這陣子我手上的樹莓派陸續升版為最新的 Trixie OS, 不允許直接在系統 Python 環境用 pip 安裝第三方套件 (自上一版 Bookworm 開始遵循 PEP 668 規範), 必須建立虛擬環境後在裡面安裝, 所以之後會很常使用 venv 指令.
最常用的三個 venv 指令如下 (myvenv 是自訂的虛擬環境資料夾名稱) :
- 建立虛擬環境 : python -m venv myvenv
- 進入虛擬環境 : surce myvenv/bin/activate
- 退出虛擬環境 : deactivate
今天在 "Raspberry Pi 5 + AI創新實踐 : 電腦視覺與人工智慧應用指南" 這本書最後一章看到它在 python -m venv 指令後面使用了我沒看過的 --system-site-packages 參數, 詢問 Gemini 才知道這是為了在虛擬環境中使用系統 Python 中已經安裝的套件 (例如某些大型或難以編譯的套件如 NumPy 或特定的資料庫驅動等), 使用此參數可在虛擬環境中也能使用它們而毋須重新安裝. 但若在虛擬環境中安裝了與系統同名的套件, 則虛擬環境中的版本會優先使用.
如果建立虛擬環境時使用了 --system-site-packages 參數, 則在此虛擬環境下輸入 pip list 命令會輸出兩類套件混在一起顯示 :
- 虛擬環境內用 pip install 手動安裝的套件
- 系統 Python 的所有套件
如果要查看虛擬環境下安裝的套件, 可以用 pip list --local 指令.
用 --system-site-packages 建立的虛擬環境在用 pip freeze > requirements.txt 指令進行打包或依賴管理時會有不純淨和混亂的問題, pip freeze 只會列出在虛擬環境中手動安裝的套件, 不會將透過 --system-site-packages 繼承的系統級套件包含在 requirements.txt 中, 當將此專案部署到另一個環境 (例如新的伺服器或同事的電腦) 並嘗試使用 pip install -r requirements.txt 安裝依賴時, 專案會缺少所有必要的系統套件而無法運行, 這也是為什麼在絕大多數的專案中並不建議使用這個參數的原因.
結論 : 不要用 --system-site-packages 參數建立虛擬環境, 這種虛擬環境不純淨與不可移植, 專案無法保證在其他地方運行結果一致.
venv 的可用參數整理如下表 :
| 參數 | 說明 | 範例用途 |
|---|---|---|
--clear |
如果指定的環境目錄已經存在，則在創建新環境之前會**刪除**現有目錄的內容。 | 當您想徹底重建一個現有的虛擬環境時使用。 |
--upgrade-deps |
確保環境中的基礎依賴，如 **pip**、**setuptools** 和 **wheel**，被升級到最新的版本。 |
推薦使用，以確保您使用最新的套件管理工具。 |
-h, --help |
顯示 venv 模組的說明訊息和所有可用參數。 |
用於查找完整的參數列表。 |
--copies |
強制使用 **複製** 而不是符號連結來安裝環境中的檔案。 | 在某些檔案系統或作業系統上，符號連結可能會有問題時使用。 |
--system-site-packages |
允許虛擬環境訪問系統安裝的套件。 | 在需要共用大型系統套件時使用。 |
--symlinks |
（預設行為）盡可能使用**符號連結**來安裝環境中的檔案，以節省空間。 | 如果您使用了 --copies，可以用此選項切換回預設行為。 |
--prompt <PROMPT> |
為虛擬環境指定一個**不同的前綴**，該前綴會顯示在終端機提示符號中，而不是使用目錄名稱。 | 讓您更容易識別當前激活的是哪個環境，例如 --prompt my-project-dev。 |
如果要在建立虛擬環境時 pip 為最新版, 可以加 --upgrade-deps 參數 :
python -m venv --upgrade-deps myvenv
例如 :
pi@pi3aplus:~ $ python -m venv streamlit_venv
pi@pi3aplus:~ $ cd streamlit_venv
pi@pi3aplus:~/streamlit_venv $ ls -ls
總用量 16
4 drwxrwxr-x 2 pi pi 4096 12月 10 14:47 bin
4 drwxrwxr-x 3 pi pi 4096 12月 10 14:46 include
4 drwxrwxr-x 3 pi pi 4096 12月 10 14:46 lib
0 lrwxrwxrwx 1 pi pi 3 12月 10 14:46 lib64 -> lib
4 -rw-rw-r-- 1 pi pi 161 12月 10 14:46 pyvenv.cfg
啟動與退出虛擬環境的 activate/deactivate 等指令都放在 bin 底下.
pi@pi3aplus:~ $ source ~/streamlit_venv/bin/activate
(streamlit_venv) pi@pi3aplus:~ $ pip list
Package Version
------- -------
pip 25.1.1
(streamlit_venv) pi@pi3aplus:~ $
可見純淨的虛擬環境剛建立時只有 pip 一個套件而已.
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