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Windows 下製作可攜式 Python 的方法

#python #portable

從 Python 3.5 開始, 官方提供有 Windows 下的 embeddable package 版本, 這是為了讓你可以將 Python 內嵌在自己的應用程式而特別設計的最精簡版本 Python 執行環境, 原本的用途是讓你：

  1. 幫應用程式加上腳本功能, 可以讓使用者用 Python 撰寫你自己應用程式的腳本。
  2. 讓你用 Python 寫的程式可以成為單獨的應用程式, 不需要使用者自己安裝 Python 環境。

這也表示我們可以使用這個版本製作一個獨立可攜的 Python 執行環境, 有點像是虛擬環境, 但是更獨立可攜。以下就來說明如何使用這個版本的 Python。

下載並解開 Python Embeddable Package

在個別版本的下載頁面中, 都會有 Windows embeddable package 檔案可以下載, 以下我們以 3.8.10 版為例, 下載 Windows embeddable package (64-bit) 後, 直接解開在你想要放置的資料夾即可, 底下以 D:\temp\python-3.8.10-embed-amd64 為例, 只要切換到該資料夾下, 就可以執行 Python 環境了：

# cd \temp
# cd .\python-3.8.10-embed-amd64\
# ./python
Python 3.8.10 (tags/v3.8.10:3d8993a, May  3 2021, 11:48:03) [MSC v.1928 64 bit (AMD64)] on win32
>>>
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不過因為是精簡版本, 所以並不包含 Tcl/Tk 以及使用該套件衍生的其他工具, 像是 IDLE 等等, 也沒有包含說明文件, 更重要的是, 也沒有 pip 工具, 由於本來就不是要拿來給使用者開發程式, 所以拿掉上述這些也是合情合理。

安裝 pip 工具

理論上只要把剛剛解開的資料夾複製到其他機器上就可以執行 Python 程式, 不過如果想要將其當成可攜式的 Python 環境, 當然得有 pip 工具, 才能安裝相依的套件。要安裝 pip 工具, 只要下載對應版本的 get-pip.py 檔案後執行即可, 以下採用 curl 工具程式將下載檔案存放在與 Python 相同的資料夾下：

# curl https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py -O
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使用資料夾內的 Python 執行 get-pip.py：

# ./python get-pip.py
Collecting pip
  Using cached pip-22.3.1-py3-none-any.whl (2.1 MB)
Collecting setuptools
  Using cached setuptools-65.6.3-py3-none-any.whl (1.2 MB)
Collecting wheel
  Using cached wheel-0.38.4-py3-none-any.whl (36 kB)
Installing collected packages: wheel, setuptools, pip
  WARNING: The script wheel.exe is installed in 'D:\temp\python-3.8.10-embed-amd64\Scripts' which is not on PATH.
  Consider adding this directory to PATH or, if you prefer to suppress this warning, use --no-warn-script-location.
  WARNING: The scripts pip.exe, pip3.8.exe and pip3.exe are installed in 'D:\temp\python-3.8.10-embed-amd64\Scripts' which is not on PATH.
  Consider adding this directory to PATH or, if you prefer to suppress this warning, use --no-warn-script-location.
Successfully installed pip-22.3.1 setuptools-65.6.3 wheel-0.38.4
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注意:若是下載回來的 get-pip.py 版本太新, 與 Python 版本不相容, 可能會看到以下的錯誤：

# .\python.exe .\get-pip.py
ERROR: This script does not work on Python 3.6 The minimum supported Python version is 3.7. Please use https://bootstrap.pypa.io/pip/3.6/get-pip.py instead.
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不用擔心, 因為錯誤訊息裡面已經有提供對應 Python 版本的 get-pip.py 下載網址了, 只要重新下載後執行即可。

安裝完成後 pip 執行檔會放在 Scripts 資料夾下, 不過如果直接執行 pip, 會看到以下的錯誤訊息：

# .\Scripts\pip3 list
Traceback (most recent call last):
  File "runpy.py", line 194, in _run_module_as_main
  File "runpy.py", line 87, in _run_code
  File "D:\temp\python-3.8.10-embed-amd64\Scripts\pip3.exe\__main__.py", line 4, in <module>
ModuleNotFoundError: No module named 'pip'
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這是因為預設並不會啟用自行安裝的套件, 還要進行額外的設定。

啟用自行安裝的套件

在解開的資料夾下有一個 python38._pth 檔, 這個檔案的主檔名結尾的數字代表 Python 的版本編號, 像是 3.8.x 版就是 38, 若是 3.10.x 版就會是 310。預設的內容如下：

python38.zip
.

# Uncomment to run site.main() automatically
#import site
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最後一行必須取消註解, 讓 import site 將 Lib/site-package 加入系統搜尋模組的路徑中, Python 才能在該路徑下找到我們自行安裝的套件, 包含剛剛安裝的 pip, 請將該檔案修改如下後存檔：

python38.zip
.

# Uncomment to run site.main() automatically
import site
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這樣就可以正常執行 pip 了：

# .\Scripts\pip3 list
Package    Version
---------- -------
pip        22.3.1
setuptools 65.6.3
wheel      0.38.4
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要安裝模組也沒有問題：

# .\Scripts\pip3 install pyquery
Collecting pyquery
  Using cached pyquery-1.4.3-py3-none-any.whl (22 kB)
Collecting lxml>=2.1
  Downloading lxml-4.9.2-cp38-cp38-win_amd64.whl (3.9 MB)
     ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3.9/3.9 MB 4.4 MB/s eta 0:00:00
Collecting cssselect>0.7.9
  Downloading cssselect-1.2.0-py2.py3-none-any.whl (18 kB)
Installing collected packages: lxml, cssselect, pyquery
Successfully installed cssselect-1.2.0 lxml-4.9.2 pyquery-1.4.3
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確認安裝的模組可以正常運作：

# .\python.exe
Python 3.8.10 (tags/v3.8.10:3d8993a, May  3 2021, 11:48:03) [MSC v.1928 64 bit (AMD64)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import pyquery
>>>
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搬移到其他位置

完成上述工作後, 你已經有一個可攜式的 Python 環境了, 只要複製到其他位置, 甚至是其他電腦上都可以正常運作。不過要注意的是, 安裝 pip 時會安裝 pipXX.exe 等多個可執行檔到 scripts 資料夾, 這些執行檔內會記錄安裝時使用的 Python 路徑, 例如：

Image description

所以如果搬到其他位置或其他電腦, 原本記錄的路徑會失效, 直接執行 pip 會看到如下的錯誤：

# .\Scripts\pip3 list
Fatal error in launcher: Unable to create process using '"C:\temp\python-3.12.1-embed-amd64\python.exe"  "C:\Users\meebo\code\test\python-3.12.1-embed-amd64\Scripts\pip3.exe" list': ???????????
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就是因為它會去執行原本記錄路徑的 Python。你可以改用以下方式執行 pip, 不要直接執行 scripts 下的可執行檔：

# ./python -m pip list
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如果你還是比較喜歡執行可執行檔, 也可以強制 pip 重新安裝：

# ./python -m pip install --upgrade --force-reinstall pip
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這樣它就會更新那些執行檔, 記錄目前使用的 Python 路徑了。

結語

利用上述的方法, 就可以自行製作特定版本的可攜式 Python 環境, 像是我自己常會需要把寫好的 Python 程式交給非開發人員使用, 這時搭配這樣的可攜式環境就可以簡化交付流程, 只要將整個資料夾壓縮後提供給使用者解開即可, 非常方便。

補充:另一種可攜式 Python 環境的選擇是使用 WinPython。

Top comments (3)

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codemee profile image
codemee • • Edited

已更新內容, 新增搬移到其他位置或是電腦時, 如何更新 pip 執行檔。

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eric20180911 profile image
EricChang20180911 •

您好，我按照您的方法製作了一包環境，假設我是在A電腦的 D:\Test\embedded_py\ 下製作的

但當我把 embedded_py 搬移到B電腦，執行 .\Scripts下的程式，他都會顯示找不到 D:\Test\embedded_py\python.exe

請問這有方法解決嗎？

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codemee profile image
codemee • • Edited

抱歉, 我現在才看到留言, 你可以先使用以下方法解決：

.\python -m pip3
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應該就可以了。

如果想要一勞永逸, 就在你新的 Python 資料夾下強迫重新安裝 pip 即可：

# ./python -m pip install --upgrade --force-reinstall pip
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這樣它就會更新那些 .exe 執行檔, 修改其中記錄的 Python 路徑了。

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