Python 程序，怎么跑起来的？

作为开发者，需要一套开发环境，以便开发和调试程序。

做好的程序，如何在才能被其他人用呢？

为啥之间把代码拷贝过去无法使用呢？

程序的由来

电脑是由很多电子元件组成了，通过高电位和低电位表示两种不同的状态，然后通过大规模集成电路，将上亿的电子原件组合起来，表示更复杂的状态，表达信息。

在发展过程中，不同的厂商有不同的组织标准和实现方案，也就有不同的指挥调度命令。

将电脑上的指令组合起来，就成为了让电脑运行的程序。

程序员就是按照这些指令的规则，编写出能驱动电脑的程序。

可以看出，程序是不许符合某种电脑指令要求的，也就是用的是那种电脑的指令写的程序，就只能在那种电脑上运行。

这显然不符合发展要求，于是人们就提出了统一的编程接口，根据这些接口，设计编程语言，这样不但摆脱了具体电脑类型的束缚，而且还可以设计出更符合人类思维的编程语言。

这个过程就是程序发展的不完整的简要过程。

程序的运行

写好的程序，如何运行起来呢？

因为程序以及不再是机器能之间识别的指令集合，所以需要先对程序进行编译，让器转化为更接近机器运行的代码。

另外，程序中需要用到很多操作系统的功能，比如读取文件，进行网络访问等等，这些功能编写起来不但复杂，而且质量要求很高，不是一般程序员能搞得定的。

于是有一些公司、社区和高级程序员，将对操作系统的调用编写成模块，组件和功能块，同其他程序员使用，这就是常说的库。

当需要调用系统功能时，可以利用相应的库来实现，比如 Python 中打开一个文件的代码是：

1	file = open("text.txt", 'r', 'utf-8')

其中 open 就是 Python 中提供的调用操作系统而提高的库方法。

在程序运行之前，还需要编译这些被调用的库，这个过程被称为链接。

最后，在根据具体的电脑类型，将代码编译成可执行文件，在不同的但类型相同的电脑上，就可以运行了。

python

人生苦短，我用 Python

这是 Python 里一句著名的 Slog，之所以这么说，是因为 Python 里有大量的库，包括官方的和第三方的，从基本处理，到人工智能，应有尽有。

使用这些库，往往几行代码就可以实现复杂的功能，比如提取一个页面内容的代码：

import requests

response = requests.get("http://www.baidu.com")

print(response.text)

引入 requests 库，通过 get 方法，就可以获得一个页面的所有数据，而不用关注复杂的链接建立和处理过程。

随着 Python 社区的蓬勃发展，Python 的库，形成了巨大的规模，不可能在一台电脑上安装所有的库，而应该是用到什么安装什么才对。

实际上也就是这么用的，比如上面代码中用到了 requests 库，它不随 Python 环境一起安装，所以使用之前可以通过下面的命令安装：

1	pip install requests

不过问题来了，写代码时安装了一下库，将代码拿到其他机器上跑，其他机器可不一定安装了依赖的库，不就运行不了了吗？

确实是，所以需要开发环境中，安装了什么，就在要运行的环境中安装什么。

为了方便，Python 引入了一个概念，叫 —— 虚拟环境。

虚拟环境

之所以叫虚拟环境，就是相对于实际环境而起名的。

什么是实际环境呢？

当安装好 Python 之后，在命令行中，输入：

python -h

如果能看到大段的 Python 帮助说明，那么这个环境就是实际环境，其实叫公共环境更好，意思是任何在这个电脑上的 Python 程序都可以使用这个环境。

比如安装了 requests 库，在写一个 Python 程序照样可以用。

如果我们写了很多程序，而每种程序用到不同的库，这些库都被装在实际环境中了，当要迁移程序时，就不能方便的知道要迁移的程序，到底用了哪些库。

等迁移到其他机器上，不是少了库就是多了库。

如果能为每个程序单独创建一个环境就好了。

Python 也想到了这一点，而且提供了简单的创建方法。

创建虚拟环境

1	python -m venv .env

这段代码，就在当前目录，创建一个隐藏文件夹 .env 作为虚拟环境。

然后激活虚拟环境：

windows

1	.env\Scripts\activate.bat

或者 powershell 下：

1	.env\Scripts\Activate.ps1

Linux

1	souce .env/bin/activate

激活后，可以正常使用 pip 安装需要的组件。

完成开发打包时，将虚拟环境中的依赖导出，命令是：

1	pip freeze > requirements.txt

即，将依赖导出到 requirements.txt 文本文件中。

如何在新环境中安装呢？

将 requirements.txt 和程序一起复制到新环境中，前提是必须安装有 Python。

如有必要，创建一个虚拟环境，激活后，执行：

1	pip install -r requirements.txt

就可以安装所以依赖了，然后就可以执行程序了。

总结

程序是为人服务，所以并没有想象中那么神秘和可怕，每一步，每个设计和特性，都是在解决或者优化一个问题。

只要顺着解决问题的思路走下去，就能进入美妙的程序世界，让程序发挥作用提升效率。

今天从程序如何形成，以及如何运行的角度上，简单地梳理了一下，并说明了 Python 程序开发和迁移的方法，期望能对读者进一步理解程序有所帮助，比心！