第十八章 程序打包

Setuptools和較舊的Distutils都是用于發(fā)布Python包的工具包，能夠使用Python輕松地編寫安裝腳本。這些腳本可用于生成可發(fā)布的歸檔文檔，供用戶用來編譯和安裝編寫庫。

Setuptools并非只能用于創(chuàng)建基于腳本的Python安裝程序，還可用于編譯擴(kuò)展。

通過將其與擴(kuò)展py2exe和py2app結(jié)合起來使用，還可創(chuàng)建獨(dú)立的Windows和macOS可執(zhí)行程序。

Setuptools基礎(chǔ)

如果沒有安裝Setuptools，可使用pip安裝

簡(jiǎn)單的Setuptools安裝腳本（setup.py）
請(qǐng)將代碼所示的腳本存儲(chǔ)為setup.py（這適用于所有的Setuptools安裝腳本），并確保其所在目錄包含簡(jiǎn)單模塊beyond.py。

from setuptools import setupsetup(name='Beyond',version='1.0',description='A simple example',author='beyondyanyu',py_modules=['beyond'])

使用這個(gè)簡(jiǎn)單的腳本

python setup.py

將出現(xiàn)類似于下面的輸出：

usage: setup.py [global_opts] cmd1 [cmd1_opts] [cmd2 [cmd2_opts] ...]or: setup.py --help [cmd1 cmd2 ...]or: setup.py --help-commandsor: setup.py cmd --helperror: no commands supplied

要獲得更多的信息，可使用開關(guān)--help或--help-commands。

執(zhí)行命令build，讓Setuptools行動(dòng)起來。

python setup.py build

將出現(xiàn)類似于下面的輸出：

running build running build_py creating build creating build/lib copying beyond.py -> build/lib

Setuptools創(chuàng)建了一個(gè)名為build的目錄，其中包含子目錄lib。同時(shí)將將beyond.py復(fù)制到了這個(gè)子目錄中。目錄build相當(dāng)于工作區(qū)，Setuptools在其中組裝包（以及編譯擴(kuò)展庫等）。安裝時(shí)不需要執(zhí)行命令build，因?yàn)楫?dāng)你執(zhí)行命令install時(shí)，如果需要，命令build會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。
在上述這個(gè)示例中，命令install將把模塊beyond.py復(fù)制到PYTHONPATH指定的特定目錄中。這應(yīng)該不會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)，但如果你不想弄亂系統(tǒng)，應(yīng)該將其刪除。

安裝install這個(gè)模塊

python setup.py install

輸出應(yīng)該非常多，其末尾的內(nèi)容類似于下面這樣：

Installed /path/to/python3.5/site-packages/Beyond-1.0-py3.5.egg Processing dependencies for Beyond==1.0 Finished processing dependencies for Beyond==1.0 byte-compiling

在安裝過程中，Setuptools創(chuàng)建了一個(gè).egg文件，這是一個(gè)獨(dú)立的Python包。
在這個(gè)腳本中，只使用了Setuptools指令py_modules。如果要安裝整個(gè)包，可以類似的方式（列出包名）使用指令packages。

打包

編寫讓用戶能夠安裝模塊的腳本setup.py后，就可使用它來創(chuàng)建歸檔文件了。
這里主要介紹如何創(chuàng)建.tar.gz文件

要?jiǎng)?chuàng)建源代碼歸檔文件，可使用命令sdist（表示source distribution）。

python setup.py sdist

如果執(zhí)行上述命令，可能出現(xiàn)大量的輸出，其中包括一些警告。完全可以對(duì)這些警告置若罔聞，但也可在腳本setup.py中添加author_email（類似于選項(xiàng)author），并在當(dāng)前目錄中添加文本文件README.txt。

現(xiàn)在，除目錄build外，應(yīng)該還有一個(gè)名為dist的目錄。在這個(gè)目錄中，有一個(gè)名為Beyond-1.0.tar.gz的文件。
可將其分發(fā)給他人，而對(duì)方可將其解壓縮，再使用腳本setup.py進(jìn)行安裝。

不想生成.tar.gz文件，還有其他幾種分發(fā)格式可供使用。要設(shè)置分發(fā)格式，可使用命令行開關(guān)--formats（這個(gè)開關(guān)為復(fù)數(shù)形式，表明你可指定多種用逗號(hào)分隔的格式，這樣將一次性創(chuàng)建多個(gè)歸檔文件）。要獲悉可使用的格式列表，可給命令sdist指定開關(guān)--help-formats。

編譯擴(kuò)展

假設(shè)這個(gè)源代碼文件（palindrome2.c）位于當(dāng)前目錄中（第17章中程序palindrome的源代碼），則可使用下面的setup.py腳本來編譯（并安裝）它：

一個(gè)回文檢查示例（palindrome2.c）

#include <Python.h>static PyObject *is_palindrome(PyObject *self, PyObject *args) {int i, n;const char *text;int result;if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &text)) {return NULL;}n=strlen(text);result = 1;for (i = 0; i <= n/2; ++i) {if (text[i] != text[n-i-1]) {result = 0;break;}}return Py_BuildValue("i", result); /* "i"表示一個(gè)整數(shù)：*/}static PyMethodDef PalindromeMethods[] = {/* 方法/函數(shù)列表：*/{"is_palindrome", is_palindrome, METH_VARARGS, "Detect palindromes"},{NULL, NULL, 0, NULL} };static struct PyModuleDef palindrome = {PyModuleDef_HEAD_INIT,"palindrome", /* 模塊名 */"", /* 文檔字符串 */-1, /*存儲(chǔ)在全局變量中的信號(hào)狀態(tài) */PalindromeMethods };/* 初始化模塊的函數(shù)：*/ PyMODINIT_FUNC PyInit_palindrome(void) {return PyModule_Create(&palindrome); }

setup.py腳本

from setuptools import setup, Extensionsetup(name='palindrome',version='1.0',ext_modules = [Extension('palindrome', ['palindrome2.c'])] )

如果使用這個(gè)腳本運(yùn)行命令install，將自動(dòng)編譯擴(kuò)展模塊palindrome再安裝它。

這里沒有指定一個(gè)模塊名列表，而是將參數(shù)ext_modules設(shè)置為一個(gè)Extension實(shí)例列表。構(gòu)造函數(shù)Extension將一個(gè)名稱和一個(gè)相關(guān)文件列表作為參數(shù)；

如果只想就地編譯擴(kuò)展（在大多數(shù)UNIX系統(tǒng)中，這都將在當(dāng)前目錄中生成一個(gè)名為palindrome.so的文件），可使用如下命令：

python setup.py build_ext --inplace

如果安裝了SWIG（參見第17章），可讓Setuptools直接使用它！
代碼palindrome.c的源代碼，顯然比包裝后的版本簡(jiǎn)單得多。能夠讓Setuptools使用SWIG并直接將其作為Python擴(kuò)展確實(shí)非常方便。
為此，需要做的非常簡(jiǎn)單，只需將接口文件（.i文件，palindrome.i）的名稱加入到Extension實(shí)例的文件列表中即可。

palindrome.c的源代碼

#include <string.h> int is_palindrome(char *text) {int i, n=strlen(text);for (i = 0; I <= n/2; ++i) {if (text[i] != text[n-i-1]) return 0;}return 1; }

接口文件（palindrome.i）

%module palindrome%{ #include <string.h> %}extern int is_palindrome(char *text);

Extension實(shí)例的文件列表

from setuptools import setup, Extensionsetup(name='palindrome',version='1.0',ext_modules = [Extension('_palindrome', ['palindrome.c','palindrome.i'])])

如果用剛才的命令（build_ext，可能還要加上開關(guān)–inplace）運(yùn)行這個(gè)腳本，也將生成一個(gè).so文件（或與之等價(jià)的文件），但這次無需自己編寫包裝代碼。

這個(gè)擴(kuò)展指定了名稱_palindrome，因?yàn)镾WIG將創(chuàng)建一個(gè)名為palindrom.py的包裝器，而這個(gè)包裝器將通過名稱_palindrome導(dǎo)入一個(gè)C語言庫。

使用py2exe創(chuàng)建可執(zhí)行程序

py2exe是Setuptools的一個(gè)擴(kuò)展（可通過pip來安裝它），能夠創(chuàng)建可執(zhí)行的Windows程序（.exe文件）。
py2exe包可用來創(chuàng)建帶GUI（參見第12章）的可執(zhí)行文件。

print('Hello, world!') input('Press <enter>')

創(chuàng)建一個(gè)空目錄，再將這個(gè)文件（hello.py）放到這個(gè)目錄中，然后創(chuàng)建一個(gè)類似于下面的setup.py文件：
beyond.py

from setuptools import setupsetup(name='Beyond',version='1.0',description='A simple example',author='beyondyanyu',py_modules=['beyond'])

setup.py

from distutils.core import setup import py2exesetup(console=['beyond.py'])

接著運(yùn)行這個(gè)腳本：

python setup.py py2exe

這將創(chuàng)建一個(gè)控制臺(tái)應(yīng)用程序（beyond.exe），還將在子目錄dist中創(chuàng)建其他幾個(gè)文件。

有關(guān)py2exe的工作原理和高級(jí)用法的詳細(xì)信息，可以查閱py2exe官網(wǎng)。

小結(jié)

概念解釋

Setuptools	Setuptools工具包讓你能夠編寫安裝腳本。根據(jù)約定，這種安裝腳本被命名為setup.py。使用這種腳本，可安裝模塊、包和擴(kuò)展。
Setuptools的命令	可使用多個(gè)命令來運(yùn)行setup.py腳本，如build、build_ext、install、sdist和bdist。
編譯擴(kuò)展	可使用Setuptools來自動(dòng)編譯C語言擴(kuò)展，并讓Setuptools自動(dòng)確定Python安裝位置以及該使用哪個(gè)編譯器。還可讓它自動(dòng)運(yùn)行SWIG。
可執(zhí)行的二進(jìn)制文件	Setuptools擴(kuò)展py2exe可用來從Python程序創(chuàng)建可執(zhí)行的Windows二進(jìn)制文件以及其他一些文件（可使用安裝程序方便地安裝）。無需單獨(dú)安裝Python解釋器，就可運(yùn)行這些.exe文件。在macOS中，擴(kuò)展py2app提供了與py2exe類似的功能。

本章介紹的新函數(shù)

函數(shù)描述

setuptools.setup(…)	在腳本setup.py中使用關(guān)鍵字參數(shù)配置Setuptools

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的第十八章 程序打包的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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