核心概念：包管理工具

在 Python 生态中，模块（也称为包或库）通常通过专门的包管理工具来安装，最核心的工具是 pip。

• pip: Python 官方推荐的包安装程序，它会从 Python Package Index (PyPI) 这个全球最大的 Python 软件仓库中下载并安装包，你安装 Python 时，pip 通常会自动一起安装。

使用 pip 命令行（最常用）

这是最标准、最通用的方法,适用于所有场景。

打开命令行工具

在 Windows 上,你有两个主要选择：

• 命令提示符 (CMD): 传统、轻量级的命令行工具。
• PowerShell: 功能更强大的现代化命令行工具,推荐使用。

如何打开？

• 在开始菜单中搜索 cmd 或 powershell,然后打开。
• 强烈推荐：在文件夹资源管理器的地址栏中输入 powershell 或 cmd，然后按回车，这样会直接在该目录下打开命令行,非常方便。

执行安装命令

基本语法是 pip install <包名>。

示例：安装 requests 库 requests 是一个用于发送 HTTP 请求的非常流行的库。

pip install requests

升级 pip 自身（非常重要！）

为了确保安装过程顺利且安全，建议你定期将 pip 升级到最新版本。

# 在 PowerShell 或 CMD 中执行
python -m pip install --upgrade pip

• 注意：这里使用了 python -m pip 的形式，它可以确保你使用的是当前 Python 环境关联的 pip,避免因系统环境变量配置问题导致的版本冲突。

指定版本安装

有时你需要安装特定版本的包，或者为了避免因新版本引入不兼容的 API 而导致代码报错。

• 安装特定版本：

  pip install requests==2.28.1

• 安装不低于某个版本：

  pip install "requests>=2.20.0"

• 安装最新的小版本（补丁版本）：如果你安装了 28.0，想升级到 28.1 但不升级到 29.0。

  pip install --upgrade "requests<2.29"

卸载模块

如果不再需要某个模块，可以使用 uninstall 命令。

pip uninstall requests

系统会提示你是否确认卸载，输入 y 并回车即可。

查看已安装的模块

# 列出所有已安装的包及其版本
pip list
# 显示某个包的详细信息
pip show requests

使用 IDE 的图形界面（适合初学者）

像 PyCharm、VS Code 这样的集成开发环境提供了图形化的包管理功能,非常直观。

以 Visual Studio Code (VS Code) 为例：

1. 安装 Python 扩展：确保你已经从 VS Code 的扩展市场中安装了官方的 Python 扩展。
2. 打开终端：在 VS Code 中，使用菜单 终端 -> 新终端，这会在 VS Code 内部打开一个 PowerShell 或 CMD 窗口。
3. 使用命令面板：
   • 按 Ctrl+Shift+P 打开命令面板。
   • 输入 Python: Select Interpreter，选择你项目使用的 Python 环境。
   • 输入 Python: Create Terminal,确保终端指向正确的环境。
4. 使用资源管理器视图：
   • 在左侧活动栏，点击“扩展”图标。
   • 在搜索框中输入你想要安装的包名（requests）。
   • 在搜索结果中，找到该包，点击右侧的 Install 按钮，VS Code 会自动在后台调用 pip 为你完成安装。

以 PyCharm 为例：

1. 打开设置：进入 File -> Settings (Windows/Linux) 或 PyCharm -> Preferences (macOS)。
2. 找到包管理器：导航到 Project: <你的项目名> -> Python Interpreter。
3. 安装包：
   • 在右侧的已安装包列表下方，有一个 号按钮。
   • 点击 号，会弹出一个 "Available Packages" 窗口。
   • 在搜索框中输入你想要的包名（requests），选择它，然后点击左下角的 Install Package 按钮。

使用 requirements.txt 文件（项目最佳实践）

在真实的项目开发中，我们不会手动一个一个安装包，而是创建一个名为 requirements.txt 的文件，列出项目所需的所有包及其精确版本，这样，任何人拿到你的项目代码后,都可以一键重现你的开发环境。

生成 requirements.txt

如果你已经在一个环境中安装好了所有需要的包,可以执行以下命令自动生成这个文件：

pip freeze > requirements.txt

执行后，你的项目目录下就会生成一个 requirements.txt 文件,内容可能像这样：

requests==2.28.1
numpy==1.23.5
pandas==1.5.0

根据 requirements.txt 安装所有依赖

当你拿到别人的项目，或者在新电脑上恢复项目时,只需要：

pip install -r requirements.txt

• -r 参数表示 "requirements"，告诉 pip 从指定的文件中读取安装列表。

常见问题与解决方案

问题 1：'pip' is not recognized as an internal or external command...

现象：在命令行输入 pip install 提示“不是内部或外部命令”。

原因：系统的环境变量 PATH 中没有添加 Python 的安装路径。

解决方法：

1. 找到你的 Python 安装路径，通常在 C:\Users\<你的用户名>\AppData\Local\Programs\Python\PythonXX\ 和 C:\Users\<你的用户名>\AppData\Local\Programs\Python\PythonXX\Scripts\ (XX 是你的版本号，如 39)。
2. 右键点击“此电脑” -> “属性” -> “高级系统设置” -> “环境变量”。
3. 在“系统变量”中找到名为 Path 的变量,双击它。
4. 点击“新建”，然后将上面找到的两个 Python 路径添加进去。
5. 保存所有弹出的窗口，然后重新打开一个新的命令行窗口再试。

问题 2：权限问题 Access is denied

现象：安装时提示没有权限写入。

解决方法：

1. 以管理员身份运行：右键点击你的命令行工具（CMD 或 PowerShell），选择“以管理员身份运行”,然后再执行安装命令。
2. 避免安装到系统目录：最佳实践是使用虚拟环境（见下文）,这样就不会有权限问题。

问题 3：64位 Python 和 32位 pip 的不匹配

现象：安装某些包（特别是 C 扩展）时失败,提示找不到合适的版本。

解决方法：

1. 确认你的 Python 是 64 位还是 32 位，在命令行运行 python -c "import platform; print(platform.architecture())"。
2. 下载对应架构的 get-pip.py 脚本：https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py
3. 用 Python 运行这个脚本来重新安装 pip：python get-pip.py，这会确保 pip 的架构与你的 Python 完全匹配。

最佳实践：使用虚拟环境

这是最重要、最专业的 Python 开发习惯，虚拟环境可以为每个项目创建一个隔离的 Python 环境,避免不同项目之间的包版本冲突。

创建虚拟环境

在你的项目文件夹下，打开命令行,执行：

# my-project 是你给虚拟环境起的名字
python -m venv my-project-env

这会创建一个名为 my-project-env 的文件夹，里面包含了独立的 Python 解释器和 pip。

激活虚拟环境

激活后，你命令行提示符前面会出现环境名,表示你正在该环境中操作。

• 在 CMD 中:

  my-project-env\Scripts\activate.bat

• 在 PowerShell 中:

  .\my-project-env\Scripts\Activate.ps1

  如果遇到执行策略问题，在 PowerShell 中以管理员身份运行 Set-ExecutionPolicy RemoteSigned。

在虚拟环境中安装包

激活后，你之前使用的所有 pip 命令现在都只对这个虚拟环境有效。

(my-project-env) PS C:\path\to\your\project> pip install requests

退出虚拟环境

当你完成工作后,只需运行：

deactivate

希望这份详细的指南能帮助你顺利地在 Windows 上管理 Python 模块！