Python3をインストールしてWindows10にローカルプログラミング環境をセットアップする方法

＃＃＃序章

Pythonは、さまざまなプログラミングプロジェクトに使用できる多用途のプログラミング言語です。 1991年に英国のコメディグループMontyPythonに触発された名前で最初に公開された開発チームは、Pythonを楽しく使える言語にしたいと考えていました。セットアップが簡単で、エラーに関するフィードバックがすぐに得られる比較的簡単なスタイルで記述されているPythonは、初心者にも経験豊富な開発者にも最適です。 Python 3はこの言語の最新バージョンであり、Pythonの未来であると考えられています。

このチュートリアルでは、ローカルのWindows10マシンにPython3をインストールし、コマンドラインからプログラミング環境をセットアップする方法について説明します。

1. 前提条件

インターネットに接続された管理アクセス機能を備えたWindows10コンピューターが必要になります。

1. ステップ1—PowerShellを開いて構成する

インストールとセットアップのほとんどは、コンピューターと対話するための非グラフィカルな方法であるコマンドラインインターフェイスで完了します。つまり、ボタンをクリックする代わりに、テキストを入力し、テキストを介してコンピューターからフィードバックを受け取ることになります。シェルとも呼ばれるコマンドラインは、コンピューターで毎日実行するタスクの多くを変更および自動化するのに役立ち、ソフトウェア開発者にとって不可欠なツールです。

PowerShellは、コマンドラインシェルインターフェイスを提供するMicrosoftのプログラムです。管理タスクは、コマンドレットを実行することによって実行されます。これは、操作を実行できる.NETソフトウェアフレームワークの特殊なクラスであるコマンドレットと発音されます。 2016年8月にオープンソース化されたPowerShellは、WindowsシステムとUNIXシステム（MacとLinuxを含む）の両方で、プラットフォーム間で利用できるようになりました。

Windows PowerShellを見つけるには、画面の左下隅にある[スタート]メニューアイコンを右クリックします。メニューが表示されたら、[検索]をクリックし、検索バーに「PowerShell」と入力する必要があります。オプションが表示されたら、デスクトップアプリである「WindowsPowerShell」を右クリックします。ここでは、「管理者として実行」を選択します。「このアプリにPCへの変更を許可しますか？」というダイアログボックスが表示されたら、「はい」をクリックします。

これを行うと、次のような単語の文字列を持つテキストベースのインターフェイスが表示されます。

次のコマンドを入力して、システムフォルダから切り替えることができます。

cd ~

次に、PS C:\Users\Sammyなどのディレクトリに移動します。

インストールプロセスを続行するために、PowerShellを介していくつかのアクセス許可を設定します。デフォルトで最も安全なモードで実行するように構成されており、管理者として設定できるいくつかのレベルの権限があります。

制限付きはデフォルトの実行ポリシーです。このモードではスクリプトを実行できず、PowerShellは対話型シェルとしてのみ機能します。
AllSigned を使用すると、信頼できる発行元によって署名されたすべてのスクリプトと構成ファイルを実行できます。つまり、信頼できる発行元によって署名された悪意のあるスクリプトを実行するリスクにさらされる可能性があります。。
RemoteSigned を使用すると、信頼できる発行元によって署名されたインターネットからダウンロードしたスクリプトと構成ファイルを実行できます。これらの信頼できるスクリプトが実際に悪意のある場合は、マシンが脆弱性にさらされます。
Unrestricted は、ファイルがインターネットからダウンロードされたことを理解するとすぐに、インターネットからダウンロードされたすべてのスクリプトと構成ファイルを実行します。この場合、デジタル署名は必要ないため、インターネットからダウンロードされた署名されていない、潜在的に悪意のあるスクリプトを実行するリスクにさらされる可能性があります。

RemoteSigned実行ポリシーを使用して、現在のユーザーのアクセス許可を設定します。これにより、PowerShellは、無制限のアクセス許可の場合と同じようにアクセス許可を広くすることなく、信頼できるダウンロードされたスクリプトを受け入れることができます。 PowerShellで、次のように入力します。

Set-ExecutionPolicy -Scope CurrentUser

PowerShellは、実行ポリシーを提供するように要求します。RemoteSignedを使用するため、次のように入力します。

RemoteSigned

enterを押すと、実行ポリシーを変更するかどうかを尋ねられます。「はい」の文字yを入力し、変更を有効にします。次のように入力して、マシン全体の現在のアクセス許可を要求することで、これが機能したことを確認できます。

Get-ExecutionPolicy -List

次のような出力を受け取るはずです。

Output        Scope ExecutionPolicy
        ----- ---------------
MachinePolicy       Undefined
   UserPolicy       Undefined
      Process       Undefined
  CurrentUser    RemoteSigned
 LocalMachine       Undefined

これにより、現在のユーザーがインターネットからダウンロードした信頼できるスクリプトを実行できることが確認されます。これで、Pythonプログラミング環境をセットアップするために必要なファイルのダウンロードに進むことができます。

1. ステップ2— PackageManagerChocolateyのインストール

パッケージマネージャーは、ソフトウェアの初期インストール、アップグレードと構成、および必要に応じたソフトウェアの削除を含むインストールプロセスを自動化するために機能するソフトウェアツールのコレクションです。ソフトウェアのインストールを中央の場所に保持し、システム上のすべてのソフトウェアパッケージを一般的に使用される形式で維持できます。

Chocolateyは、Linuxでapt-getと同じように機能するWindows用に構築されたコマンドラインパッケージマネージャーです。オープンソースバージョンで利用可能なChocolateyは、アプリケーションとツールをすばやくインストールするのに役立ち、開発環境に必要なものをダウンロードするために使用します。

スクリプトをインストールする前に、スクリプトを読んで、マシンに加えられる変更に満足していることを確認しましょう。これを行うには、.NETスクリプトフレームワークを使用して、ターミナルウィンドウ内にChocolateyスクリプトをダウンロードして表示します。 $scriptというWebClientオブジェクトを作成します（最初の文字として$を使用する限り、任意の名前を付けることができます）。これは、InternetExplorerとインターネット接続設定を共有します。

$script = New-Object Net.WebClient

オブジェクトをGet-Memberクラスにパイプ処理して、このWebClientオブジェクトのすべてのメンバー（プロパティとメソッド）を返すことで、使用できるオプションを見てみましょう。

$script | Get-Member

 . . .
[secondary_label Snippet of Output]
DownloadFileAsync         Method     void DownloadFileAsync(uri address, string fileName), void DownloadFileAsync(ur...
DownloadFileTaskAsync     Method     System.Threading.Tasks.Task DownloadFileTaskAsync(string address, string fileNa...
DownloadString            Method     string DownloadString(string address), string DownloadString(uri address) #method we will use 
DownloadStringAsync       Method     void DownloadStringAsync(uri address), void DownloadStringAsync(uri address, Sy...
DownloadStringTaskAsync   Method     System.Threading.Tasks.Task[string] DownloadStringTaskAsync(string address), Sy…
 . . .

出力を見ると、PowerShellウィンドウにスクリプトと署名を表示するために使用できるDownloadStringメソッドを特定できます。このメソッドを実装しましょう：

$script.DownloadString("https://chocolatey.org/install.ps1")

スクリプトを調べた後、PowerShellに次のように入力してChocolateyをインストールできます。

iwr https://chocolatey.org/install.ps1 -UseBasicParsing | iex

コマンドレットiwrまたはInvoke-WebRequestを使用すると、Webからデータを抽出できます。これにより、スクリプトがiexまたはInvoke-Expressionコマンドレットに渡され、スクリプトの内容が実行され、Chocolateyパッケージマネージャーのインストールスクリプトが実行されます。

PowerShellにChocolateyのインストールを許可します。完全にインストールされたら、chocoコマンドを使用して追加のツールのインストールを開始できます。

将来いつでもChocolateyをアップグレードする必要がある場合は、次のコマンドを実行できます。

choco upgrade chocolatey

パッケージマネージャーをインストールしたら、Python3プログラミング環境に必要な残りの部分をインストールできます。

1. ステップ3—テキストエディタnanoのインストール（オプション）

次に、PowerShell内で直接プログラムを作成するために使用できるコマンドラインインターフェイスを使用するテキストエディターであるnanoをインストールします。メモ帳などのグラフィカルユーザーインターフェイスを備えたテキストエディターを代わりに使用できるため、これは必須の手順ではありませんが、nanoを使用するとPowerShellの使用に慣れることができます。

Chocolateyを使用してnanoをインストールしましょう。

choco install -y nano

ここでは、-yフラグを使用して、プロンプトが表示されずにスクリプトを実行することを自動的に確認しました。

nanoをインストールすると、nanoコマンドを使用して新しいテキストファイルを作成し、最終的にはそれを使用して最初のPythonプログラムを作成できるようになります。

1. ステップ4—Python3のインストール

上記のnanoで行ったように、Chocolateyを使用してPython3をインストールします。

choco install -y python3

PowerShellはPython3をインストールし、そのプロセス中にPowerShell内で出力を生成します。

プロセスが完了すると、次の出力が表示されます。

OutputEnvironment Vars (like PATH) have changed. Close/reopen your shell to
 See the changes (or in powershell/cmd.exe just type 'refreshenv').
The install of python3 was successful.
 Software installed as 'EXE', install location is likely default.

Chocolatey installed 1/1 packages. 0 packages failed.
 See the log for details (C:\ProgramData\chocolatey\logs\chocolatey.log).

インストールが完了したら、Pythonがインストールされ、準備ができていることを確認する必要があります。変更を確認するには、コマンドrefreshenvを使用するか、管理者としてPowerShellを閉じて再度開き、ローカルマシンで使用可能なPythonのバージョンを確認します。

python -V

次のような出力が得られるはずです。

OutputPython 3.7.0

Pythonと一緒に、Pythonのソフトウェアパッケージを管理するpipがインストールされます。アップグレードして、pipが最新であることを確認しましょう。

python -m pip install --upgrade pip

Chocolateyを使用すると、pythonコマンドでPython3を呼び出すことができます。 -mフラグを使用してライブラリモジュールをスクリプトとして実行し、オプションリストを終了し、そこからpipを使用してアップグレードをインストールします。

Pythonがインストールされ、pipが更新されると、開発プロジェクト用の仮想環境をセットアップできます。

1. ステップ5—仮想環境のセットアップ

Chocolatey、nano、Pythonがインストールされたので、venvモジュールを使用してプログラミング環境を作成できます。

仮想環境を使用すると、Pythonプロジェクト用にコンピューター上に分離されたスペースを確保でき、各プロジェクトが他のプロジェクトを中断しない独自の依存関係のセットを持つことができます。

プログラミング環境を設定すると、Pythonプロジェクトと、さまざまなバージョンのパッケージの処理方法をより細かく制御できます。これは、サードパーティのパッケージを使用する場合に特に重要です。

必要な数のPythonプログラミング環境をセットアップできます。各環境は基本的に、コンピュータ内のディレクトリまたはフォルダであり、環境として機能させるためのスクリプトがいくつか含まれています。

次のように、Pythonプログラミング環境を配置するディレクトリを選択するか、mkdirを使用して新しいディレクトリを作成します。

mkdir Environments
cd Environments

環境を配置するディレクトリに移動したら、次のコマンドを実行して環境を作成できます。

python -m venv my_env

pythonコマンドを使用して、venvライブラリモジュールを実行し、この場合はmy_envと呼ばれる仮想環境を作成します。

基本的に、venvは、lsコマンドで表示できるいくつかのアイテムを含む新しいディレクトリを設定します。

ls my_env

OutputMode                LastWriteTime         Length Name
----                -------------         ------ ----
d-----        8/22/2016   2:20 PM                Include
d-----        8/22/2016   2:20 PM                Lib
d-----        8/22/2016   2:20 PM                Scripts
-a----        8/22/2016   2:20 PM            107 pyvenv.cfg

これらのファイルを組み合わせることで、プロジェクトがローカルマシンのより広いコンテキストから分離され、システムファイルとプロジェクトファイルが混在しないようになります。これは、バージョン管理と、各プロジェクトが必要な特定のパッケージにアクセスできるようにするための良い方法です。

この環境を使用するには、アクティブ化する必要があります。これは、Scriptsディレクトリでアクティブ化スクリプトを呼び出す次のコマンドを入力することで実行できます。

my_env\Scripts\activate

これで、プロンプトの前に環境の名前が付けられます。この場合は、my_envと呼ばれます。

このプレフィックスは、環境 my_env が現在アクティブであることを通知します。つまり、ここでプログラムを作成すると、この特定の環境の設定とパッケージのみが使用されます。

1. ステップ6—簡単なプログラムの作成

仮想環境がセットアップされたので、簡単な「Hello、World！」を作成しましょう。プログラム。これにより、環境が機能していることを確認し、Pythonに慣れていない場合は、Pythonに慣れることができます。

これを行うには、nanoを開いて、新しいファイルを作成します。

nano hello.py

ターミナルでテキストファイルが開いたら、プログラムを入力します。

print("Hello, World!")

controlおよびxキーを入力してnanoを終了し、ファイルの保存を求めるプロンプトが表示されたら、yを押してからenterキーを押します。

nanoを終了してシェルに戻ったら、プログラムを実行してみましょう。

python hello.py

作成したhello.pyプログラムにより、Terminalは次の出力を生成するはずです。

OutputHello, World!

環境を終了するには、コマンドdeactivateを入力するだけで、元のディレクトリに戻ります。

＃＃結論

おめでとう！この時点で、ローカルのWindows10マシンにPython3プログラミング環境がセットアップされ、コーディングプロジェクトを開始できるようになります。

別のコンピューターでPython3をセットアップするには、ローカルプログラミング環境ガイドに従って Ubuntu 16.04 、 Debian 8 、 CentOS 7 、またはmacOS。 PythonのインストールとUbuntu16.04サーバーでのプログラミング環境のセットアップについても読むことができます。これは、開発チームで作業するときに特に役立ちます。

ローカルマシンでソフトウェア開発の準備ができたら、「 Python3でのデータ型の理解」と「Python3での変数の使用方法」に従ってPythonでのコーディングについてさらに学ぶことができます。」。