venv --- 仮想環境の作成

Added in version 3.3.

ソースコード: Lib/venv/

---

venv モジュールは、軽量な仮想環境の作成を行います。それぞれの仮想環境は、site ディレクトリに独立した Python パッケージの集合を持っています。仮想環境は、ベース Python とも呼ばれる、すでにインストールされている Python の上に作成され、明示的にインストールしたパッケージのみが利用可能となるよう、ベース Python から隔離することもできます。

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.

This module is not supported on mobile platforms or WebAssembly platforms.

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 Libsite-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.

On Windows, invoke the venv command as follows:

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.

positional arguments:
  ENV_DIR               A directory to create the environment in.

options:
  -h, --help            show this help message and exit
  --system-site-packages
                        Give the virtual environment access to the system
                        site-packages dir.
  --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).

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

バージョン 3.4 で変更: Installs pip by default, added the --without-pip and --copies options.

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: Add --upgrade-deps option to upgrade pip + setuptools to the latest on PyPI.

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: Added the --without-scm-ignore-files option.

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。

The created pyvenv.cfg file also includes the include-system-site-packages key, set to true if venv is run with the --system-site-packages option, false otherwise.

--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。

In order to achieve this, scripts installed into virtual environments have a "shebang" line which points to the environment's Python interpreter, #!/<path-to-venv>/bin/python. This means that the script will run with that interpreter regardless of the value of PATH. On Windows, "shebang" line processing is supported if you have the Windows の Python ランチャ installed. Thus, double-clicking an installed script in a Windows Explorer window should run it with the correct interpreter without the environment needing to be activated or on the PATH.

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 -- a boolean value indicating that the system Python site-packages should be available to the environment (defaults to False).

• clear -- a boolean value which, if true, will delete the contents of any existing target directory, before creating the environment.

• symlinks -- a boolean value indicating whether to attempt to symlink the Python binary rather than copying.

• upgrade -- a boolean value which, if true, will upgrade an existing environment with the running Python - for use when that Python has been upgraded in-place (defaults to False).

• with_pip -- a boolean value which, if true, ensures pip is installed in the virtual environment. This uses ensurepip with the --default-pip option.

• prompt -- a string to be used after virtual environment is activated (defaults to None which means directory name of the environment would be used). If the special string "." is provided, the basename of the current directory is used as the prompt.

• upgrade_deps -- Update the base venv modules to the latest on PyPI

• 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: Added the scm_ignore_files parameter

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)

Upgrades the core venv dependency packages (currently pip) in the environment. This is done by shelling out to the pip executable in the environment.

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 is the path to a directory that should contain subdirectories common, posix, nt; each containing scripts destined for the bin directory in the environment. The contents of common and the directory corresponding to os.name are copied after some text replacement of placeholders:

• __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: Added the with_pip parameter

バージョン 3.6 で変更: Added the prompt parameter

バージョン 3.9 で変更: Added the upgrade_deps parameter

バージョン 3.13 で変更: Added the scm_ignore_files parameter

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 urlparse
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, _, _, _ = urlparse(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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