`Python` SetUp

WSL および Linux, Unix へのPythonの環境構築について記録する．

概要

インタプリタ言語である Python は多様な module を import することにより，様々な場面で活用できる．ただ，M1 Mac をはじめとする Apple Sillicon は Intel CPU と回路設計が異なるため，行列計算などを行う numpy などが不調になることがある¹．

以上の問題点を克服するために，動作する環境を移築しやすい Python の環境構築について記録する．ここで，コンピュータの評価指標である RASIS も併記しておく．

Reliability: 信頼性

Availability: 可用性

Serviceability: 保守性

Integrity: 保全性

Security: 安全性, 機密性

まず，保守性の高い環境のために仮想環境を構築する． Python の仮想環境は，大きく分けると以下の3つが主流かと思われる．

pyenv + venv
pyenv + Poetry
Conda + conda-forge

今回はこれの 1. の実装について記録する．いままでの環境は Conda を使用しており，3. の状態だったが，いくつか懸念点があったため，新たに環境を構築する．

Python のバージョンはそれほど変更しない
Mac と Windows, Linux で環境移築が面倒
- conda の module を毎回インストールしなくてはならない
- conda の環境によっては圧縮した環境を OS を超えて展開できない
conda 環境で pip インストールしていたので崩壊の危険があった

代替案として，venv の導入を試行する． Poetry を使用する案もあったが，新規ツールを増やすことで不安定要素を増やすことになるため保留する．

今回導入する環境の案は以下の通り - 参考

A.インタープリタ切替
- Conda -> pyenv
B.パッケージ切替
- (Conda & pip) -> venv
C.パッケージインストール
- (Conda & pip) -> pip
D.リポジトリ
- Conda -> PyPI(Python Package Index)

これで，.py ファイルの保管ディレクトリにある module 情報を実行時に読み出し，実行に最適な環境を逐次よみだせるようになる．

`anyenv`のインストール

pyenv をそのままインストールしても問題はないのだが，Node.js や Go などの他の環境も立てやすい anyenv を入れ，そこから pyenv をインストールする．パスを通すのがわりと面倒なので，anyenv でパスを通して， anyenv を用いて pyenv を入れるのもある．

まず，anyenv - GitHub からクローン

$ git clone https://github.com/anyenv/anyenv ~/.anyenv

$ git clone https://github.com/anyenv/anyenv ~/.anyenv
Cloning into '/home/take/.anyenv'...
remote: Enumerating objects: 505, done.
remote: Counting objects: 100% (109/109), done.
remote: Compressing objects: 100% (66/66), done.
remote: Total 505 (delta 54), reused 77 (delta 36), pack-reused 396
Receiving objects: 100% (505/505), 89.55 KiB | 2.98 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (234/234), done.

次に，anyenv のPATHを通す

$ echo 'export PATH="$HOME/.anyenv/bin:$PATH"' >> ~/.bashrc
$ echo 'eval "$(anyenv init -)"' >> ~/.bashrc

$ echo 'export PATH="$HOME/.anyenv/bin:$PATH"' >> ~/.bash_profile
$ echo 'eval "$(anyenv init -)"' >> ~/.bash_profile

.bashrc に書き込んだので，リフレッシュ

$ source .bashrc

$ source .bash_profile

$ source .bash_profile
ANYENV_DEFINITION_ROOT(/home/take/.config/anyenv/anyenv-install) doesn't exist. You can initialize it by:
> anyenv install --init
$ ~/.anyenv/bin/anyenv init
# Load anyenv automatically by adding
# the following to ~/.bash_profile:

eval "$(anyenv init -)"

本当に正しい .bashrc と .bash_profile の使ひ分け - Qiita を参考にすると，ログイン時に読み込むのが .bash_profile なので，一度 shell を再起動する．

WSLのshell 再起動は，Windows 側から一度 $ wsl --shutdown を行わないといけない

これで PATH が通ったので，anyenv のインストール

$ anyenv install --init

$ anyenv install --init
Manifest directory doesn't exist: /home/take/.config/anyenv/anyenv-install
Do you want to checkout https://github.com/anyenv/anyenv-install.git? [y/N]: y
Cloning https://github.com/anyenv/anyenv-install.git master to /home/take/.config/anyenv/anyenv-install...
Cloning into '/home/take/.config/anyenv/anyenv-install'...
remote: Enumerating objects: 71, done.
remote: Counting objects: 100% (14/14), done.
remote: Compressing objects: 100% (13/13), done.
remote: Total 71 (delta 4), reused 4 (delta 1), pack-reused 57
Receiving objects: 100% (71/71), 13.15 KiB | 1.20 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (11/11), done.

Completed!
$ anyenv --version
anyenv 1.1.5-1-g5c58783
$

できたので確認

$ anyenv install -l
  Renv
  crenv
  denv
  erlenv
  exenv
  goenv
  hsenv
  jenv
  jlenv
  kubectlenv
  luaenv
  nodenv
  phpenv
  plenv
  pyenv
  rbenv
  sbtenv
  scalaenv
  swiftenv
  tfenv
$

多くの環境が anyenv で構築できることがわかる．

`anyenv` のアップデート

anyenv-update - GitHub
anyenvの*envたちを一括でアップデートする

一応，anyenv の GitHub にもリンクがあるので，メンテナンスはされているのではなかろうか．以下，GitHub と同様．

$ mkdir -p $(anyenv root)/plugins
$ git clone https://github.com/znz/anyenv-update.git $(anyenv root)/plugins/anyenv-update

$ mkdir -p $(anyenv root)/plugins
$ git clone https://github.com/znz/anyenv-update.git $(anyenv root)/plugins/anyenv-update
Cloning into '/home/take/.anyenv/plugins/anyenv-update'...
remote: Enumerating objects: 87, done.
remote: Total 87 (delta 0), reused 0 (delta 0), pack-reused 87
Receiving objects: 100% (87/87), 13.33 KiB | 1.67 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (33/33), done.
$ anyenv update
Updating 'anyenv'...
Updating 'anyenv/anyenv-update'...
Updating 'pyenv'...
 |  From https://github.com/pyenv/pyenv
 |  9a4f9c25..20189ff0  master     -> origin/master
Skipping 'pyenv/python-build'; not git repo
Updating 'anyenv manifest directory'...
$

普通にアプデ出来ているので適宜活用していきたい．

`pyenv`のインストール

anyenv があるので，

$ anyenv install pyenv

だけでサクッと終了． $SHELL をリロードして PATH を通す

$ source .bashrc

$ anyenv install pyenv
/tmp/pyenv.20230406161623.3277 ~
Cloning https://github.com/pyenv/pyenv.git master to pyenv...
Cloning into 'pyenv'...
remote: Enumerating objects: 22989, done.
remote: Counting objects: 100% (536/536), done.
remote: Compressing objects: 100% (183/183), done.
remote: Total 22989 (delta 419), reused 398 (delta 343), pack-reused 22453
Receiving objects: 100% (22989/22989), 4.67 MiB | 6.82 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (15557/15557), done.
Updating files: 100% (1071/1071), done.
~

Install pyenv succeeded!
Please reload your profile (exec $SHELL -l) or open a new session.
$ anyenv --version
anyenv 1.1.5-1-g5c58783
$ pyenv --version
pyenv 2.3.17
$

anyenv と pyenv が動作していることがわかる

`Python`のインストール

pyenv - GitHub のwikiにある通り， pyenv が Python を Build するためのインストールを済ませる．

$ sudo apt update; sudo apt install -y build-essential libssl-dev zlib1g-dev \
libbz2-dev libreadline-dev libsqlite3-dev curl \
libncursesw5-dev xz-utils tk-dev libxml2-dev libxmlsec1-dev libffi-dev liblzma-dev

$ pyenv install -l で pyenv がインストールできる Python の一覧が表示できる．

$ pyenv install -l
Available versions:
  2.1.3
  2.2.3
  2.3.7
  2.4.0
  (中略)
  stackless-3.4.2
  stackless-3.4.7
  stackless-3.5.4
  stackless-3.7.5
$

pyenv で Python をインストールする (以下の例は 3.9 系)

$ pyenv install 3.9

なお 3.9 系で最新のものを入れたい場合は，3.9 のように省略する

$ pyenv install 3.9
Downloading Python-3.9.16.tar.xz...
-> https://www.python.org/ftp/python/3.9.16/Python-3.9.16.tar.xz
Installing Python-3.9.16...
Installed Python-3.9.16 to /home/take/.anyenv/envs/pyenv/versions/3.9.16
$ pyenv versions
* system (set by /home/take/.anyenv/envs/pyenv/version)
  3.9.16
$

この状態では pyenv が Python を保持しているので，環境に導入する．

$ pyenv global だと環境全体に適応されるが，$ pyenv local だと特定のディレクトリ配下のみ利用するバージョンの設定になる． - pyenv 利用のまとめ - Qiita

$ pyenv global 3.9
$ python --version
Python 3.9.16
$ pip --version
pip 22.0.4 from /home/take/.anyenv/envs/pyenv/versions/3.9.16/lib/python3.9/site-packages/pip (python 3.9)
$
Python と同時に pip もダウンロードされて環境に適応されていることがわかる．

`venv`の環境適応

venv は module のバージョンなどの情報を記録，適応できる Python の標準機能である．

venv: Python 仮想環境管理 - Qiita
venvで仮想環境作成 - Qiita

環境の構築

$ cd [プロジェクト用フォルダのパス]
$ python -m venv [新しい環境名]

環境の起動

$ source [環境名]/bin/activate

環境の停止

$ deactivate

`module` を全て削除

誤って venv で管理している以外の場所 (全体の PyPI ) にインストールした場合は綺麗に消し去りたい．

pipでインストールしたモジュールを全て削除 - Qiita

$ pip freeze > piplist.txt
$ sudo pip uninstall -r piplist.txt
$ rm piplist.txt

不具合集

不具合(1)

$ pyenv install 3.9.0
Downloading Python-3.9.0.tar.xz...
-> https://www.python.org/ftp/python/3.9.0/Python-3.9.0.tar.xz
Installing Python-3.9.0...
patching file Misc/NEWS.d/next/Build/2021-10-11-16-27-38.bpo-45405.iSfdW5.rst
patching file configure
patching file configure.ac

BUILD FAILED (Ubuntu 22.04 using python-build 2.3.17)

Inspect or clean up the working tree at /tmp/python-build.20230406165646.1409
Results logged to /tmp/python-build.20230406165646.1409.log

Last 10 log lines:
checking for python3... python3
checking for --enable-universalsdk... no
checking for --with-universal-archs... no
checking MACHDEP... "linux"
checking for gcc... no
checking for cc... no
checking for cl.exe... no
configure: error: in `/tmp/python-build.20230406165646.1409/Python-3.9.0':
configure: error: no acceptable C compiler found in $PATH
See `config.log' for more details
$

BUILD FAILED (Ubuntu 22.04 using python-build 2.3.17)ってなって失敗したが，コレと同じエラーで

configure: error: no acceptable C compiler found in $PATH

Cのコンパイラのエラーっぽいので，ビルドツールをインストール

$ sudo apt install build-essential

再びエラー

$ pyenv install 3.9.0
Downloading Python-3.9.0.tar.xz...
-> https://www.python.org/ftp/python/3.9.0/Python-3.9.0.tar.xz
Installing Python-3.9.0...
patching file Misc/NEWS.d/next/Build/2021-10-11-16-27-38.bpo-45405.iSfdW5.rst
patching file configure
patching file configure.ac

BUILD FAILED (Ubuntu 22.04 using python-build 2.3.17)

Inspect or clean up the working tree at /tmp/python-build.20230406170837.3553
Results logged to /tmp/python-build.20230406170837.3553.log

Last 10 log lines:
  File "/tmp/python-build.20230406170837.3553/Python-3.9.0/Lib/ensurepip/__init__.py", line 210, in _main
    return _bootstrap(
  File "/tmp/python-build.20230406170837.3553/Python-3.9.0/Lib/ensurepip/__init__.py", line 129, in _bootstrap
    return _run_pip(args + [p[0] for p in _PROJECTS], additional_paths)
  File "/tmp/python-build.20230406170837.3553/Python-3.9.0/Lib/ensurepip/__init__.py", line 38, in _run_pip
    return subprocess.run([sys.executable, "-c", code], check=True).returncode
  File "/tmp/python-build.20230406170837.3553/Python-3.9.0/Lib/subprocess.py", line 524, in run
    raise CalledProcessError(retcode, process.args,
subprocess.CalledProcessError: Command '['/tmp/python-build.20230406170837.3553/Python-3.9.0/python', '-c', '\nimport runpy\nimport sys\nsys.path = [\'/tmp/tmptfco8p_m/setuptools-49.2.1-py3-none-any.whl\', \'/tmp/tmptfco8p_m/pip-20.2.3-py2.py3-none-any.whl\'] + sys.path\nsys.argv[1:] = [\'install\', \'--no-cache-dir\', \'--no-index\', \'--find-links\', \'/tmp/tmptfco8p_m\', \'--root\', \'/\', \'--upgrade\', \'setuptools\', \'pip\']\nrunpy.run_module("pip", run_name="__main__", alter_sys=True)\n']' returned non-zero exit status 1.
make: *** [Makefile:1254: install] Error 1
$

エラーの原因がよくわからなかったが，wiki をよく読んでいないためだった．インストールに必要な基本パッケージを入れて解決．

不具合(2)

環境変数への理解不足 .bash_profile, .bashrc の違いをちゃんと理解すべし．

$ pyenv --version
Command 'pyenv' not found, did you mean:
  command 'p7env' from deb libnss3-tools (2:3.68.2-0ubuntu1.2)
Try: sudo apt install <deb name>
$ anyenv --version
anyenv: command not found
$ source .bash_profile 
$ anyenv --version
anyenv 1.1.5-1-g5c58783
$ pyenv --version
pyenv 2.3.17
$

参考 URL 各種

Pythonの仮想環境構築
Python環境構築[Pyenv+Poetry]
その実験、再現できますか？pyenvとpoetryによる “そんなに頑張らない” 再現可能な実験環境構築
Pythonのパッケージ管理ベストプラクティス - Qiita

anyenvとpyenvでPythonをインストールする - Qiita
WSL2 + VScode + nodenv(anyenv)の環境構築方法まとめ - Qiita
オールインワンな開発環境をanyenvで構築する

Footnotes

経験則的に言うと Apple Sillicon を使うなら，Python 3.9 以上を使うことを強く勧める．参考: M1 Mac にnumpy, matplotlibなどが入らない問題の解消法 - Qiita ↩

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PythonSetUp_envs.md

PythonSetUp_envs.md

`Python` SetUp

概要

目次

`anyenv`のインストール

`anyenv` のアップデート

`pyenv`のインストール

`Python`のインストール

`venv`の環境適応

環境の構築

環境の起動

環境の停止

`module` を全て削除

不具合集

不具合(1)

不具合(2)

参考 URL 各種

Files

PythonSetUp_envs.md

Latest commit

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File metadata and controls

Python SetUp

概要

目次

anyenvのインストール

anyenv のアップデート

pyenvのインストール

Pythonのインストール

venvの環境適応

環境の構築

環境の起動

環境の停止

module を全て削除

不具合集

不具合(1)

不具合(2)

参考 URL 各種

Footnotes

`Python` SetUp

`anyenv`のインストール

`anyenv` のアップデート

`pyenv`のインストール

`Python`のインストール

`venv`の環境適応

`module` を全て削除