Ambientes virtuais e pip

Um projeto, um conjunto de bibliotecas

Projetos precisam de bibliotecas de terceiros como numpy ou pandas, e projetos diferentes precisam de versões diferentes. Instalar tudo em um único Python compartilhado faz as versões colidirem: atualizar para um projeto quebra outro. Um ambiente virtual é uma pasta privada com sua própria cópia do interpretador Python e suas próprias bibliotecas instaladas, de modo que cada projeto tem exatamente o que precisa. O pip é a ferramenta que baixa e instala bibliotecas do Python Package Index (PyPI) no ambiente ativo.

# Create an environment in the project folder (once)
python -m venv .venv

# Activate it (every new terminal)
source .venv/bin/activate        # macOS and Linux
.venv\Scripts\activate           # Windows

# The prompt now shows (.venv); python and pip belong to it
python -c "import sys; print(sys.prefix)"

# Leave it
deactivate

Instalar com o pip

Com o ambiente ativo, pip install numpy adiciona uma biblioteca, pip install numpy==1.26.4 fixa uma versão exata, pip install -U numpy a atualiza e pip uninstall numpy a remove. pip list mostra o que está instalado. Na dúvida, chame-o como python -m pip, o que garante que pertence ao mesmo Python que você vai executar. Nunca use sudo pip nem instale no Python do sistema.

# Install, pin and inspect (environment active)
python -m pip install numpy pandas
python -m pip install "scipy>=1.11,<2"
python -m pip list

# Show one library
python -m pip show numpy

requirements.txt e regras de versão

Um arquivo de requisitos lista as bibliotecas de que um projeto precisa, uma por linha, para que qualquer pessoa possa recriar o ambiente com pip install -r requirements.txt; pip freeze > requirements.txt grava as versões exatas instaladas. Cada linha é um nome mais um especificador de versão opcional: ==1.26.4 (exatamente), >=2.0 (no mínimo), <3 (abaixo de), !=2.1 (qualquer uma menos) e ~=1.4.2 (compatível: no mínimo 1.4.2 mas ainda 1.4.x). Linhas que começam com # são comentários. As versões são comparadas como números, parte por parte, então 1.10 é mais nova que 1.9, não mais antiga.

# A version is a tuple of numbers, not a string
print("1.10" > "1.9")               # False  (text order is wrong!)

def version_tuple(text):
    return tuple(int(part) for part in text.split("."))

print(version_tuple("1.10") > version_tuple("1.9"))   # True
print(version_tuple("2.0.1"))                         # (2, 0, 1)

# Reading one requirements line
line = "numpy>=1.26  # for arrays"
name_and_spec = line.split("#", 1)[0].strip()
print(name_and_spec)                                  # numpy>=1.26

Hábitos que mantêm os projetos reproduzíveis

Crie um ambiente por projeto e mantenha-o dentro do projeto como .venv, mas não o versione: é grande e específico da sua máquina. Versione requirements.txt (ou pyproject.toml). Escreva regras flexíveis (>=) para o que precisa e fixe versões exatas (==) quando precisar reproduzir resultados. Se algo se comportar mal, você sempre pode apagar .venv e recriá-lo em um minuto a partir do arquivo de requisitos.

# requirements.txt
numpy==1.26.4          # pinned: reproduce results exactly
pandas>=2.0            # at least 2.0
scipy~=1.11.0          # 1.11.x, but not 1.12
# plotting waits until we need it

# Rebuild the environment anywhere
python -m venv .venv
python -m pip install -r requirements.txt

# Record what is installed right now
python -m pip freeze > requirements.txt

• python -m venv .venv e ative-o: um ambiente por projeto.
• python -m pip install name==version, pip install -r requirements.txt, pip freeze.
• Especificadores: ==, >=, <, !=, ~=; compare versões como tuplas de números; versione os requisitos, não .venv.

A seguir: noções básicas de Git, para acompanhar cada mudança no seu código e voltar quando algo quebrar.

Lab: o que é avaliado

• Ler uma linha de requisitos com parse_requirement25 pts
• Ler um arquivo de requisitos inteiro com parse_requirements25 pts
• Tornar as versões comparáveis com version_tuple25 pts
• Verificar uma versão contra uma regra com satisfies25 pts