【7000字超详细笔记】在使用M系列芯片的Mac上搭建合理的python开发情况 ...

在使用M系列芯片的Mac上搭建合理的python开发情况

0. 前情提要

刚入手Macbook时候就相识到在Macbook上配置python会轻微有点麻烦，重要是由于体系自带了python，而且不少体系功能需要python支持；因此乱改自带python的情况，可能会造成意想不到的后果。所以网上的大神们也都建议不要使用mac自带的python。
不外现在追念起来，我其时并没有太在意这个事变，由于在win上开发python的经验告诉我，conda（假造情况）才是最优解，毕竟谁也不想把python装的“到处都是"，把情况变量弄得”七零八落"。所以对于会用anaconda的我来说，体系自带的python本来也不会被使用到，我也并没有必要安装自带的python以外的其他python。
不外究竟证实，我在日常使用体系自带的python情况的频率非常高，一方面可以快捷的在命令行调用python完成一些科学盘算，另一方面有一些很好用的小工具（例如m系列芯片专享的性能检测工具asitop，还有数据标注工具label-studio）也是基于python构建的，可以通过pip安装。

所以不知不觉，我在体系自带的python情况下，也安装了不少第三方库，这大概是欠好的行为（毕竟修改了体系自带的python情况），但是我并没有碰到什么问题，所以也还无感。
直到迩来更新了macos15，在一次 pip install --upgrade pip（实际上我运行任何pip操作，都会有此提示）操作中观察到了意想不到的提示（Defaulting to user installation because normal site-packages is not writeable），这让我感到一丝不安。

虽然我也搞不清楚这样的报错信息，是一直都有，还是更新完新体系才有（后者的可能性似乎更大些，由于关于这条报错，CSDN上有人评价过这种情况确实多发于更新新体系之后）；虽然这条信息看起来人畜无害，但如果不能解决大概弄清楚原因，始终让人感到不安。
因此迩来忙里偷闲找时间梳理了mac上安装python的多种情况，同时也对这个报错信息的泉源有了眉目，做个笔记纪录下。笔记很多的观点只是个人意料，并没有做严谨考证，欢迎大神指出错误。
1. 先说结论

如果你是M系列芯片的Mac电脑（我以为这点很重要，由于在搜索有关mac如何配置python的教程中，无论在CSDN还是Stack Overflow等平台，即使有一些很新的帖子，讨论的也还是基于Intel芯片的Macbook，这些老mac的体系版本甚至还是上古的OS X；而实际上目前很大一部分Mac用户使用的已经是基于M系列芯片的电脑了，但这两者在配置python方面有一定的区别），也就是说你的电脑自带的已经是python3（而不是老mac自带的python2），那么你电脑里的python大概应该这样配置，也就是有以下三类实用于差别场景的python：

• 体系自带的python（用于保障体系功能正常运行的python（版本似乎是3.9.6），平常不要去使用它，更不要更改它的情况）
  
• 自己下的python（非假造情况，不需要每次conda activate再使用，是terminal（终端）一打开默认使用的python，它可以是任何版本（取决于你需要用什么版本），为你的日常使用提供支持（比如下载一些好用的小插件）
  
• 编程开发用的python（假造情况，重要是编程开发时配合ide所使用的，每每有面向差别项目的多个假造情况，提供差别版本的python，和对应的package库）
  

一些详细的事项在下面展开说说。
2. 展开说说

2.1 体系自带的python

终端里输入 where python3，显示在路径 /usr/bin/python3 下的应该就是体系自带的python；在没有安装其他python并且修改对应情况变量时，终端调用的就是这里的python

1. usr_name@Device_name ~ % where python3
2. /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3
3. /usr/local/bin/python3
4. /usr/bin/python3        # 系统自带的python路径

复制代码

如果是老版本mac，自带的则是python（也就是python2）。这里的python3版本还算比较新，也够日常使用；但为了制止修改体系python情况的可能（尽管这个情况是受到保护的），所以我们还是自己下一个python，用起来更放心。
2.2 自己下的python

可以直接到官网下载：Python Release for macOS
似乎并不是所有版本都能下载的，带有下载器链接，且名称为Download macOS 64-bit universal2 installer的版本（这里贴出的是3.12.7的链接）才能下载，这些版本是支持M系列芯片的。下载pkg文件后，正常安装即可。
不外不知道为什么在安装的时候无法修改“安装卷宗”，只能默认路径安装（否则我以为安装到用户目录下大概是更加合理的），安装后重启终端并再次使用 where python3 检察，发现有两个新的python3路径（不外为啥会有两个路径？），这就是我们安装的python：

1. usr_name@Device_name ~ % where python3
2. /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3   # 新安装的python路径1
3. /usr/local/bin/python3  # 新安装的python路径2
4. /usr/bin/python3        # 系统自带的python路径

复制代码

如果没有观察到相应路径，可是是情况变量的设置问题；通常来讲安装乐成，.zprofile 会被自动改写（改写前的内容也会备份），情况变量也会被自动设置，所以不用担心这个问题。如果 .zprofile 中没有如下图后四行的内容，则手动添加（vim ~/.zprofile）：

并且，由于 .zprofile已经做了正确配置，所以当终端打开时，默认的python也会是新安装的python，使用 which python3 （差别于 where python3，which python3是检察当前终端被调用的python3路径，只有唯一一个）检察，显示的应该是新安装的python路径：

1. usr_name@Device_name ~ % which python3
2. /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3   # 只显示新安装的python路径1

复制代码

如此一来，我们就可以放心的在新安装的python情况下安装一些小工具了，比如前文提到的asitop。由于手动添加的情况变量优先级更高，所以也不用担心每次默认使用的python是体系自带的python。
2.3 编程开发用的python

这就没什么好说的了，csdn上有很多教程，剧烈各人在编程时候使用假造情况，这样可以制止差别项目之间的package冲突，也可以制止修改体系情况变量。
最后在IDE中可以有如下效果：

前四个标识为Conda的是假造情况，差别的python实用于差别的编程需求；倒数第二个是体系自带的python，用于保障体系功能的正常运行；最后一个是自己下载的python，用于满足日常在终端中的使用需求。
一切都井然有序，完美！
3. 可能出现的问题

讲了半天，还是没有说到“前情提要"部分的报错到底是为什么，下面我们就来讲讲可能存在的问题以及表明。
3.1 Defaulting to user installation……报错提示

关于这个报错，CSDN和Stack Overflow上都有人提到，并且提供了一些解决方法。不外比起解决这个问题，我更想表明这个问题。
我们来看完整的报错信息：

1. usr_name@Device_name ~ % pip install --upgrade pip
2. Defaulting to user installation because normal site-packages is not writeable
3. Requirement already satisfied: pip in ./Library/Python/3.9/lib/python/site-packages (24.2)

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结果上来讲，我们有两个存放python包的地方，一个是体系路径下的site-packages（也就是提示不可写的normal site-packages），另一个则是用户路径下的site-packages。
我们逐个考察这些路径下都有什么东西：

• 起首看看用户路径（./Library/Python/3.9/lib/python/site-packages）下有什么东西，毕竟这个路径是直接给出的：可以看到，我们直接在终端下，以普通用户（非sudo）权限安装的package全部都在这里，也包括asitop、label-studio等工具。
  
  
  
• 然后是体系路径下的site-packages，这个路径并没有给出，但我们可以尝试把原来路径中 ～换成 /，找到一种可能的路径是 /Library/Python/3.9/site-packages ，我们来看看这个路径下有什么东西：
  
  
  几乎什么都没有！看起来这个就很有可能是受到保护的体系python的库路径，这个地方我们还是最好不要去动它。
  

再回到这个问题，为什么会产生Defaulting to user installation……的报错呢？一种可能的表明是，我们使用的python（也就是新安装的/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3 大概 /usr/local/bin/python3）在根目录下而非用户目录下，因此在安装package时，会优先安装到根目录下的site-packages，而以普通用户权限这个路径是不可写的，所以就会提示干系信息；但实际上库也是安装乐成的，只是安装到了用户路径下。而这其实这也恰好是我们想要的——我们希望用户的行为改变的只是用户目录下的文件，而不是体系目录下的文件，从而不影响体系的正常运行。
总结来说，这里的报错并不是什么欠好的事变，相反，它指示出体系正在保护自身运行所需要的情况，而将所有更改限定在用户路径下。最后的效果就是，即使有多个用户使用这台盘算机，并使用同一个根目录下的python，所调用的依然是自己用户目录下的site-packages，彼此互不干扰，也不影响体系运行的情况。
综上，这其实是一个不用解决的问题。
但网上依然提出一些解决方案，这里小小评价下：

• 调用 pip 命令时增长 --user 参数，这样site-packages就被默认指定在了用户目录下，天然没了报错；但似乎又徒增的打字的麻烦，大概并不必要，毕竟殊途同归。
  

1. usr_name@Device_name ~ % pip install --user --upgrade pip
2. Requirement already satisfied: pip in ./Library/Python/3.9/lib/python/site-packages (24.2)

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• 使用sudo权限运行，实际上这样操作你会触发更多的报错（报警）信息
  
  
  最后我们也还只是把package装到了用户目录下的site-packages，同时从提示信息我们也看到，不去修改根目录的site-packages（体系运行依靠的情况），是多么正确的做法。
  
• 还有一些其他解决方法，但可能会更改体系的设置，这里也就不再尝试了。
  

3.2 pip install已经显示装好的软件，为什么用不了？

现在我们安装asitop试试手，根据下图的提示，我们乐成把asitop安装到了我们自己的site-packages（也就是用户目录下）下，一切都按预期的进行。可是我们想要运行asitop时，却又提示无法找到命令：

这是由于用户目录下的site-packages没有被添加到情况变量中去。换句话说，当python运行时，它能找到用户目录下的site-packages，并提供相应的库功能；但对于asitop、label-studio这些工具，它们并不是python库，而是一些依靠python并可以通过pip安装命令行工具（本质是一个可实行文件），所以无法在终端中直接被找到，需要添加情况变量。
实际上，这些工具和一般的site-packages在基本相同的路径下，只不外是在bin目录下（可实行文件），只要添加情况变量即可，这里我在 .zshrc 中添加了如下内容，这样每次启动终端，也能直接输入名字就可以调用asitop、label-studio这些工具：

需要分析的是，这里显示的 ~/Library/Python/3.9/bin 并不意味着用户目录下也新装了一个python，而是用户目录下的site-packages中的可实行文件地点的路径，打开后可以发现并没有可实行文件python3，而是asitop、label-studio、ipython等工具，真正运行的python还是安装在根目录下的python（运行 which python3 可以看到）。
4. 总结

最后我们用一连串的where、which，来验证一切都按我们想要的进行：

1. usr_name@Device_name ~ % where python3
2. /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3   # 新安装的python路径1
3. /usr/local/bin/python3  # 新安装的python路径2
4. /usr/bin/python3    # 系统自带的python路径
6. usr_name@Device_name ~ % where pip3
7. /Users/pal/Library/Python/3.9/bin/pip3  # 用户site-packages安装的pip
8. /usr/bin/pip3   # 系统自带的pip
10. usr_name@Device_name ~ % which python3  
11. /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3   # 终端使用的是新安装的python而不是系统自带的
13. usr_name@Device_name ~ % which pip3   
14. /Users/pal/Library/Python/3.9/bin/pip3  # 终端使用的是用户site-packages下安装的pip，并且用户site-packages中安装的可执行文件（asitop等）能被正确找到
16. usr_name@Device_name ~ % pip install --upgrade pip
17. Defaulting to user installation because normal site-packages is not writeable   # 无需解决的报错
18. Requirement already satisfied: pip in ./Library/Python/3.9/lib/python/site-packages (24.2)  # 所有修改都在用户目录下，而不会干扰系统运行

复制代码

如果你运行以上指令也得到了相同的输出，那么恭喜你，拥有了一个合理有序的mac os的python情况～
（ps：每次更改.zshrc大概.zprofile文件，请记得重启终端大概运行 source+文件名 使得新配置得以被运行）
以上，希望这篇文章能帮助你更有序地构建你的mac开发情况，同时如果文章中有任何不对的地方，欢迎指正qwq。

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