Библиотеки в Python позволяют существенно расширить функциональность программ. С их помощью можно упростить выполнение многих задач и сэкономить немало времени. Они бывают как встроенными, так и сторонними. Первые есть во всех поставках языка, а сторонние создают другие разработчики для того, чтобы упростить жизнь себе и другим программистам. Чтобы установить сторонние библиотеки, используется специальный модуль, который называется PIP. Сегодня более подробно поговорим о том, что это такое, и как его использовать для установки дополнительных компонентов языка.
Что такое PIP?
PIP – это менеджер для установки библиотек. Он предустановлен во всех версиях языка, начиная 3.4. Если же его нет у вас, то необходимо обновить Python или установить отдельно.
Здесь надо еще понять, как разграничить понятия библиотеки и модуля. В качестве первого выступает целая совокупность файлов, которые используются для того, чтобы была возможность импортировать модуль в язык программирования. В свою очередь, под модулем подразумеваются те фрагменты кода, которые непосредственно импортируются. То есть, разница между ними очень условная, и поэтому мы будем упрощать задачу, используя эти термины в качестве синонимов.
Как установить PIP?
Сначала надо проверить, установлен ли этот менеджер библиотек вообще. Необходимо открыть консоль и перейти в ту папку, где расположены сценарии Python. Затем укажите команду
pip —version
В зависимости от полученного результата, вы поймете, установлен ли PIP. Если да, то консоль должна вывести его версию. Если нет, то тогда выдаст информацию о том, что его не найдено.
Если оказалось, что его нет, то необходимо установить. Последовательность действий зависит от версии ОС.
Windows
Если у вас компьютер, управляемый Windows 7, Windows 8.1 или Windows 10, то вы можете применить такую инструкцию для установки PIP.
- Скачайте установочный скрипт PIP. Необходимо найти версию, которая соответствует названию версии самого Python.
- Откройте строку команд и с нее перейдите к папке, в которой расположен этот файл.
- Запустите команду python get-pip.py.
Так мы достигнем желаемого результата.
Mac
Если вы – пользователь последней версии Mac, то Python стоит уже сразу после покупки компьютера или установки актуальной ОС. Причем PIP включен в его комплектацию. В любом случае, Python время от времени теряет актуальность. Для разработчика это – не самый лучший вариант. Поэтому если оказывается, что версия Пайтона и/или версия установщика библиотек устарела, то лучше ее обновить.
Если же так получилось, что у вас отсутствует предустановленный PIP то следует применять:
sudo easy_install pip.
Если вы – пользователь свежих версий Python, то можно применить Homebrew. Предположим, вы уже его используете. В таком случае достаточно ввести команду инсталляции актуальной версии языка программирования (в том числе, и с PIP). Но на всякий случай, лучше перепроверить, установлен ли этот менеджер библиотек. Если оказывается, что пакет запустить после установки не выходит, то необходимо ввести.
brew unlink python && brew link python
Особенности установки PIP на Linux-устройства
Если у вас компьютер под Linux, и в нем уже стоит Python, то установка PIP возможна через предустановленный пакетный менеджер. Эта опция более предпочтительная, поскольку предустановленные версии Python недостаточно качественно понимают скрипт get-pip.py, который прекрасно работает в Windows и Mac.
Поэтому последовательность действий по установке непосредственно зависит от того пакетного менеджера, который используется.
Advanced Package Tool (Python 3.x)
sudo apt-get install python3-pip
pacman Package Manager (Python 3.x)
sudo pacman -S python-pip
Yum Package Manager (Python 2.x)
sudo yum upgrade python-setuptools
sudo yum install python-pip python-wheel
Есть также набор команд, использующихся в других пакетных менеджерах. Но они не так распространены.
Обновление PIP на актуальную версию
Недостаток этого менеджера библиотек в том, что он недостаточно часто обновляется. Следовательно, нужно всегда иметь актуальную версию. Ведь время от времени необходимо исправлять баги, исправлять проблемы совместимости и дыр в защите.
К большому счастью, чтобы обновить PIP, не требуется много усилий.
Если вы – пользователь Windows, то тогда используется такая инструкция.
python -m pip install -U pip
Если вы владелец компьютера под ОС Mac или Linux, то введите в терминал инструкцию.
pip install -U pip
Если используется актуальная версия Linux, то возможно использование ключевого слова pip3.
Как выполняется установка библиотек Python с PIP?
В случае работоспособности PIP, для установки нужного пакета необходимо записывать строку в формате.
pip install package-name
При использовании этой команды устанавливается последняя доступная версия. Но в некоторых случаях может понадобиться инсталлировать не последнюю версию, а определенную. В этом случае используется такая строка.
pip install package-name==1.0.0
Для поиска определенного пакета используется такая команда.
pip search «query»
Если требуется получить информацию об определенном пакете, то следует применить такую команду.
pip show package-name
А если надо понять, какие вообще пакеты на данный момент установлены, то используется очень простая команда, состоящая всего из двух слов.
pip list
Для получения перечня устаревших пакетов используем такую команду.
pip list —outdated
А чтобы обновить их, такую:
pip install package-name —upgrade
Внимание! После выполнения этой команды старая версия пакета навсегда исчезнет из компьютера.
В некоторых случаях может понадобиться полностью переустановить пакет. Чтобы это сделать, необходимо использовать такую команду.
pip install package-name —upgrade —force-reinstall
Ну и, наконец, для полного удаления библиотеки из системы, необходимо воспользоваться такой инструкцией для командной строки.
pip uninstall package-name
Как понять, какая библиотека нужна?
Чтобы найти ту библиотеку, которая требуется в конкретном случае, необходимо воспользоваться специальными сайтами. Одним из них является ресурс https://pypi.org. Здесь можно найти библиотеку под любые запросы.
Также можно воспользоваться форумами разработчиков, где девелоперы делятся своими библиотеками, обмениваются ими, тестируют. Но для их установки не всегда возможно использование PIP.
Как воспользоваться библиотекой?
Предположим, мы скачали и установили пакет camelcase. Чтобы им воспользоваться, необходимо использовать ключевое слово import.
import camelcase c = camelcase.CamelCase() txt = "hello world" print(c.hump(txt))
То есть, принцип работы со сторонними библиотеками после того, как они уже установлены в систему, такой же самый, как и со стандартной. Необходимо импортировать подходящий модуль, и его можно использовать.
Другие способы импорта
Вообще, есть несколько способов импорта. Каждый из них используется в конкретных ситуациях. Полностью универсального решения нет, поскольку они имеют свои достоинства и недостатки.
Например, можно импортировать лишь отдельные функции модуля. Мы приведем это на примере знакомого многим модуля math из стандартной библиотеки. Но аналогичный принцип может использоваться и в сторонних модулях.
>>> from math import gcd, sqrt, hypot
Означает эта строка следующее: из модуля math выполнить импорт таких-то функций.
В этом случае при их вызове нет необходимости указывать имя модуля перед тем, как писать имя функции.
>>> gcd(100, 150) 50 >>> sqrt(16) 4.0 >>> hypot(3, 4) 5.0
Также можно осуществить сразу все функции, входящие в модуль. Это делается таким образом.
>>> from math import *
Такой способ импорта имеет один недостаток. В программе уже может быть идентификатор, имеющий такое же имя, как и название одной из функций или констант, которые импортируются.
>>> pi = 3.14
>>> from math import pi
>>> pi
3.141592653589793
Обратите внимание, что здесь первоначальное значение переменной было «затерто» значением этой константы.
Особенно это опасно в случае, если надо осуществить импорт сразу всех функций. Дело в том, что здесь очень легко не понять, что осуществилась подмена значений идентификаторов.
При этом возможна замена имени идентификатора на тот, который хочется. В этом случае таких проблем возникнуть не должно.
>>> from math import pi as P >>> P 3.141592653589793 >>> pi 3.14
В этом примере импорт константы pi из модуля осуществляется под именем P. Следовательно, проблем возникнуть не должно.
Или же просто не использовать названия переменных, которые могли бы использоваться, как ключевые слова Python. В принципе, это и не разрешено.
И еще один вариант – сначала импортировать функцию из модуля, а потом создать переменную с нужным именем. Такой способ применяется реже в силу очевидных недостатков, но также используется.
Но так принято, что вариант с импортом имени модуля через ключевое слово import – более предпочтительный.
А функцию уже вызывать отдельно через имя модуля. Такой вариант имеет меньше недостатков.
Заключение
Импорт модулей с использованием менеджера PIP – это просто. Равно, как и установка, использование и поиск нужных пакетов. Этой информации вам будет достаточно для того, чтобы научиться подключать сторонние библиотеки.
Благодаря PIP можно автоматизировать установку дополнительных библиотек. Если бы его не было, необходимо было бы соответствующий файл помещать в специальную папку, выполнять другие действия. Это бы заняло дополнительное время, которое в сфере IT – главный ресурс. А так он экономится.
