2. 安装Python

本章讲解如何在鲁班猫板卡上安装Python环境。

重要

教程一般基于Python 3.8.10版本(镜像系统是Ubuntu20.04)进行实验及讲解。

2.1. 关于Python版本

鲁班猫镜像是基于Debian、Ubuntu等Linux发行版本,这些发行版本默认都附带了python,一般附带python2*较旧的版本和python3*较新的版本 （ubuntu20.04以上默认不安装python2），可使用如下命令查看默认安装的版本（ubuntu20.04）:

# 查看python3版本
cat@lubancat:~$ python3 --version
Python 3.8.10

# 查看python版本
cat@lubancat:~$ python2 --version
Python 2.7.18

# 查看pip3版本
cat@lubancat:~$ pip3 --version
pip 20.0.2 from /usr/lib/python3/dist-packages/pip (python 3.8)

提示

Debian10镜像默认安装的是python3.7.3；Debian11是python3.9.2；ubuntu22.04是Python 3.10.12；ubuntu24.04是Python 3.12.3

2.2. 安装python和pip

鲁班猫系统镜像基于Debian、Ubuntu等Linux发行版本，默认已经安装了python，如果没有安装可以使用apt命令安装和更新：

# 确认连接网络，第一次使用apt需要更新
sudo apt update

# 安装python3（默认系统已经安装可以不执行）
sudo apt -y install python3
# 安装pip工具
sudo apt -y install python3-pip
# 升级pip工具
python3 -m pip install --upgrade pip
# 配置pip源（清华源）
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

如果需要其他版本的python，Ubuntu系统可以使用PPA（个人软件包存档）， PPA允许应用程序开发人员和Linux用户创建自己的软件仓库来分发软件，通过PPA可以轻松地获得更加新的软件版本或获得官方Ubuntu仓库以外的软件， 但需要注意这些软件的不稳定和安全性等。

下面我们测试在鲁班猫ubuntu20.04系统上使用 deadsnakes团队 维护的PPA， 添加该PPA后安装最新版本的Python及附加模块。

# 添加PPA，需要回车确认
sudo add-apt-repository ppa:deadsnakes/ppa

# 更新更新下apt缓存
sudo apt update

回车后确认添加，会更新下apt缓存，在输出信息中我们可以看到支持的列表：

Supported Ubuntu and Python Versions
====================================

- Ubuntu 20.04 (focal) Python3.5 - Python3.7, Python3.9 - Python3.13
- Ubuntu 22.04 (jammy) Python3.7 - Python3.9, Python3.11 - Python3.13
- Ubuntu 24.04 (noble) Python3.7 - Python3.11, Python3.13
- Note: Python2.7 (focal, jammy), Python 3.8 (focal), Python 3.10 (jammy), Python3.12 (noble)
are not provided by deadsnakes as upstream ubuntu provides those packages.

Why some packages aren't built:
- Note: for focal, older python versions require libssl<1.1 so they are not currently built
- Note: for jammy and noble, older python versions requre libssl<3 so they are not currently built
- If you need these, reach out to asottile to set up a private ppa

以上信息也可以到 deadsnakes 查看。

然后测试安装指定版本python：

# 安装python3.13
sudo apt install python3.13

# 检测版本
python3.13 --version
Python 3.13.0b2

# 安装其他附加模块（可选）
sudo apt install python3.13-full

# 或者单独安装python相关包（可选）
sudo apt install python3.13-dev python3.13-venv

最后，python安装还可以去官网下载 python源码包 ，然后自行编译安装。

2.3. python和pip的默认版本切换

2.3.1. 手动创建链接

可以注意到上面命令中python3、pip3都带了版本号，主要是由于python的历史原因， 这样使用能更好地与python2区分开来，而python2目前已经停止维护了，我们不建议大家继续使用。 使用我们提供的镜像默认是安装了python2和python3，可以设置当前系统默认的使用版本。

通过以下命令可以设置python、pip命令默认使用python3（可选）：

#设置软链接，python默认使用python3
sudo ln -sf /usr/bin/python3 /usr/bin/python

#设置软链接，pip默认使用pip3
sudo ln -sf /usr/bin/pip3 /usr/bin/pip

设置后即可直接使用python或pip命令，检查当前系统python版本（可选）：

#查看python路径
cat@lubancat:~$ which python
/usr/bin/python

# 查看python版本
cat@lubancat:~$ python --version
Python 3.8.10

# 查看pip版本
cat@lubancat:~$ pip --version
pip 20.0.2 from /usr/lib/python3/dist-packages/pip (python 3.8)

为了更明确地区分版本，本书后面依然直接使用python3或pip3命令进行说明。

2.3.2. 使用update-alternatives

update-alternatives是专门维护系统命令链接符的工具， 通过update-alternatives命令修改连接指向不同的实际程序或者动态库，实现多版本共存，动态切换的效果。

添加python方案链接，以前面安装了python3.13和python3.8的鲁班猫ubuntu20.04系统为例：

# 创建一个python方案链接，添加python3.13和python3.8，最后一个数字是优先级，数值越大，优先级越高
sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3.13 1
sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3.8 2

查看可选python版本，输入对应可选数字设置默认的python版本，这里测试设置python3.13为默认版本：

# 查看当前的python版本
cat@lubancat:~$ python --version
Python 3.8.10

# 然后列出系统上已安装的所有Python配置可选版本，这里重新设置python3.13为默认版本：
cat@lubancat:~$ sudo update-alternatives --config python
There are 2 choices for the alternative python (providing /usr/bin/python).

Selection    Path                 Priority   Status
------------------------------------------------------------
* 0            /usr/bin/python3.8    2         auto mode
  1            /usr/bin/python3.13   1         manual mode
  2            /usr/bin/python3.8    2         manual mode
Press <enter> to keep the current choice[*], or type selection number: 1
update-alternatives: using /usr/bin/python3.13 to provide /usr/bin/python (python) in manual mode

# 查看重新设置后的python
cat@lubancat:~$ sudo update-alternatives --query python
Name: python
Link: /usr/bin/python
Status: manual
Best: /usr/bin/python3.8
Value: /usr/bin/python3.13

Alternative: /usr/bin/python3.13
Priority: 1

Alternative: /usr/bin/python3.8
Priority: 2

# 重新设置python版本后，查看版本
cat@lubancat:~$ python --version
Python 3.13.0b2

如果不需要update-alternatives管理python，删除请使用命令：

# 删除单个python链接
sudo update-alternatives --remove python /usr/bin/python3.13

# 删除所有python方案链接
sudo update-alternatives --remove-all python

2.4. 软件库安装方法

2.4.1. pip下载加速

在后面使用Python时，可能会需要使用pip工具下载安装依赖软件包，而官方下载站 pypi 在国内的访问较慢， 参考如下网页说明设置镜像网站： Pypi 镜像使用帮助 。

例如，使用pip安装软件包adafruit-circuitpython-ssd1306：

# 使用apt安装python的adafruit-circuitpython-ssd1306包
sudo pip3 install adafruit-circuitpython-ssd1306

# 使用pip list查看安装的包
pip3 list | grep adafruit-circuitpython-ssd1306

# 使用pip uninstall 卸载包
sudo pip3 uninstall adafruit-circuitpython-ssd1306

2.4.2. 用apt代替pip安装软件包

使用pip工具安装软件包时，通常是在本机中进行编译的，部分鲁班猫板卡的性能不高导致编译时间非常长， 还可能因为缺少某些库文件而安装失败。

所以在使用性能不高的板卡安装依赖包时，我们建议先直接搜索一下是否能使用apt工具安装， 它会从软件库中下载预先编译好的软件包，安装时间基本只取决于网络速度。 需要安装更新版本或者apt找不到的包时才使用pip安装。

例如，python常用的numpy数据科学库，如下使用如下apt命令安装，很快就完成了：

# 使用apt安装python的numpy包
sudo apt -y install python3-numpy

至于其它具体软件包在apt工具中的名字，可以在网络中搜索 “apt 安装XXX（如numpy）” 之类的内容， 如果你使用的是debian系统，在debian的软件列表库中查找关键字如 “numpy” ：查找debian官方软件包 。

2.4.3. 用setuptools工具安装软件包

在有些情况下，我们用户需要使用到的一些Python库包。由于一些原因， 我们只获取到了这些库包的源码。那么我们用pip工具或者apt工具就没有办法去安装了。

这时我们可以使用python的setuptools工具，来通过库包源码进行Python库包的安装。

setuptools工具安装方法如下：

# 在终端中输入如下命令：
sudo apt -y install python3-setuptools

下面我们来使用一下setuptools工具。

以Python下的jieba（结巴）库为例，该库可以用于中文分词，是Github一个非常热门的开源Python项目。

其Github仓库为: jieba

我们可以从其仓库拉取源码或者下载其Releases压缩包并安装。

源码目录如下：

进入源码目录，使用setuptools工具通过源码安装库：

#拉取源码
git clone https://github.com/fxsjy/jieba.git

# 进入jieba/目录，在终端中输入如下命令：
sudo python3 setup.py install

等待软件包安装完成即可。

输入下面命令，可以看到，jieba库已经可以正常使用了，分词效果如下：

#登录系统终端，输入python3或者ipython，进入python交互模式，然后使用命令：
import jieba
set_list = jieba.cut("欢迎来到野火Python实践教程", cut_all=False)
print("Default Mode:" + "/".join(set_list))

2.4.4. UV

UV 是一个用Rust编写的极速Python包和项目管理工具。

鲁班猫板卡上安装UV（测试系统为ubuntu24.04），测试使用独立安装程序下载和安装：

# 安装UV
cat@lubancat:~$ curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh
downloading uv 0.8.10 aarch64-unknown-linux-gnu
no checksums to verify
installing to /home/cat/.local/bin
uv
uvx
everything's installed!

To add $HOME/.local/bin to your PATH, either restart your shell or run:
    source $HOME/.local/bin/env (sh, bash, zsh)
    source $HOME/.local/bin/env.fish (fish)


# uv help查看命令使用
uv help

# 升级UV
uv self update

之后重新打开一个终端，或者执行上面提示的命令：source $HOME/.local/bin/env (sh, bash, zsh)。

1、安装和管理Python

# 安装指定的python版本
cat@lubancat:~$ uv python install 3.11
Installed Python 3.11.13 in 56.49s
+ cpython-3.11.13-linux-aarch64-gnu (python3.11)

# 查看安装的python版本，python3.12是系统默认安装
cat@lubancat:~$ uv python list --only-installed
cpython-3.12.3-linux-aarch64-gnu     /usr/bin/python3.12
cpython-3.12.3-linux-aarch64-gnu     /usr/bin/python3 -> python3.12
cpython-3.11.13-linux-aarch64-gnu    .local/bin/python3.11 -> .local/share/uv/python/cpython-3.11.13-linux-aarch64-gnu/bin/python3.11
cpython-3.11.13-linux-aarch64-gnu    .local/share/uv/python/cpython-3.11.13-linux-aarch64-gnu/bin/python3.11

# 执行程序指定python版本

2、虚拟环境

# 创建一个名称为testvenv虚拟环境，指定python版本为python3.11
cat@lubancat:~$ uv venv --python python3.11 testvenv
Using CPython 3.11.13
Creating virtual environment at: testvenv
Activate with: source testvenv/bin/activate

# 手动激活环境testvenv
cat@lubancat:~$ source testvenv/bin/activate
(testvenv) cat@lubancat:~$

# 测试安装jieba库
(testvenv) cat@lubancat:~$ uv pip install jieba
Using Python 3.11.13 environment at: testvenv
Resolved 1 package in 33.06s
    Built jieba==0.42.1
Prepared 1 package in 4.96s
Installed 1 package in 4ms
+ jieba==0.42.1

3、工程依赖管理

UV支持完整的Python项目结构和现代依赖管理流程，天然支持pyproject.toml，可完全替代 pip、virtualenv、requirements.txt、pip-tools、poetry等工具组合。

# 创建一个名称为test_project的空工程，会在当前目录下创建test_project文件，并添加pyproject.toml等等文件
cat@lubancat:~$ uv init test_project
Initialized project `test-project` at `/home/cat/test_project`

cat@lubancat:~$ tree test_project/
test_project/
├── main.py
├── pyproject.toml
└── README.md

1 directory, 3 files

# 添加软件httpx，会自动在该目录中创建.venv虚拟环境用于包管理。
cat@lubancat:~$ cd test_project/
cat@lubancat:~/test_project$ uv add httpx
Using CPython 3.11.13
Creating virtual environment at: .venv
Resolved 9 packages in 1.32s
Prepared 8 packages in 475ms
Installed 8 packages in 13ms
+ anyio==4.10.0
+ certifi==2025.8.3
+ h11==0.16.0
+ httpcore==1.0.9
+ httpx==0.28.1
+ idna==3.10
+ sniffio==1.3.1
+ typing-extensions==4.14.1

# 运行程序
cat@lubancat:~/test_project$ uv run main.py
Hello from test-project!

UV还可以直接运行脚本工具等等，相关的更多说明请参考：https://docs.astral.sh/uv 。

2.5. 参考资料

https://launchpad.net/~deadsnakes

https://www.python.org/downloads/source/

https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/pypi/

https://www.debian.org/distrib/packages#search_packages

https://github.com/astral-sh/uv