نصب کتابخانه‌های خارجی با pip

آشنایی عملی با نصب کتابخانه‌های خارجی

در این بخش یاد می‌گیرید چطور با ابزار استاندارد پایتون یعنی pip، کتابخانه‌های خارجی را نصب و مدیریت کنید. فرض می‌کنیم می‌دانید «کتابخانه چیست» و «چرا به آن‌ها نیاز داریم» و این‌جا روی خود pip و نحوهٔ استفادهٔ عملی از آن تمرکز می‌کنیم.

pip چیست و کجا نصب است؟

pip ابزار رسمی نصب بسته‌ها (Package Manager) در پایتون است. با آن می‌توانید:

• کتابخانه‌های جدید نصب کنید
• کتابخانه‌های موجود را به‌روزرسانی کنید
• کتابخانه‌هایی را که لازم ندارید حذف کنید
• فهرست کتابخانه‌های نصب‌شده را ببینید

وقتی پایتون را (نسخه‌های نسبتاً جدید مثل ۳٫۶ به بعد) نصب می‌کنید، معمولاً pip هم همراه آن نصب می‌شود.

روی سیستم خود می‌توانید نسخهٔ pip را این‌طور چک کنید:

pip --version

اگر چند نسخهٔ پایتون دارید، ممکن است لازم باشد از pip3 استفاده کنید:

pip3 --version

اگر پیام خطا گرفتید که «دستور pip شناخته نمی‌شود»، در ادامه بخش «رفع خطاهای رایج» را ببینید.

اجرای pip در سیستم‌عامل‌های مختلف

در همهٔ سیستم‌ها pip را باید در «ترمینال» یا «Command Prompt / PowerShell» اجرا کنید، نه داخل محیط تعاملی پایتون (>>>).

ویندوز

1. منوی Start را باز کنید.
2. بنویسید: cmd و Command Prompt را اجرا کنید. (یا PowerShell)
3. در پنجرهٔ بازشده دستورهای pip را وارد کنید.

نمونه:

pip --version
pip list

اگر این‌ها کار نکرد، این را امتحان کنید:

py -m pip --version

macOS و لینوکس

۱. برنامهٔ Terminal را باز کنید.
۲. دستورهای زیر را وارد کنید:

pip3 --version
pip3 list

اگر pip3 کار نکرد، pip را امتحان کنید.

نصب یک کتابخانهٔ جدید

ساختار کلی دستور نصب:

$$
\text{pip install } \text{نام\_کتابخانه}
$$

مثال: نصب کتابخانهٔ requests

requests کتابخانه‌ای محبوب برای ارسال درخواست‌های HTTP است. برای نصب:

• ویندوز:

pip install requests

• اگر چند نسخهٔ پایتون دارید:

py -m pip install requests

• macOS / لینوکس:

pip3 install requests

بعد از نصب، می‌توانید در پایتون بنویسید:

import requests

اگر خطایی نگرفتید یعنی نصب موفق بوده است.

نصب نسخهٔ خاص یک کتابخانه

گاهی می‌خواهید نسخهٔ مشخصی را نصب کنید، مثلاً نسخهٔ ۲٫۲۸٫۲ از requests:

pip install requests==2.28.2

برخی حالت‌های دیگر:

• نسخهٔ جدیدتر یا مساوی یک نسخه:

  pip install "requests>=2.28.0"

• نسخهٔ قدیمی‌تر یا مساوی یک نسخه:

  pip install "requests<=2.31.0"

(در بسیاری از پروژه‌های سادهٔ آموزشی نیازی به این جزئیات ندارید، اما دانستن آن مفید است.)

به‌روزرسانی کتابخانه‌ها

برای به‌روزرسانی یک کتابخانه به آخرین نسخه از سوییچ --upgrade استفاده می‌کنیم:

pip install --upgrade requests

یا:

pip install -U requests

همین دستور را با کتابخانه‌های دیگر می‌توانید تکرار کنید.

حذف (Uninstall) کتابخانه‌ها

اگر یک کتابخانه را دیگر لازم ندارید، می‌توانید آن را حذف کنید:

pip uninstall requests

pip از شما سؤال می‌کند که مطمئن هستید یا نه؛ y (بله) را بزنید و Enter کنید.

دیدن فهرست کتابخانه‌های نصب‌شده

برای اینکه ببینید چه کتابخانه‌هایی نصب هستند:

pip list

نمونهٔ خروجی (شبیه):

Package    Version
---------- -------
pip        24.0
setuptools 70.0
requests   2.28.2

اگر فقط بخواهید بدانید یک کتابخانهٔ خاص چه نسخه‌ای دارد:

pip show requests

خروجی اطلاعات بیشتری مثل نسخه، محل نصب و توضیح کوتاهی از بسته را نشان می‌دهد.

استفاده از pip داخل پایتون (روش `-m`)

گاهی در ویندوز زمینه کمی گیج‌کننده می‌شود، مخصوصاً با چند نسخهٔ پایتون. استفاده از شکل زیر مطمئن‌تر است:

py -m pip install requests

در macOS / لینوکس هم می‌توانید از:

python3 -m pip install requests

استفاده کنید.
در این روش می‌گویید: «پایتون، ماژول pip را اجرا کن» و مطمئن می‌شوید به همان نسخهٔ پایتون متصل است.

کار با فایل requirements.txt (پیش‌نیازها)

در پروژه‌های کمی جدی‌تر، معمول است که فهرست کتابخانه‌های موردنیاز را در فایلی به نام requirements.txt بنویسیم. هر خط معمولاً شامل نام یک کتابخانه (و گاهی نسخهٔ آن) است:

requests==2.28.2
numpy
pandas==2.0.3

نصب همهٔ کتابخانه‌ها از فایل

برای نصب همهٔ این‌ها با یک دستور:

pip install -r requirements.txt

این کار مفید است وقتی پروژه‌ای را از اینترنت می‌گیرید و به‌جای اینکه تک‌تک کتابخانه‌ها را نصب کنید، همه را با یک دستور نصب می‌کنید.

به‌روزرسانی خود pip

خود pip هم هر از گاهی به‌روزرسانی می‌شود. بهتر است گاهی آن را آپدیت کنید.

• ویندوز:

py -m pip install --upgrade pip

• macOS / لینوکس:

python3 -m pip install --upgrade pip

یا اگر pip3 برایتان کار می‌کند:

pip3 install --upgrade pip

نکات ایمنی و احتیاط در نصب کتابخانه‌ها

• سعی کنید تا حد امکان کتابخانه‌ها را از PyPI (مخزن رسمی پایتون) نصب کنید.
• کتابخانه‌های خیلی ناشناخته یا با نام‌های عجیب را بدون بررسی نصب نکنید.
• اگر پروژهٔ مهمی دارید، داشتن نسخهٔ مشخص (مثلاً requests==2.28.2) بهتر از «آخرین نسخه» است، تا بعداً با تغییرات ناگهانی غافلگیر نشوید.

(بحث محیط مجازی و جداسازی کتابخانه‌های پروژه‌ها معمولاً در دوره‌های کمی پیشرفته‌تر مطرح می‌شود.)

رفع خطاهای رایج هنگام استفاده از pip

۱. پیام «pip is not recognized» یا «command not found: pip»

دلایل معمول:

• پایتون درست نصب نشده یا گزینهٔ «افزودن به PATH» فعال نشده است.
• در ویندوز، باید دستورات را در Command Prompt / PowerShell اجرا کنید، نه در ترمینال یک ویرایشگر خاص.

راه‌حل‌های معمول در ویندوز:

1. استفاده از شکل py -m pip به‌جای pip:

   py -m pip install requests

2. اگر باز هم مشکل بود:
• مطمئن شوید پایتون نصب است:

     py --version

• اگر نصب نیست، دوباره پایتون را نصب کنید و هنگام نصب گزینهٔ
  «Add Python to PATH» را تیک بزنید.

در macOS / لینوکس:

• اگر pip جواب نمی‌دهد، pip3 را امتحان کنید:

  pip3 --version

• یا از:

  python3 -m pip --version

استفاده کنید.

۲. خطای Permission (اجازهٔ دسترسی)

گاهی پیامی شبیه این می‌بینید:

Permission denied

در این حالت در macOS / لینوکس می‌توانید:

pip3 install --user requests

را امتحان کنید تا فقط برای «کاربر فعلی» نصب شود.
(در ویندوز، معمولاً نیاز به اجرا با دسترسی Administrator ندارید؛ اگر محیط کاری محدود است شاید با مدیر سیستم صحبت لازم باشد.)

۳. اینترنت / پروکسی / تحریم‌ها

اگر پیام‌هایی مثل «Connection error» یا «Timeout» دیدید، ممکن است اینترنت یا تنظیمات شبکه مشکل داشته باشد. در این موارد:

• مطمئن شوید اینترنت وصل است.
• اگر در محیط کاری با پروکسی هستید، باید تنظیمات پروکسی را برای pip تنظیم کنید (این بحث کمی پیشرفته‌تر است و معمولاً در دورهٔ مقدماتی لازم نیست).

چند تمرین ساده برای کار با pip

برای تمرین:

1. یک کتابخانهٔ سبک مثل colorama را نصب کنید:

   pip install colorama

2. در پایتون آن را import کنید و مطمئن شوید کار می‌کند.
3. نسخهٔ آن را با pip show colorama ببینید.
4. به آخرین نسخه به‌روزرسانی‌اش کنید.
5. اگر دیگر نیاز ندارید، با pip uninstall colorama حذفش کنید.

با انجام این چند تمرین، کار با pip برای شما عادی می‌شود و می‌توانید تقریباً هر کتابخانه‌ای را که در آموزش‌ها و پروژه‌ها می‌بینید، روی سیستم خودتان نصب و استفاده کنید.