特定のバージョンのPython仮想環境を作成する方法

はじめに

Python の仮想環境は、Python プロジェクトと依存関係を管理して分離するための強力なツールです。このチュートリアルでは、特定のバージョンの Python 仮想環境を作成するプロセスと、これらの仮想環境を効果的に管理および使用する方法を案内します。

Skills Graph

Python 仮想環境の理解

Python の仮想環境は、個々のプロジェクトに対して独立してパッケージをインストールおよび管理できる孤立した Python 環境です。異なる依存関係を持つ複数のプロジェクトがある場合や、システム全体の Python インストールと競合する可能性のある特定のバージョンのパッケージを使用する必要がある場合には、これが特に便利です。

Python 仮想環境とは？

Python 仮想環境は、Python インタプリタと特定のプロジェクトに必要なすべてのパッケージおよび依存関係が含まれる独立したディレクトリです。これにより、同じシステム上に複数の孤立した Python 環境を作成および管理でき、それぞれに独自のインストール済みパッケージと依存関係のセットがあります。

Python 仮想環境を使用する理由

Python 仮想環境を使用する理由はいくつかあります。

1. 依存関係管理：各プロジェクトは異なる依存関係を持つ場合があり、仮想環境を使用することで、同じシステム上の他のプロジェクトに影響を与えることなく、これらの依存関係を独立して管理できます。
2. バージョン互換性：仮想環境では、特定のバージョンのパッケージや Python インタプリタを使用できます。これは、プロジェクトがシステム全体のインストールと互換性のない古いまたは新しいバージョンのパッケージを必要とする場合に便利です。
3. 再現性：仮想環境を使用することで、プロジェクトの依存関係が異なる開発環境間で一貫していることを確認でき、異なるマシンで同じセットアップを再現しやすくなります。
4. 孤立性：仮想環境は、他のプロジェクトやシステム全体の Python パッケージとの競合を防ぎ、プロジェクトにとってクリーンで孤立した環境を提供します。

Python 仮想環境の仕組み

Python 仮想環境は、venv と呼ばれるツール（古いバージョンの Python では virtualenv）を使用して作成および管理されます。仮想環境を作成すると、新しいディレクトリが作成され、その中に Python インタプリタのコピーとプロジェクトに必要なすべてのパッケージおよび依存関係が含まれます。

仮想環境をアクティブにすることで、プロジェクトがシステム全体の Python インストールではなく、仮想環境内にインストールされたパッケージと依存関係を使用することを確認できます。

Python 仮想環境の作成

venv モジュールのインストール

venv モジュールは Python の標準ライブラリであるため、デフォルトで既にインストールされています。ただし、古いバージョンの Python を使用している場合は、代わりに virtualenv パッケージをインストールする必要がある場合があります。これは、システムのパッケージマネージャを使用して行うことができます。たとえば、Ubuntu では apt-get を使用します。

sudo apt update
sudo apt-get install python3-venv

仮想環境の作成

新しい Python 仮想環境を作成するには、python3 -m venv コマンドに続けて仮想環境ディレクトリの名前を指定します。

python3 -m venv my_venv

これにより、my_venv という名前の新しいディレクトリが作成され、その中に Python インタプリタと仮想環境に必要なすべてのファイルとディレクトリが含まれます。

仮想環境のアクティベーション

仮想環境を使用するには、まずアクティベートする必要があります。アクティベーション プロセスは、オペレーティング システムによって若干異なります。

Linux/macOS の場合：

source my_venv/bin/activate

Windows の場合：

my_venv\Scripts\activate

仮想環境をアクティベートすると、ターミナル プロンプトに仮想環境の名前が表示され、孤立した環境内で作業していることがわかります。

仮想環境にパッケージをインストールする

仮想環境がアクティベートされたら、通常通り pip を使用して Python パッケージをインストールできます。インストールするパッケージはすべて、仮想環境内にインストールされ、システム全体の Python インストールにはインストールされません。

pip install numpy

仮想環境のデアクティベーション

仮想環境での作業が終了したら、次のコマンドを実行してデアクティベートできます。

deactivate

これにより、システム全体の Python 環境に戻ります。

仮想環境の管理と使用

仮想環境の一覧表示

作成したすべての仮想環境の一覧を表示するには、仮想環境を作成したディレクトリで ls コマンドを使用できます。

ls my_venv

これにより、my_venv ディレクトリの内容が表示され、Python インタプリタや仮想環境を構成する他のファイルやディレクトリが表示されます。

Python バージョンの指定

仮想環境を作成する際に、使用したい Python のバージョンを指定できます。システムに複数の Python バージョンがインストールされており、プロジェクトで特定のバージョンを使用する必要がある場合には、これが特に便利です。

python3.9 -m venv my_venv

これにより、Python 3.9 インタプリタを使用して仮想環境が作成されます。

仮想環境内のパッケージのアップグレード

仮想環境内のパッケージをアップグレードするには、pip install --upgrade コマンドを使用できます。

pip install --upgrade numpy

これにより、numpy パッケージが利用可能な最新バージョンにアップグレードされます。

仮想環境の削除

もはや必要のない仮想環境を削除するには、その仮想環境を含むディレクトリを単に削除するだけです。

rm -rf my_venv

これにより、my_venv 仮想環境とその中にインストールされたすべてのパッケージが永久に削除されます。

LabEx との仮想環境の使用

LabEx は、Python ベースのアプリケーションを構築および管理するための強力なプラットフォームであり、Python 仮想環境とシームレスに統合されています。LabEx を使用している場合、LabEx インターフェイス内で直接仮想環境を作成および管理でき、プロジェクトの依存関係が異なる開発環境間で孤立していることと一貫性があることを確認できます。

まとめ

この手順に従うことで、特定のバージョンの Python 仮想環境を作成する方法と、これらの仮想環境を管理および使用して Python プロジェクトが孤立していて一貫性があることを確認する方法を学ぶことができます。この知識は、Python 開発のワークフローでより効率的で生産的になるのに役立ちます。