Python 与 pip 的关系
刚开始学 python 的时候，知道 python 是一个解释器，而 pip 是一个包管理器，以为它们的“地位”是平等的。然而随着了解的深入才发现，pip 本身就是一个 Python 包，它的运行，完全依赖于 python 解释器。
简单来说，它们的关系可以这样定义：
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Python 是解释器：它是一种高级编程语言，我们编写的
.py脚本需要通过 Python 解释器来执行，将代码转换成机器可以理解的指令。没有 Python 解释器，我们写的 Python 代码就是一堆没有生命的文本文件。 -
pip 是包管理器：可以把它想象成 Python 世界的“应用商店 (App Store)”。它是一个命令行工具，专门用来查找、下载、安装、卸载和管理 Python 的第三方软件包（也称为库或模块）。
最关键的一点是：pip 本身也是一个用 Python 编写的包。这意味着 pip 的运行离不开 python 解释器的支持，它们是一个密不可分的组合，Python 提供了运行环境，而 pip 则极大地丰富 Python 的能力。
为什么需要包管理？
在没有包管理的早期，开发者如果想使用别人写好的代码，可能需要手动去网站下载源码压缩包，解压后自己想办法放到项目特定的目录下，如果这个代码还依赖其他代码，整个过程将成为一场噩梦。pip 的出现彻底改变了这一切：
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代码重用与效率提升：当需要实现一个复杂的功能时，比如发送网络请求，很大概率已经有非常成熟的第三方库存在了。通过一条简单的
pip install requests命令，你就能获得强大的网络请求能力，无需从零开始编写复杂的底层代码。 -
自动处理依赖关系：一个库通常会依赖其他多个库才能正常工作。例如，你安装
A库，A库可能需要B库的1.5以上版本和C库的任意版本。如果手动管理，这将变得极其繁琐且容易出错。pip则能自动分析这些依赖关系，将所有需要的“配料”一次性、按正确的版本要求准备妥当。 -
确保版本一致性：
pip允许我们将项目所有依赖包记录在一个requirements.txt文件中。这样，任何人在任何地方，都可以通过这个文件创建出完全相同的运行环境。
捆绑安装
为了强调 pip 的重要性，自 Python 3.4 版本以来，官方的 Python 安装程序已经默认将 pip 捆绑在内。这意味着，当你从官方渠道下载并安装 Python 时，pip 工具也一并被安装到了你的系统中。
精准定位：我的 Python 和 pip 在哪里？
在日常开发中，我们常常会在电脑上安装多个版本的 Python，例如系统自带的 Python、通过 Homebrew 安装的 Python、以及使用 pyenv 等版本管理工具安装的多个 Python。这就带来了一个核心问题：当我们在终端里敲下 python3 或 pip3 命令时，我们到底在调用哪一个？
快速定位：which 和 where 命令
最直接的定位方法是使用操作系统提供的路径查找命令。
- 在 macOS 或 Linux 系统中，我们可以使用
which命令：
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- 在 Windows 系统中，对应的命令是
where：
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这些命令会搜索系统的环境变量 PATH，并返回找到的第一个匹配的可执行文件的完整路径。
真正的 Python 解释器在哪里？
当你使用像 pyenv 这样的 Python 版本管理工具时，which 命令的结果可能会让你感到困惑：
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这个路径指向的并不是一个真实的 Python 解释器，而是一个叫做“shim”的转发脚本。当你执行 python3 命令时，实际上是这个“shim”接到了指令。它会检查你当前目录或全局设置，判断你希望使用哪个版本的 Python（例如 3.10.18），然后再将你的命令无缝地转接给那个版本对应的真实解释器。
那么，如何才能找到真正的 Python 解释器？
执行下面的命令，返回真实解释器路径：
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通过这个命令，我们可以清晰地看到真相：
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这个路径才是我们正在使用的 Python 解释器所在的位置。
确认 pip 的真实位置
同样地，我们也需要确认 pip 的真实位置。可以使用 pip3 --version 命令：
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我们还可以用 pip 自己来“调查”自己，因为 pip 本身也是一个包：
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pip install 的三个目的地
当我们执行 pip install <package_name> 时，这个包究竟被安装到哪里了？
pip install 有三个不同的目的地：全局 Site-Packages、用户 Site-Packages 和虚拟环境 Site-Packages。
全局安装：便捷但危险的默认选项
这是最直接的安装方式，但通常也是最不推荐的方式。
当你的全局 Python 环境拥有写入权限时（例如，使用 pyenv、Homebrew 或在 Windows 上默认安装的 Python），执行 pip install package_name，会将 package 安装到全局 site-packages 目录下。
如何知道全局 site-packages 具体在哪里？
可以通过 pip show 查看已安装包的位置，得知 site-packages 的位置：
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输出中的 Location 字段地告诉我们，pyfiglet 被安装的具体位置。由于是在全局环境执行的安装，这个位置就是全局 site-packages 目录。
在安装之前，你可以通过编程方式，预先知道全局 site-packages 的路径：
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对于 macOS 自带的 Python，site.getsitepackages() 可能会返回一个包含多个路径的列表：
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这意味着 Python 在查找全局包时，会按照列表中的顺序依次搜索这些目录。这是一种分层系统，允许系统本身、Xcode 工具链以及管理员安装的包共存。
我们应该极力避免全局安装。这种方式会“污染”你的主 Python 环境，一旦项目增多，极易导致不同项目间的依赖版本冲突。
macOS 系统自带的 Python，普通用户没有权限进行全局安装，除非你明确使用 sudo 执行安装。
用户目录安装
在两种情况下，pip install 会将包安装到用户级别的 site-packages 目录下。
第一种情况是被动触发，当执行全局安装没有权限时，pip 会自动将包安装到用户级别的 site-packages，例如使用 macOS 系统自带的 Python 时：
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全局目录不可写入，但安装还是成功了，实际上是将包安装到了用户目录。查看刚刚的安装包，可以知道用户目录的具体位置。
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第二种情况是，通过 --user 参数，明确要求将包安装在自己的用户目录下。
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这次使用的是 pyenv 管理的 python，包被安装到用户的 .local/lib/python3.10/site-packages 目录中。
我们还发现，不同方式安装的 Python，可能有不同的用户目录。不用安装包，可以执行python3 -m site --user-site 命令，获得当前 Python 的用户目录：
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虚拟环境安装
虚拟环境是为每个项目创建一个独立的，与其他项目隔离的“沙盒”。
在已激活 (activated) 的虚拟环境中执行 pip install，会将包安装到虚拟环境的 site-packages 目录下。
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Location 清晰地指向了我们刚刚创建的 .venv 目录内部，与全局或用户目录的路径毫无关系。
在激活虚拟环境的状态下，我们再次运行之前的查询命令，查看当前的 site-packages 路径：
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查看与管理已安装的包
pip list
pip list 会列出当前 Python 环境中所有已安装的包及其版本号。
使用 pyenv 管理的 python，在全局环境中运行pip list，会列出全局和用户目录下的包。
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从这里可以，pip list 中列出的pyfiglet，是安装在用户目录的 site-packages 中。
查看 macOS 系统自带的 Python 安装了哪些包：
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这里的列表通常会长很多，因为它包含了很多操作系统或开发工具（如 Xcode）正常运行所依赖的包。
在一个全新的、刚刚激活的虚拟环境中执行 pip list：
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pip freeze
pip list 非常适合日常查看，但当我们需要将项目依赖分享给他人或进行部署时，pip freeze 命令是更好的选择。
pip freeze 的输出格式与 pip list 类似，但它遵循一种特定的格式，可以直接用于依赖文件。
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pip install
使用依赖文件重建环境：
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总结
本文从一个常见的认知误区出发，首先明确了 pip 本身是依赖于 python 解释器运行的一个包。
随后，我们深入探讨了在复杂的开发环境中，如何使用命令，定位当前正在使用的 python 与 pip 的真实位置，详细解析了 pip install 的三大目的地：全局、用户目录和虚拟环境。
为了方便回顾和查阅，以下是本文提到的所有核心命令及其功能摘要：
| 功能分类 | 命令 | 描述 |
|---|---|---|
| 定位与识别 | which <command> |
(macOS/Linux) 在 PATH 环境变量中查找并显示命令的可执行文件路径。 |
where <command> |
(Windows) 功能与 which 类似，在 PATH 中查找命令的路径。 |
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python3 -c "import sys; print(sys.executable)" |
精准查找并打印当前正在运行的 Python 解释器的绝对路径，不受 shims 等影响。 |
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pip3 --version |
显示 pip 的版本号及其所属的 Python 环境和具体的 site-packages 路径。 |
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pip3 show <package> |
显示指定包的详细信息，尤其是其 Location 字段，是确认包安装位置的关键命令。 |
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python3 -c "import site; print(site.getsitepackages())" |
显示当前 Python 环境的 site-packages 目录列表。 |
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python3 -m site --user-site |
显示当前 Python 环境的用户专属 site-packages 目录路径。 |
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| 包管理 | pip3 install <package> |
安装一个 Python 包。默认尝试全局安装，无权限时可能自动转为用户目录安装。 |
pip3 install --user <package> |
明确指定将包安装到用户 site-packages 目录。 |
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pip3 install -r requirements.txt |
从指定的 requirements.txt 文件中读取并安装所有依赖包，用于环境复现。 |
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pip3 list |
列出当前环境中所有已安装的包及其版本，适合日常查看。 | |
pip3 freeze > requirements.txt |
将 pip freeze 的输出重定向，生成或覆盖 requirements.txt 依赖清单文件。 |