WindowsでPython 3をインストールする方法 - 物理の駅 Physics station by 現役研究者

Pythonのインストール
- PATHを通す
- 各パッケージのインストール
日本語フォント
- Windows版
- Ubuntu版
Jupyter
- extension
- Windowsでipynbをjupyter labで開く方法
PIP Python用のパッケージのインストールプログラム
仮想環境を作る

Anacondaは商用利用は有償になったので、Python 公式からダウンロードすることを推奨する。

Pythonのインストール

x64版

Python 3.8.10 筆者が使っているバージョン
Python 3.7.9 1つ前のバージョン
Python の全バージョン

以下、私インストール設定

Customize installationへ

pip と tcl/tk and IDLE をインストール

すべてのチェックを外す

PATHを通す

インストール直後だとフォルダは作成されてないこともあるが、次の3つのPATHを環境変数に加える。

Python 3.8の場合

%LOCALAPPDATA%\Programs\Python\Python38
%LOCALAPPDATA%\Programs\Python\Python38\Scripts
%APPDATA%\Python\Python38\Scripts

Python 3.7の場合

%LOCALAPPDATA%\Programs\Python\Python37
%LOCALAPPDATA%\Programs\Python\Python37\Scripts
%APPDATA%\Python\Python37\Scripts

最新のWindows 10だと、PythonのMicrosoft StoreへのPathが既に設定されていることがあるので、以下のPathの優先順位を下げる。

%USERPROFILE%\AppData\Local\Microsoft\WindowsApps

各パッケージのインストール

--user をつけるとユーザーフォルダに保存されるが、一部のプログラムでは --user にないことを前提としてコードが書かれてるので、特にこだわりがなければ --user なしで良いだろう。

数学系

pip install numpy scipy

いままでnumpyは1.19.4にバグがあったので、1.19.3を入れるべしと書いていたが(2020/10/02)、最新版は問題なさそうにみえる (2022/08/24)

https://developercommunity.visualstudio.com/content/problem/1207405/fmod-after-an-update-to-windows-2004-is-causing-a.html

sympy

pip install simpy

jupyter

pip install jupyter jupyterlab jupyterlab_launcher

--user オプションをつけてから Printしようとするとできなかったり、 Export Notebook As で項目が出てこないことがある。--user は必要ない。検索用のエラーメッセージは以下の通り。

"Jupyter Notebook requires JavaScript. 
Please enable it to proceed."

      value = obj._trait_values[self.name]
    KeyError: 'template_paths'

画像処理

pip install opencv-python

グラフ描画ツール

pip install matplotlib

岐阜で必要なパッケージ

pip install affine6p uncertainties

ディープラーニング関連

pip install tensorflow tensorflow-gpu keras

pip install pyyaml

日本語フォント

Windows版

そのままだとmatplotlibで日本語フォントが使えず、いわゆる豆腐現象が起きてしまうため、下記の手順で導入する。

https://moji.or.jp/ipafont/ipaex00401/ (文字情報技術促進協議会) または https://forest.watch.impress.co.jp/library/software/ipaexfont/ (窓の杜)からIPAexフォント(IPAexフォント明朝とゴシック)をダウンロードする
それぞれ ipaexg.ttf ipaexm.ttf をダブルクリックしてインストールする
%userprofile%\.matplotlib というフォルダ(なければ%userprofile%に行って作成)で matplotlibrc というファイルを作成する
font.family : IPAexGothic とだけ書いて保存
.matplotlib 内のtex.cacheフォルダと fontlist-*.json を削除する
jupyterを立ち上げ直す

Ubuntu版

sudo apt install fonts-noto-cjk でゴシック体をインストールする。
~/.config/matplotlib/matplotlibrcにfont.family : Noto Sans CJK JPを追加する
~/.cache/matplotlib を rm -rで削除する
jupyterを立ち上げ直す

Jupyter

Python用に開発された、ウェブブラウザでPythonを実行、グラフ表示等ができる、統合開発環境である。筆者はjupyter labを使っている。

extension

nodejsを入れよと言われることがあるのでインストールする

nodejs.org

起動時のエラーの例

[W 2022-08-17 13:27:14.706 LabApp] Could not determine jupyterlab build status without nodejs

nodejs(node.exe)を入れたあと

[I 2022-08-17 13:36:21.912 LabApp] Build is up to date

jupyter上でメモリ使用率などを表示させるには、extensionからjupyter-resource-usageをインストール

Windowsでipynbをjupyter labで開く方法

%LOCALAPPDATA%\Programs\Python\Python38\Scripts
または
%LOCALAPPDATA%\Programs\Python\Python37\Scripts

以下に、jupyter-lab.exeがあるので、このファイルを開く方法を選ぶの一番下、これを開くから選ぶ。

PIP Python用のパッケージのインストールプログラム

PIPは、Python用のパッケージのインストールプログラムである。pipを使ってパッケージをインストールする。

`--user`の意味

--userをつけないでインストールすると

%LOCALAPPDATA%\Programs\Python\Python38\Lib\site-packages

へパッケージは保存される。一方、--userをつけると

%APPDATA%\Python\Python38\Lib\site-packages

へ保存される。Roamingの方はドメインに参加しているときに、ユーザーのローカルデータを同期される。Localの方のデータは同期されない。スタンドアローンのPC(皆さんのラップトップPC)で実行している時は気にしなくても良いし、付けても付けなくても現実問題変わらない。VSCodeでPythonのパッケージをインストールするとお節介にも--userを付けてくれる。

上記の事情から、Pythonをアンインストールする時は、プログラムのアンインストールをした後、下記の両方を削除するように。

%LOCALAPPDATA%\Programs\Python\Python38
%APPDATA%\Python\Python38

PIP本体のインストール

Pythonをインストールするときにインストールされるので、通常この操作を行う必要はない。パッケージ管理ソフトであるPIPは必須である。解説は This page has moved - pip documentation v22.3.1 にあるが、

まずは、get-pip.pyをダウンロードして、

bitsadmin.exe /TRANSFER download https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py %cd%\get-pip.py

Pythonで実行する

python get-pip.py

その後、

where pip

でPATHが見えれば完了

PIPコマンド

ユーザー権限でのインストール

pip install インストールしたいパッケージ  --user

インストール済みのパッケージ一覧

pip list

アンインストール

pip uninstall アンインストールしたいパッケージ

アップデートの確認

pip list --outdated

PIP自体のアップグレード (だがやらないほうが良い)

pip install --upgrade pip

記録したバージョン一覧 requirements.txt から復元・インストール

pip install -r requirements.txt

バージョン一覧 requirements.txt の作成・書き出し方法

pip freeze > requirements.txt

アップデート可能なパッケージを表示

pip list -o

例

Package    Version Latest Type
---------- ------- ------ -----
matplotlib 3.3.3   3.5.3  wheel
mistune    0.8.4   2.0.4  wheel
pip        21.1.1  22.2.2 wheel
pyarrow    8.0.0   9.0.0  wheel
setuptools 56.0.0  65.0.2 wheel
uproot     4.1.8   4.3.4  wheel

matplotlib をアップデートする

pip install matplotlib -U

仮想環境を作る

Pythonが単一のバージョンの場合

仮想環境: Python環境構築ガイド - python.jp

python -m venv .venv
.venv\Scripts\activate.bat

REM 終了
deactivate