избежать этого, все возможные компоненты можно загрузить по запросу и создать полный комплект файлов, для которого подключение к Интернету больше не понадобится независимо от выбранных компонентов. Обратите внимание, что такой комплект может оказаться больше необходимого, но при выполнении большого количества установок очень удобно иметь локальную кэшированную копию.

Выполните следующую команду в командной строке, чтобы загрузить все возможные необходимые файлы. Не забудьте заменить python-3.9.0.exe фактическим именем установщика и создать комплекты в отдельных каталогах, чтобы избежать конфликтов между файлами с одинаковыми именами.

python-3.9.0.exe /layout [optional target directory]

Можно также указать параметр /quiet, чтобы скрыть отображение хода выполнения.

4.1.5. Изменение установленной версии

После установки Python можно добавлять или удалять компоненты с помощью средства «Программы и компоненты», входящего в состав Windows. Выберите запись Python и нажмите «Удалить/Изменить», чтобы открыть установщик в режиме обслуживания.

Пункт «Изменить» позволяет добавлять или удалять компоненты, изменяя флажки: флажки, состояние которых не изменилось, не приведут к установке или удалению компонентов. Некоторые параметры в этом режиме изменить нельзя, например каталог установки. Чтобы изменить их, необходимо полностью удалить Python, а затем установить его заново.

Пункт «Восстановить» проверит все файлы, которые должны быть установлены с текущими параметрами, и заменит удалённые или изменённые файлы.

Пункт «Удалить» полностью удалит Python, за исключением средства запуска Python для Windows, которое отображается отдельной записью в разделе «Программы и компоненты».

4.2.1. Известные проблемы

>>> import os
>>> test_file = 'C:\\Users\\example\\AppData\\Local\\test.txt'
>>> os.path.realpath(test_file)
'C:\\Users\\example\\AppData\\Local\\Packages\\PythonSoftwareFoundation.Python.3.8_qbz5n2kfra8p0\\LocalCache\\Local\\test.txt'

4.4.1. Приложение на Python

Пользователям не обязательно знать, что приложение написано на Python. В этом случае встраиваемый дистрибутив можно использовать для включения частной версии Python в установочный пакет. В зависимости от того, насколько незаметным должно быть это решение (или, наоборот, насколько профессионально оно должно выглядеть), можно выбрать один из двух вариантов.

Использование специализированного исполняемого файла в качестве средства запуска требует некоторого программирования, но обеспечивает наиболее незаметную для пользователей работу. При использовании настраиваемого средства запуска ничто явно не указывает на то, что программа работает на Python: можно настроить значки, указать сведения о компании и версии, а ассоциации файлов будут работать должным образом. В большинстве случаев пользовательскому средству запуска достаточно вызывать Py_Main с заранее заданной командной строкой.

Более простой подход — предоставить пакетный файл или созданный ярлык, напрямую вызывающий python.exe или pythonw.exe с необходимыми аргументами командной строки. В этом случае приложение будет выглядеть как Python, а не как приложение под своим настоящим именем, и пользователям может быть сложно отличить его от других работающих процессов Python или ассоциаций файлов.

При использовании последнего подхода пакеты следует устанавливать в каталоги рядом с исполняемым файлом Python, чтобы они были доступны по пути поиска. При использовании специализированного средства запуска пакеты можно разместить в других местах, поскольку перед запуском приложения можно указать путь поиска.

4.4.2. Встраивание Python

Для приложений, написанных на нативном коде, часто требуется какой-либо язык сценариев, и для этой цели можно использовать встраиваемый дистрибутив Python. Как правило, большая часть приложения написана на нативном коде, а некоторая его часть либо вызывает python.exe, либо напрямую использует python3.dll. В обоих случаях достаточно распаковать встраиваемый дистрибутив во вложенный каталог установки приложения, чтобы предоставить загружаемый интерпретатор Python.

Как и при использовании в приложении, пакеты можно устанавливать в любое место, поскольку до инициализации интерпретатора можно указать пути поиска. В остальном принципиальных различий между использованием встраиваемого дистрибутива и обычной установки нет.

4.6.1. Дополнение: настройка переменных среды

В Windows переменные среды можно настроить постоянно на уровне пользователя и на уровне системы, а также временно — в командной строке.

Чтобы временно задать переменные среды, откройте командную строку и используйте команду set:

C:\>set PATH=C:\Program Files\Python 3.9;%PATH%
C:\>set PYTHONPATH=%PYTHONPATH%;C:\My_python_lib
C:\>python

Эти изменения будут применяться ко всем последующим командам, выполняемым в этой консоли, и наследоваться всеми приложениями, запущенными из неё.

Если заключить имя переменной в знаки процента, будет подставлено её текущее значение, что позволит добавить новое значение в начало или конец. Добавление каталога с файлом python.exe в начало переменной PATH — распространённый способ обеспечить запуск нужной версии Python.

Чтобы изменить переменные среды по умолчанию на постоянной основе, нажмите кнопку «Пуск» и найдите «изменение переменных среды» либо откройте свойства системы, выберите Дополнительные параметры системы и нажмите кнопку Переменные среды. В этом диалоговом окне можно добавлять и изменять переменные пользователя и системы. Для изменения системных переменных необходим неограниченный доступ к компьютеру (то есть права администратора).

4.6.2. Поиск исполняемого файла Python

Помимо использования автоматически созданного пункта в меню «Пуск» для интерпретатора Python, можно запускать Python из командной строки. Для этого в установщике предусмотрен соответствующий параметр.

На первой странице установщика можно установить флажок «Add Python to PATH», чтобы установщик добавил путь установки в PATH. Также добавляется расположение каталога Scripts\. Это позволяет запускать интерпретатор командой python, а установщик пакетов — командой pip. Таким образом, можно также запускать скрипты с параметрами командной строки; см. документацию Командная строка.

Если вы не включили этот параметр при установке, можно повторно запустить установщик, выбрать пункт «Изменить» и включить его. Кроме того, можно вручную изменить PATH, следуя указаниям в разделе Дополнение: настройка переменных среды. Необходимо задать переменную среды PATH, включив в неё каталог установки Python, отделённый точкой с запятой от других элементов. Пример значения переменной (предполагается, что первые два элемента уже были заданы):

C:\WINDOWS\system32;C:\WINDOWS;C:\Program Files\Python 3.9

4.8.1. Начало работы

py

py -3.7

py -2

'py' is not recognized as an internal or external command,
operable program or batch file.

py --list

# Select any '3.*' tagged runtime
py -V:3

# Select any 'PythonCore' released runtime
py -V:PythonCore/

# Select PythonCore's latest Python 3 runtime
py -V:PythonCore/3

#! python
import sys
sys.stdout.write("hello from Python %s\n" % (sys.version,))

py hello.py

#! python3

4.8.2. Строки шебанга

Если первая строка файла скрипта начинается с #!, она называется строкой «шебанга». Linux и другие Unix-подобные операционные системы поддерживают такие строки на системном уровне; обычно с их помощью указывают, как следует запускать скрипт. Это средство запуска предоставляет те же возможности для скриптов Python в Windows, как показано в приведённых выше примерах.

Чтобы строки шебанга в скриптах Python можно было использовать и в Unix, и в Windows, это средство запуска поддерживает несколько «виртуальных» команд для указания нужного интерпретатора. Поддерживаются следующие виртуальные команды:

• /usr/bin/env
• /usr/bin/python
• /usr/local/bin/python
• python

Например, если первая строка скрипта начинается с

#! /usr/bin/python

будет найден и использован интерпретатор Python по умолчанию. Поскольку многие скрипты Python, написанные для Unix, уже содержат эту строку, их можно запускать с помощью средства запуска без изменений. Если вы пишете новый скрипт в Windows, который должен работать и в Unix, используйте одну из строк шебанга, начинающихся с /usr.

К любой из перечисленных виртуальных команд можно добавить явное указание версии (только основную версию либо основную и дополнительную версии). Кроме того, 32-разрядную версию можно запросить, добавив «-32» после номера дополнительной версии. То есть /usr/bin/python3.7-32 запросит использование 32-разрядной версии Python 3.7.

У формы строки шебанга /usr/bin/env есть ещё одно особое свойство. Прежде чем искать установленные интерпретаторы Python, эта форма ищет исполняемый файл PATH, чтобы найти исполняемый файл Python с именем, указанным первым аргументом. Это соответствует поведению программы Unix env, которая выполняет поиск PATH. Если не удаётся найти исполняемый файл, соответствующий первому аргументу после команды env, но аргумент начинается с python, он будет обработан так же, как и другие виртуальные команды. Чтобы пропустить этот поиск в PATH, можно задать переменную среды PYLAUNCHER_NO_SEARCH_PATH (с любым значением).

Строки шебанга, не соответствующие ни одному из этих шаблонов, проверяются в разделе [commands] файла .INI средства запуска. Это можно использовать для обработки определённых команд способом, подходящим для вашей системы. Имя команды должно быть одним аргументом (в исполняемом файле шебанга не должно быть пробелов), а подставляемое значение должно быть полным путём к исполняемому файлу (дополнительные аргументы, указанные в .INI, будут заключены в кавычки как часть имени файла).

[commands]
/bin/xpython=C:\Program Files\XPython\python.exe

Команды, не найденные в файле .INI, считаются путями к исполняемым файлам Windows: абсолютными или относительными к каталогу, содержащему файл скрипта. Это упрощает запуск скриптов только для Windows, например созданных установщиком, поскольку такое поведение несовместимо с оболочками Unix. Эти пути можно заключать в кавычки и указывать для них несколько аргументов, после чего к ним будут добавлены путь к скрипту и любые дополнительные аргументы.

4.8.3. Аргументы в строках шебанга

В строках шебанга также можно указать дополнительные параметры, которые будут переданы интерпретатору Python. Например, если строка шебанга выглядит так:

#! /usr/bin/python -v

Python будет запущен с параметром -v

4.8.4. Настройка

[defaults]
python=3.7

[defaults]
python=3
python3=3.7

4.8.5. Диагностика

Если задана переменная среды PYLAUNCHER_DEBUG (с любым значением), средство запуска выводит диагностическую информацию в stderr (то есть в консоль). Эта информация одновременно и подробна, и лаконична, но позволяет узнать, какие версии Python были найдены, почему выбрана определённая версия и какая именно команда командной строки использовалась для запуска целевого интерпретатора Python. В первую очередь эта возможность предназначена для тестирования и отладки.

4.8.6. Пробный запуск

Если задана переменная среды PYLAUNCHER_DRYRUN (с любым значением), средство запуска выведет команду, которую оно выполнило бы, но не станет запускать Python. Это может быть полезно инструментам, которым нужно использовать средство запуска для обнаружения Python, а затем запускать его напрямую. Обратите внимание: команда, выведенная в стандартный вывод, всегда кодируется с использованием UTF-8 и может некорректно отображаться в консоли.

4.8.7. Установка по запросу

Если задана переменная среды PYLAUNCHER_ALLOW_INSTALL (с любым значением), а запрошенная версия Python не установлена, но доступна в Microsoft Store, средство запуска попытается установить её. Для завершения установки может потребоваться вмешательство пользователя, и команду, возможно, придётся выполнить повторно.

Дополнительная переменная PYLAUNCHER_ALWAYS_INSTALL заставляет средство запуска всегда пытаться установить Python, даже если он уже обнаружен. Она предназначена главным образом для тестирования (и должна использоваться вместе с PYLAUNCHER_DRYRUN).

4.8.8. Коды возврата

Средство запуска Python может возвращать следующие коды завершения. К сожалению, их невозможно отличить от кода завершения самого Python.

Названия кодов приведены так, как они используются в исходном коде, и служат только для справки. Получить или определить их иначе, чем прочитав эту страницу, невозможно. Записи перечислены в алфавитном порядке названий.

4.10.1. PyWin32

Модуль PyWin32, созданный Марком Хаммондом, представляет собой набор модулей для расширенной поддержки Windows. В него входят средства для работы с:

• Component Object Model (COM)
• вызовами Win32 API
• реестром
• журналом событий
• пользовательскими интерфейсами на основе Microsoft Foundation Classes (MFC)

PythonWin — это пример приложения MFC, поставляемый с PyWin32. Это встраиваемая IDE со встроенным отладчиком.

4.10.2. cx_Freeze

cx_Freeze преобразует скрипты Python в исполняемые программы Windows (файлы *.exe). После этого приложение можно распространять без необходимости устанавливать Python пользователям.