# `venv` --- 仮想環境の作成

Added in version 3.3.

ソースコード: Lib/venv/

The `venv` module supports creating lightweight "virtual environments", each with their own independent set of Python packages installed in their `site` directories. A virtual environment is created on top of an existing Python installation, known as the virtual environment's "base" Python, and by default is isolated from the packages in the base environment, so that only those explicitly installed in the virtual environment are available.

仮想環境の中から使われると、 pip のような一般的なインストールツールは明示的に指定しなくても仮想環境に Python パッケージをインストールします。

A virtual environment is (amongst other things):

- Used to contain a specific Python interpreter and software libraries and binaries which are needed to support a project (library or application). These are by default isolated from software in other virtual environments and Python interpreters and libraries installed in the operating system.

- Contained in a directory, conventionally named `.venv` or `venv` in the project directory, or under a container directory for lots of virtual environments, such as `~/.virtualenvs`.

- Not checked into source control systems such as Git.

- Considered as disposable -- it should be simple to delete and recreate it from scratch. You don't place any project code in the environment.

- Not considered as movable or copyable -- you just recreate the same environment in the target location.

Python仮想環境の背景についてより詳しくは PEP 405 を参照してください。

参考

Python Packaging User Guide: Creating and using virtual environments

Availability: not Android, not iOS, not WASI.

このモジュールは モバイルプラットフォーム と WebAssemblyプラットフォーム をサポートしません。

## 仮想環境の作成

Virtual environments are created by executing the `venv` module:

    python -m venv /path/to/new/virtual/environment

This creates the target directory (including parent directories as needed) and places a `pyvenv.cfg` file in it with a `home` key pointing to the Python installation from which the command was run. It also creates a `bin` (or `Scripts` on Windows) subdirectory containing a copy or symlink of the Python executable (as appropriate for the platform or arguments used at environment creation time). It also creates a `lib/pythonX.Y/site-packages` subdirectory (on Windows, this is `Lib\site-packages`). If an existing directory is specified, it will be re-used.

バージョン 3.5 で変更: 仮想環境の作成には、 `venv` の使用が今は推奨されています。

Deprecated since version 3.6, removed in version 3.8: pyvenv was the recommended tool for creating virtual environments for Python 3.3 and 3.4, and replaced in 3.5 by executing `venv` directly.

Windows では、 `venv` コマンドは次のように実行します:

    PS> python -m venv C:\path\to\new\virtual\environment

このコマンドを `-h` をつけて実行すると利用できるオプションが表示されます:

    usage: venv [-h] [--system-site-packages] [--symlinks | --copies] [--clear]
                [--upgrade] [--without-pip] [--prompt PROMPT] [--upgrade-deps]
                [--without-scm-ignore-files]
                ENV_DIR [ENV_DIR ...]

    Creates virtual Python environments in one or more target directories.

    Once an environment has been created, you may wish to activate it, e.g. by
    sourcing an activate script in its bin directory.

ENV_DIR

  A required argument specifying the directory to create the environment in.

--system-site-packages

  Give the virtual environment access to the system site-packages directory.

--symlinks

  Try to use symlinks rather than copies, when symlinks are not the default for the platform.

--copies

  Try to use copies rather than symlinks, even when symlinks are the default for the platform.

--clear

  Delete the contents of the environment directory if it already exists, before environment creation.

--upgrade

  Upgrade the environment directory to use this version of Python, assuming Python has been upgraded in-place.

--without-pip

  Skips installing or upgrading pip in the virtual environment (pip is bootstrapped by default).

--prompt <PROMPT>

  Provides an alternative prompt prefix for this environment.

--upgrade-deps

  Upgrade core dependencies (pip) to the latest version in PyPI.

--without-scm-ignore-files

  Skips adding SCM ignore files to the environment directory (Git is supported by default).

バージョン 3.4 で変更: デフォルトで pip をインストールします。`--without-pip` と `--copies` オプションを追加しました。

バージョン 3.4 で変更: 以前のバージョンでは、対象となるディレクトリが既に存在していた場合は、 `--clear` オプションや `--upgrade` オプションを付けない限りはエラーを送出していました。

バージョン 3.9 で変更: pip と setuptools を PyPI での最新版に更新するには、`--upgrade-deps` オプションを追加してください。

バージョン 3.12 で変更: `setuptools` is no longer a core venv dependency.

バージョン 3.13 で変更: `--without-scm-ignore-files` オプションが追加されました。

バージョン 3.13 で変更: `venv` now creates a `.gitignore` file for Git by default.

注釈

Windows でもシンボリックリンクはサポートされていますが、シンボリックリンクを使うのは推奨されません。 特に注目すべきなのは、ファイルエクスプローラ上で `python.exe` をダブルクリックすると、シンボリックリンクを貪欲に解決し仮想環境を無視するということです。

注釈

Microsoft Windows では、ユーザー向けの実行ポリシーを設定して `Activate.ps1` スクリプトが使えるようにする必要があるかもしれません。 この設定は次の PowerShell コマンドでできます:

    PS C:\> Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope CurrentUser

さらに詳しくは About Execution Policies を参照してください。

作成された `pyvenv.cfg` ファイルには、`include-system-site-packages` キーも含まれます。これは `venv` が `--system-site-packages` オプションをつけて実行されたなら `true` で、そうでなければ `false` です。

`--without-pip` オプションが与えられない限り、`pip` を仮想環境でブートするために `ensurepip` が呼ばれます。

`venv` には複数のパスを渡すことができ、その場合はそれぞれのパスに同一の仮想環境が作成されます。

## 仮想環境のしくみ

Python インタプリタが仮想環境で実行しているとき、`sys.prefix` と `sys.exec_prefix` は仮想環境のディレクトリを指し示し、 `sys.base_prefix` と `sys.base_exec_prefix` は仮想環境の作成に使われたベース Python のディレクトリを指し示します。`sys.prefix != sys.base_prefix` を調べれば、現在のインタプリタが仮想環境で実行しているかを判定できます。

A virtual environment may be "activated" using a script in its binary directory (`bin` on POSIX; `Scripts` on Windows). This will prepend that directory to your `PATH`, so that running python will invoke the environment's Python interpreter and you can run installed scripts without having to use their full path. The invocation of the activation script is platform-specific (`<venv>` must be replaced by the path to the directory containing the virtual environment):

プラットフォーム | シェル | 仮想環境を有効化するためのコマンド
--- | --- | ---
POSIX | bash/zsh | `$ source <venv>/bin/activate`
fish | `$ source <venv>/bin/activate.fish`
csh/tcsh | `$ source <venv>/bin/activate.csh`
pwsh | `$ <venv>/bin/Activate.ps1`
Windows | cmd.exe | `C:\> <venv>\Scripts\activate.bat`
PowerShell | `PS C:\> <venv>\Scripts\Activate.ps1`

Added in version 3.4: fish および csh の有効化スクリプト。

Added in version 3.8: PowerShell Core のサポートのために POSIX 環境にインストールされた、PowerShell 有効化スクリプト。

Python を呼び出すときに仮想環境の Python インタプリタへのフルパスを指定すれば良いだけなので、仮想環境をアクティベートする 必要 はありません。さらに、仮想環境にインストールされたすべてのスクリプトはアクティベートせずとも実行可能なはずです。

これを達成するため、仮想環境にインストールされたスクリプトは、仮想環境の Python インタープリターを指し示す "shebang" の行 `#!/<path-to-venv>/bin/python` を含みます。つまり、`PATH` の値に関係なくそのスクリプトはそのインタープリターを使って実行されます。Windows では、"shebang" の行の処理は Python Launcher for Windows がインストールされていれば可能です。したがって、Windows のエクスプローラのウィンドウで、インストールされたスクリプトをダブルクリックすると、仮想環境をアクティベートしたり `PATH` を編集したりしなくても、正しいインタープリターでスクリプトが実行されるはずです。

仮想環境がアクティベートされると、`VIRTUAL_ENV` 環境変数の値が仮想環境へのパスに設定されます。アクティベートしなくても仮想環境を使うことは可能なため、仮想環境が使われているか否かの判断を `VIRTUAL_ENV` に頼ることはできません。

警告

仮想環境にインストールされたスクリプトは仮想環境がアクティベートされていることを前提とすべきではないため、shebang の行は仮想環境のインタプリタへの絶対パスを含みます。このため、本質的に、仮想環境は一般の場合ポータブルではありません。いつでも仮想環境を再作成できる簡単な方法を持っておくべきです（例えば、`requirements.txt` という requirements ファイルがあれば、仮想環境の `pip` を用いて、`pip install -r requirements.txt` を呼び出すことで、仮想環境が必要とするすべてのパッケージをインストールできます）。何らかの理由で仮想環境を別の場所に移動する必要がある場合は、新しい場所で仮想環境を再作成し、古い場所にある仮想環境を削除してください。仮想環境の親ディレクトリを移動したため仮想環境も移動された場合は、新しい場所で仮想環境を再作成する必要があります。さもなくば、仮想環境にインストールされたソフトウェアが想定通りに動作しない可能性があります。

シェルで `deactivate` と入力することで仮想環境を無効化できます。 厳密な仕組みはプラットフォーム固有であり、内部の実装詳細です (たいていはスクリプトかシェル関数が使われます)。

## API

上述の高水準のメソッドは、サードパーティの仮想環境の作成者が環境の作成を必要に応じてカスタマイズするための機構を提供する簡素な API を利用します。それが `EnvBuilder` クラスです。

class venv.EnvBuilder(system_site_packages=False, clear=False, symlinks=False, upgrade=False, with_pip=False, prompt=None, upgrade_deps=False, *, scm_ignore_files=frozenset())

  `EnvBuilder` クラスを実体化するときに、以下のキーワード引数を受け取ります:

  - system_site_packages -- 真偽値で、システムの Python の site-packages を仮想環境から利用できるかどうかを示します (デフォルト: `False`)。

  - clear -- 真偽値で、真の場合環境を作成する前に既存の対象ディレクトリの中身を削除します。

  - symlinks -- 真偽値で、Python のバイナリをコピーせずにシンボリックの作成を試みるかどうかを示します。

  - upgrade -- 真偽値で、真の場合実行中の Python で既存の環境をアップグレードします。その Python がインプレースでアップグレードされたときに用います。デフォルトは `False` です。

  - with_pip -- 真偽値で、真の場合仮想環境に pip がインストールされていることを保証します。`--default-pip` オプションで `ensurepip` を使用します。

  - prompt -- 仮想環境がアクティベートされたときに使う文字列（デフォルトは `None` のため、仮想環境のディレクトリ名が使われます）。もし特殊な文字列 `"."` が渡された場合、カレントディレクトリのベース名がプロンプトとして用いられます。

  - upgrade_deps -- venv のベースのモジュールを PyPI での最新版にアップデートします。

  - scm_ignore_files -- Create ignore files based for the specified source control managers (SCM) in the iterable. Support is defined by having a method named `create_{scm}_ignore_file`. The only value supported by default is `"git"` via `create_git_ignore_file()`.

  バージョン 3.4 で変更: `with_pip` 引数が追加されました。

  バージョン 3.6 で変更: `prompt` 引数が追加されました。

  バージョン 3.9 で変更: `upgrade_deps` 引数が追加されました。

  バージョン 3.13 で変更: `scm_ignore_files` 引数が追加されました。

  `EnvBuilder` may be used as a base class.

  create(env_dir)

    仮想環境を持つことになるターゲットディレクトリ (絶対パスあるいは現在のディレクトリからの相対パス) を指定し、仮想環境を作成します。 `create` メソッドは、指定されたディレクトリに仮想環境を構築するか、適切な例外を送出します。

    `EnvBuilder` クラスの `create` メソッドは、サブクラスのカスタマイズに使えるフックを説明します:

        def create(self, env_dir):
            """
            Create a virtualized Python environment in a directory.
            env_dir is the target directory to create an environment in.
            """
            env_dir = os.path.abspath(env_dir)
            context = self.ensure_directories(env_dir)
            self.create_configuration(context)
            self.setup_python(context)
            self.setup_scripts(context)
            self.post_setup(context)

    メソッド `ensure_directories()`, `create_configuration()`, `setup_python()`, `setup_scripts()`, `post_setup()` はそれぞれオーバーライドできます。

  ensure_directories(env_dir)

    仮想環境のディレクトリとすべての必要なサブディレクトリのうちまだ存在しないものを作成し、コンテキストオブジェクトを返します。このコンテキストオブジェクトは他のメソッドで使うために（パスなどの）属性を保持しているだけです。もし `EnvBuilder` が `clear=True` の引数で作成された場合、仮想環境のディレクトリの中身は消去され、すべての必要なサブディレクトリが再作成されます。

    返されるコンテキストオブジェクトは以下の属性を持った `types.SimpleNamespace` です:

    - `env_dir` - 仮想環境の場所。アクティベートスクリプトの中の `__VENV_DIR__` で使われます（`install_scripts()` を参照してください）。

    - `env_name` - 仮想環境の名前。アクティベートスクリプトの中の `__VENV_NAME__` で使われます（`install_scripts()` を参照してください）。

    - `prompt` - アクティベートスクリプトで使われるプロンプト。アクティベートスクリプトの中の `__VENV_PROMPT__` で使われます（`install_scripts()` を参照してください）。

    - `executable` - 仮想環境の元になっている Python 実行可能ファイル。これは仮想環境が別の仮想環境から作られた場合も考慮に入れます。

    - `inc_path` - 仮想環境の include パス。

    - `lib_path` - 仮想環境の purelib パス。

    - `bin_path` - 仮想環境のスクリプトのパス。

    - `bin_name` - 仮想環境の場所に相対的な、スクリプトのパス。アクティベートスクリプトの中の `__VENV_BIN_NAME__` で使われます（`install_scripts()` を参照してください）。

    - `env_exe` - 仮想環境の中の Python インタプリタの名前。アクティベートスクリプトの中の `__VENV_PYTHON__` で使われます（`install_scripts()` を参照してください）。

    - `env_exec_cmd` - ファイルシステムのリダイレクトを考慮に入れた、Python インタプリタの名前。これは仮想環境の中で Python を実行するのに使えます。

    バージョン 3.11 で変更: venv システム構成インストールスキーム は作成されたディレクトリのパスを構築するために使われます。

    バージョン 3.12 で変更: コンテキストに `lib_path` 属性が追加され、コンテキストオブジェクトがドキュメントに追加されました。

  create_configuration(context)

    仮想環境に `pyvenv.cfg` 設定ファイルを作成します。

  setup_python(context)

    Python 実行ファイルのコピーまたはシンボリックリンクを仮想環境に作成します。 POSIX システムで、特定の `python3.x` 実行ファイルが使われている場合、同じ名前のファイルが既に存在していない限り、 `python` および `python3` へのシンボリックリンクがその実行ファイルを指すように作成されます。

  setup_scripts(context)

    プラットフォームに対応した有効化スクリプトを仮想環境にインストールします。

  upgrade_dependencies(context)

    仮想環境の中の venv のコア依存関係パッケージ（現在は `pip`）をアップグレードします。これは仮想環境の中の `pip` 実行可能ファイルによって行われます。

    Added in version 3.9.

    バージョン 3.12 で変更: setuptools is no longer a core venv dependency.

  post_setup(context)

    サードパーティーライブラリがオーバーライドするための空のメソッドです。このメソッドをオーバーライドして、仮想環境構築後にパッケージのプリインストールなどのステップを実装できます。

  install_scripts(context, path)

    This method can be called from `setup_scripts()` or `post_setup()` in subclasses to assist in installing custom scripts into the virtual environment.

    path は `common`, `posix`, `nt` ディレクトリを格納したディレクトリへのパスです。各サブディレクトリには仮想環境の `bin` ディレクトリにインストールするスクリプトを格納します。 `common` の中身と、 `os.name` に一致するディレクトリの中身を、以下の置換処理を行いながらコピーします:

    - `__VENV_DIR__` は仮想環境ディレクトリの絶対パスに置換されます。

    - `__VENV_NAME__` は仮想環境の名前 (仮想環境ディレクトリのパスの最後の部分) に置換されます。

    - `__VENV_PROMPT__` はプロンプトに置換されます (括弧で囲まれ空白が続く環境名)。

    - `__VENV_BIN_NAME__` は bin ディレクトリ名 (`bin` か `Scripts`) に置換されます。

    - `__VENV_PYTHON__` は仮想環境の Python 実行ファイルの絶対パスに置換されます。

    (既存環境のアップグレード中は) ディレクトリは存在しても構いません。

  create_git_ignore_file(context)

    Creates a `.gitignore` file within the virtual environment that causes the entire directory to be ignored by the Git source control manager.

    Added in version 3.13.

  バージョン 3.7.2 で変更: Windows では、バイナリそのものをコピーするのではなく、`python[w].exe` にリダイレクトを行うスクリプトを使うようになりました。 3.7.2 でのみ、ソース群でビルドを実行しているのでなければ `setup_python()` だけは何もしません。

  バージョン 3.7.3 で変更: Windows では、 `setup_scripts()` の代わりに `setup_python()` の一部としてリダイレクトを行うスクリプトをコピーします。 これは 3.7.2 には当てはまりません。 シンボリックリンクを使ったときは、オリジナルの実行ファイルをコピーします。

モジュールレベルの簡易関数もあります:

venv.create(env_dir, system_site_packages=False, clear=False, symlinks=False, with_pip=False, prompt=None, upgrade_deps=False, *, scm_ignore_files=frozenset())

  `EnvBuilder` を指定されたキーワード引数を使って作成し、その `create()` メソッドに env_dir 引数を渡して実行します。

  Added in version 3.3.

  バージョン 3.4 で変更: with_pip 引数が追加されました。

  バージョン 3.6 で変更: prompt 引数が追加されました。

  バージョン 3.9 で変更: upgrade_deps 引数が追加されました。

  バージョン 3.13 で変更: scm_ignore_files 引数が追加されました。

## `EnvBuilder` を拡張する例

次のスクリプトで、作成された仮想環境に setuptools と pip をインストールするサブクラスを実装して `EnvBuilder` を拡張する方法を示します:

    import os
    import os.path
    from subprocess import Popen, PIPE
    import sys
    from threading import Thread
    from urllib.parse import urlsplit
    from urllib.request import urlretrieve
    import venv

    class ExtendedEnvBuilder(venv.EnvBuilder):
        """
        This builder installs setuptools and pip so that you can pip or
        easy_install other packages into the created virtual environment.

        :param nodist: If true, setuptools and pip are not installed into the
                       created virtual environment.
        :param nopip: If true, pip is not installed into the created
                      virtual environment.
        :param progress: If setuptools or pip are installed, the progress of the
                         installation can be monitored by passing a progress
                         callable. If specified, it is called with two
                         arguments: a string indicating some progress, and a
                         context indicating where the string is coming from.
                         The context argument can have one of three values:
                         'main', indicating that it is called from virtualize()
                         itself, and 'stdout' and 'stderr', which are obtained
                         by reading lines from the output streams of a subprocess
                         which is used to install the app.

                         If a callable is not specified, default progress
                         information is output to sys.stderr.
        """

        def __init__(self, *args, **kwargs):
            self.nodist = kwargs.pop('nodist', False)
            self.nopip = kwargs.pop('nopip', False)
            self.progress = kwargs.pop('progress', None)
            self.verbose = kwargs.pop('verbose', False)
            super().__init__(*args, **kwargs)

        def post_setup(self, context):
            """
            Set up any packages which need to be pre-installed into the
            virtual environment being created.

            :param context: The information for the virtual environment
                            creation request being processed.
            """
            os.environ['VIRTUAL_ENV'] = context.env_dir
            if not self.nodist:
                self.install_setuptools(context)
            # Can't install pip without setuptools
            if not self.nopip and not self.nodist:
                self.install_pip(context)

        def reader(self, stream, context):
            """
            Read lines from a subprocess' output stream and either pass to a progress
            callable (if specified) or write progress information to sys.stderr.
            """
            progress = self.progress
            while True:
                s = stream.readline()
                if not s:
                    break
                if progress is not None:
                    progress(s, context)
                else:
                    if not self.verbose:
                        sys.stderr.write('.')
                    else:
                        sys.stderr.write(s.decode('utf-8'))
                    sys.stderr.flush()
            stream.close()

        def install_script(self, context, name, url):
            _, _, path, _, _ = urlsplit(url)
            fn = os.path.split(path)[-1]
            binpath = context.bin_path
            distpath = os.path.join(binpath, fn)
            # Download script into the virtual environment's binaries folder
            urlretrieve(url, distpath)
            progress = self.progress
            if self.verbose:
                term = '\n'
            else:
                term = ''
            if progress is not None:
                progress('Installing %s ...%s' % (name, term), 'main')
            else:
                sys.stderr.write('Installing %s ...%s' % (name, term))
                sys.stderr.flush()
            # Install in the virtual environment
            args = [context.env_exe, fn]
            p = Popen(args, stdout=PIPE, stderr=PIPE, cwd=binpath)
            t1 = Thread(target=self.reader, args=(p.stdout, 'stdout'))
            t1.start()
            t2 = Thread(target=self.reader, args=(p.stderr, 'stderr'))
            t2.start()
            p.wait()
            t1.join()
            t2.join()
            if progress is not None:
                progress('done.', 'main')
            else:
                sys.stderr.write('done.\n')
            # Clean up - no longer needed
            os.unlink(distpath)

        def install_setuptools(self, context):
            """
            Install setuptools in the virtual environment.

            :param context: The information for the virtual environment
                            creation request being processed.
            """
            url = "https://bootstrap.pypa.io/ez_setup.py"
            self.install_script(context, 'setuptools', url)
            # clear up the setuptools archive which gets downloaded
            pred = lambda o: o.startswith('setuptools-') and o.endswith('.tar.gz')
            files = filter(pred, os.listdir(context.bin_path))
            for f in files:
                f = os.path.join(context.bin_path, f)
                os.unlink(f)

        def install_pip(self, context):
            """
            Install pip in the virtual environment.

            :param context: The information for the virtual environment
                            creation request being processed.
            """
            url = 'https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py'
            self.install_script(context, 'pip', url)

    def main(args=None):
        import argparse

        parser = argparse.ArgumentParser(prog=__name__,
                                         description='Creates virtual Python '
                                                     'environments in one or '
                                                     'more target '
                                                     'directories.')
        parser.add_argument('dirs', metavar='ENV_DIR', nargs='+',
                            help='A directory in which to create the '
                                 'virtual environment.')
        parser.add_argument('--no-setuptools', default=False,
                            action='store_true', dest='nodist',
                            help="Don't install setuptools or pip in the "
                                 "virtual environment.")
        parser.add_argument('--no-pip', default=False,
                            action='store_true', dest='nopip',
                            help="Don't install pip in the virtual "
                                 "environment.")
        parser.add_argument('--system-site-packages', default=False,
                            action='store_true', dest='system_site',
                            help='Give the virtual environment access to the '
                                 'system site-packages dir.')
        if os.name == 'nt':
            use_symlinks = False
        else:
            use_symlinks = True
        parser.add_argument('--symlinks', default=use_symlinks,
                            action='store_true', dest='symlinks',
                            help='Try to use symlinks rather than copies, '
                                 'when symlinks are not the default for '
                                 'the platform.')
        parser.add_argument('--clear', default=False, action='store_true',
                            dest='clear', help='Delete the contents of the '
                                               'virtual environment '
                                               'directory if it already '
                                               'exists, before virtual '
                                               'environment creation.')
        parser.add_argument('--upgrade', default=False, action='store_true',
                            dest='upgrade', help='Upgrade the virtual '
                                                 'environment directory to '
                                                 'use this version of '
                                                 'Python, assuming Python '
                                                 'has been upgraded '
                                                 'in-place.')
        parser.add_argument('--verbose', default=False, action='store_true',
                            dest='verbose', help='Display the output '
                                                 'from the scripts which '
                                                 'install setuptools and pip.')
        options = parser.parse_args(args)
        if options.upgrade and options.clear:
            raise ValueError('you cannot supply --upgrade and --clear together.')
        builder = ExtendedEnvBuilder(system_site_packages=options.system_site,
                                       clear=options.clear,
                                       symlinks=options.symlinks,
                                       upgrade=options.upgrade,
                                       nodist=options.nodist,
                                       nopip=options.nopip,
                                       verbose=options.verbose)
        for d in options.dirs:
            builder.create(d)

    if __name__ == '__main__':
        rc = 1
        try:
            main()
            rc = 0
        except Exception as e:
            print('Error: %s' % e, file=sys.stderr)
        sys.exit(rc)

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