ShunsukeYanaka Python

Pythonのインストールと仮想環境の構築方法～WinPython～

　本投稿は，WinPythonを用いた，Windows PCに対するPythonの開発環境と仮想環境の構築に関する投稿です．
　Pythonを直接インストールする方法での，Pythonの開発環境と仮想環境の構築に関しては，過去の投稿[1]で紹介しています．また，そもそもWinPythonがどのようなものであるのかについては，本投稿の第1章をご覧ください．
　WinPythonや第4章で触れているVisual Studio Codeを用いた開発環境の構築は，例えば予算が不要，商用利用が可能であり，業務も視野に入れた際の1つの選択肢なるかと思います．
　本投稿で使用したWinPythonのバージョンはv3.12.4.1です．またVisual Studio Code（以下VS Code）のバージョンは1.96.2です．

目次

  1. WinPythonの概要
  2. WinPythonの導入方法
  3. Spyderの長所：変数エクスプローラ
  4. WinPython環境をVisual Studio Codeで利用する方法

1. WinPythonの概要

　WinPythonは，Windows環境向けにPython・統合開発環境（IDE）・主なライブラリがまとめられたパッケージである．特徴や利点を以下に挙げる．

  • ポータブル化されているため，インストールは不要
    • 第2章にて後述する方法でダウンロードしたWinPythonを，展開するだけで使用できる
    • 例えば業務で扱う会社支給のPC等，管理者権限が無かったりインストールが困難な場合でも，導入することが可能
    • インストール不要のため，不要になった際もアンインストールは不要であり，第2章にて後述するWynPython環境のフォルダ1つを削除するだけで良い
  • 商用利用が可能
    • 無償のオープンソースであり，商用利用が可能
  • 仮想環境化されている
    • 例えば，含まれているIDE・Spyder上のコンソールからコマンドpipで，任意のライブラリをインストールできる．このインストールしたライブラリは，WinPythonのフォルダ内にインストールされるため，従来のローカル環境に影響／変更を与えない
  • 含まれているIDE
    • Spyder
    • Jupyter Notebook
  • 含まれている主なライブラリ
    • Matplotlib
    • Numpy
    • Pandas
    • Scipy
    • Seaborn
    • Sciktlearn

2. WinPythonの導入方法

　はじめに，WinPythonのダウンロードを行う．
　こちらのサイト[2]より，WinPythonをダウンロードする．リンク先のWebページにて，「Files」のタブをクリックすると，WinPythonの各バージョンが掲載されている．また同Webページには「Doenload Latest Version」ボタンがある．特定のバージョンである必要が無い場合は，このボタンによって，最新の安定したバージョンが入手できる（本投稿で使用しているWinPythonのバージョンはv3.12.4.1）

　ダウンロードか完了すると，.exeファイルが手に入る．このファイルを実行すると，諸ファイルが1つのフォルダに入った状態で展開される．この展開された1つのフォルダがWinPython環境である．このフォルダは，任意のディレクトリに配置可能である．

　展開されたフォルダには，「Spyder.exe」が格納されている．これを実行すると，IDEのSpyderが起動し，Python等のコーディングが可能である．

　次に，WinPython環境に対する，Pythonの諸ライブラリをインストールする方法を説明する．
　Spyderにおける「IPythonコンソール」は，プログラム実行時の結果を出力できる他，コマンドプロンプトでコマンドpipし諸ライブラリをインストールするのと同じように，各種Pythonのコマンドも利用できる（図1）．
　IPythonコンソールや変数エクスプローラ等の各ペインは，任意のレイアウトにできる．

図1　SpyderのIPythonコンソールでpip installコマンドを実行している様子

　さらに，WinPythonが仮想環境化されている確認を行う．
　まずSpyderにて下記コマンドを実行すると，PythonのバージョンはWinPythonダウンロード時に選んだ3.12.4が結果として出力される（図2）．

!python --version
図2　SpyderでPythonのバージョンを確認した結果

　そしてコマンドプロンプトで書きコマンドを実行すると，Pythonのバージョンは過去の投稿[1]でインストールした3.13.1が結果として出力される（図3）．

Python --version
図3　コマンドプロンプトでPythonのバージョンを確認した結果

　図2および図3で示した通り，Pythonのバージョンが異なっており，WinPython環境がローカル環境とは区別された仮想環境になっていることが分かる（WinPython環境のフォルダ内には，仮想環境を活性化させるためのactivateファイルも，実際に格納されている）．
　そして，図1で示したようにSpyderのIPythonコンソールにてpipコマンドでインストールした内容は，ローカル環境とは区別されWinPython環境に対して行われる．

3. Spyderの長所：変数エクスプローラ

　様々なIDEやエディタが世にある中で，WynPythonの導入と共に合わせて導入されたIDE・Spyderの長所を紹介する．

　Spyderには「変数エクスプローラ」という機能がある．これは，プログラム実行時の各オブジェクトや変数と，それらの値を表で可視化し確認できる．変数エクスプローラの様子をサンプルプログラムを用いて図4に示す．

　図4のプログラムは，String型と整数値のList型の2つのクラス変数を持つ，クラスsampleAugsがある．そしてクラスsampleAugs型のオブジェクトsaを宣言している．
　変数エクスプローラ上には，このプログラムで宣言した変数／オブジェクトとして，変数iおよびオブジェクトsaが表示されている．そしてそれらの型，サイズ，値を確認できる．
　さらにオブジェクトsaの詳細が知りたい場合は，変数エクスプローラにおけるオブジェクトsaの行をクリックする．これにより「sa – Object」というウィンドウが新たに開き，オブジェクトsaが持つ変数を確認できる．実際にオブジェクトsaが持つクラス変数sample_listとsample_stringが表示されている．そしてこれらの型，サイズ，値を確認できる．
　そしてクラス変数sample_listはlist型であるため，listの各要素を確認したい場合は，ウィンドウ「sa – Object」におけるクラス変数sample_listの行をクリックする．これにより，「sample_list – リスト（100要素）」というウィンドウが新たに開き，クラス変数sample_listが持つ各要素を確認できる．

図4　変数エクスプローラの様子

4. WinPython環境をVisual Studio Codeで利用する方法

　WinPython環境を用いつつ，コーディングはエディタの1つであるVS Codeを用いる場合を紹介する．VS Codeには，拡張機能で下記をインストールしてある．

  • Japanese Language Pack for Visual Studio Code
  • Python
  • Pylance
  • Python Debugger

　WinPython環境をVS Codeでも用いる場合は，WinPython環境におけるPythonのインタプリタを，VS Codeで設定する必要がある．

  1. 「表示＞コマンドパレット」をクリックする
  2. 表示されたコマンドパレット上の一覧の中から，「Python: インタプリタを選択」をクリックする
  3. 「インタープリタ パスを入力」にて，下記に例示するWinPython環境のインタプリタを選択する
  4. Python インタープリタへのパスを入力する．WinPythonにおけるPython インタプリタのパスは，例えばDドライブ直下にWinPythonフォルダを格納していた場合は下記のようになる．
    • パスの例：D:\WPy64-31241\python-3.12.4.amd64\python.exe
    • なお筆者はPythonのv3.11やv3.10.9も使用したことがあるが，これらのバージョンにおいては，「python.exe」ではなく「python311.zip」や「python310.zip」であった

参考文献

  1. Pythonのインストールと仮想環境の構築方法～コマンドプロンプト～ – word in the world, word in the world, https://word-in-the-world.com/2025/01/02/python-virtualenvironment-01/,(参照2025-1-2).
  2. WinPython download | SourceForge.net, SourceForge, https://sourceforge.net/projects/winpython/, (参照2025-1-2).