1.1.2 开发环境

和MATLAB等商用软件不同，Python的众多扩展库由许多社区分别维护和发布，因此要一一将其收集齐全并安装到计算机中是一件十分耗费时间和精力的事情。本节介绍两个科学计算用的Python集成软件包。读者只需要下载并执行一个安装程序，就能安装好本书涉及的所有扩展库。

1．WinPython

WinPython只能在Windows系统中运行，其安装包不会修改系统的任何配置，各种扩展库的用户配置文件也保存在WinPython的文件夹之下。因此可将整个运行环境复制到U盘中，在任何安装了Windows操作系统的计算机上运行。WinPython提供了一个安装扩展库的WinPython Control Panel界面程序，通过它可以安装Python的各种扩展库。可以通过下面的链接下载已经编译好的二进制扩展库安装包，然后通过WinPython Control Panel来安装。

图1-1显示了通过WinPython Control Panel安装本书介绍的几个扩展库。通过“Add packages”按钮添加扩展库的安装程序之后，单击“Install packages”按钮一次性安装勾选的所有扩展库。

图1-1 通过WinPython Control Panel安装扩展库

虽然手动安装扩展库有些麻烦，不过这种方式适合没有网络连接或者网速较慢的计算机。例如在笔者的工作环境中，有大量的实验用计算机不允许连接互联网。

如果读者从WinPython的官方网站下载WinPython开发环境，为了运行本书的所有实例程序，还需要安装如下扩展库：

●VTK、Mayavi、pyface、Traits和TraitsUI：在图形界面以及三维可视化章节需要用到这些扩展库。

●OpenCV：在图像处理章节需要用到该扩展库。

2．Anaconda

由CONTINUUM开发的Anaconda开发环境支持Windows、Linux和Mac OSX。安装时会提示是否修改PATH环境变量和注册表，如果希望手工激活Anaconda环境，请取消选择这两个选项。

在命令行中运行安装路径之下的批处理文件Scripts\anaconda.bat以启动Anaconda环境，然后就可以输入表1-1中的conda命令来管理扩展库了。

表1-1 conda命令及说明

conda命令本身也是一个扩展库，因此通常在执行上述命令之前，可以先运行conda update conda来尝试升级到最新版本。conda默认从官方频道下载扩展库，如果未找到指定的扩展库，还可以使用anaconda命令从Anaconda网站的其他频道搜索指定的扩展库。例如下面的命令用于搜索可使用conda安装的OpenCV扩展库：

    binstar search -t conda opencv

找到包含目标扩展库的频道之后，输入下面的命令来从指定的频道rsignell安装：

    conda install opencv-python -c rsignell

还可以使用pip命令安装下载的扩展库文件，例如从前面介绍的网址下载文件opencv_python-2.4.11-cp27-none-win32.whl之后，切换到该文件所在的路径并输入pip install opencv_python-2.4.11-cp27-none-win32.whl即可安装该扩展库。

3．使用附赠光盘中的开发环境

本书的附赠光盘中包含了能运行本书所有实例程序的WinPython压缩包：winpython.zip。请读者将之解压到C盘根目录之下，该压缩包会创建C:\WinPython-32bit-2.7.9.2目录。

然后将本书附赠光盘中提供的代码目录scipybook2复制到计算机的硬盘中，为了保证代码正常运行，请确保该代码目录的完整路径中不包含空格和中文字符。在scipybook2中包含三个子目录：

●codes：其中的scpy2子目录下包含本书提供的示例程序，该示例程序库采用包的形式管理，因此需要将它添加进Python的包搜索路径环境变量PYTHONPATH中才能正确运行scpy2中的示例程序。在scipybook2目录下的批处理文件run_console.bat和run_notebook.bat中会自动设置该环境变量。

●notebooks：本书完全使用IPython Notebook编写，该目录下的Notebook文件中保存了本书所有章节的标题以及示例代码。读者可以通过run_notebook.bat批处理文件启动本书的编写环境。为了保护本书版权，除本章之外的其他所有章节的文字解说内容都已被删除。

●settings：其中保存了各种扩展库的配置文件。这些文件会保存在HOME环境变量所设置的目录之下，默认值为C:\Users\用户名。为了避免与读者系统中的配置文件发生冲突，在批处理文件中将HOME环境变量修改为该settings目录。

为了确认开发环境正确安装，请读者运行run_console.bat批处理文件，然后在命令行中执行python -m scpy2，并检查是否打印出开发环境中各个扩展库的版本信息。

    !python -m scpy2
    Welcome to Scpy2
    Python: 2.7.9
    executable: C:\WinPython-32bit-2.7.9.2\python-2.7.9\python.exe
    Cython              : 0.22
    matplotlib          : 1.4.3
    numpy-MKL           : 1.9.1
    opencv_python       : 2.4.11
    pandas              : 0.16.0
    scipy               : 0.15.0
    sympy               : 0.7.6