将python脚本打包为exe可执行文件

技术背景

在很多情况下，编程人员是在Linux环境下完成的编程任务，但是更多的使用人员是在Windows环境下的，比方说，在参考链接1的文章中提到：

那么我们就不得不考虑一个环境转化的问题。python作为一门通用编程语言，本身可以在不同的环境下运行，但可执行文件不是。就目前来说，最便捷的方法还是在各自的平台上去用pyinstaller编译可执行文件。

编写python脚本

当我们编译可执行文件时，首先我们需要一个可以执行的python任务脚本，这个脚本的内容可以是一系列复杂的运算，可以是显示一张图片，也可以是一整个完整的PC端软件。这里我们所写的一个任务是，用numpy创建一个离散的正弦函数图像，然后使用matplotlib将其展示出来：

# plot.py
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(0,10,1000)
y = np.sin(x)

plt.figure()
plt.plot(x,y,'o',color='green')
plt.show()

需要注意的是，如果是创建的python脚本中依赖于一些打印输出函数，那在编译可执行文件时需要指定弹出终端窗口，否则程序没办法正确执行。

安装pyinstaller并编译可执行文件

pyinstaller也是一个跨平台的python工具，在windows和linux上面都可以使用pip来进行安装和管理：

python3 -m pip install pyinstaller

先以linux平台为例，安装pyinstaller成功之后，可以直接执行如下指令对python脚本进行编译：

$ pyinstaller -F plot.py
...
$ ll
total 24
drwxr-xr-x 4 dechin dechin 4096 Apr 20 14:26 ./
drwxr-xr-x 4 dechin dechin 4096 Apr 19 22:31 ../
drwxr-xr-x 3 dechin dechin 4096 Apr 20 14:26 build/
drwxr-xr-x 2 dechin dechin 4096 Apr 20 14:28 dist/
-rw-r--r-- 1 dechin dechin  160 Apr 20 14:21 plot.py
-rw-r--r-- 1 dechin dechin  808 Apr 20 14:26 plot.spec
$ ll dist/
total 264376
drwxr-xr-x 2 dechin dechin      4096 Apr 20 14:28 ./
drwxr-xr-x 4 dechin dechin      4096 Apr 20 14:26 ../
-rwxr-xr-x 1 dechin dechin 270710928 Apr 20 14:28 plot*

我们可以看到，编译成功后，在当前的路径下回生成build和dist文件夹，其中可执行文件就放在dist路径下。在linux下可以直接使用./plot的指令来运行该可执行文件，效果如下：

关于pyinstaller的指令，常用的还有指定不弹出终端窗口的指令（用于输出程序打印内容）以及程序显示logo的指令（一般为ico文件）：

pyinstaller -F -w plot.py # 不弹出黑色对话框
pyinstaller -F -i ico_file.ico plot.py # 指定显示图标

在linux环境下完成编译后，我们可以看到生成的可执行文件也只能在linux环境下运行。为了生成windows环境下可以运行的exe可执行文件，我们切换到windows系统下来运行：

Mode                 LastWriteTime         Length Name
----                 -------------         ------ ----
d-----         2022/4/20     14:28                dist
d-----         2022/4/20     14:26                build
------         2022/4/20     14:26            808 plot.spec
------         2022/4/20     14:21            160 plot.py


PS > pyinstaller -F .\plot.py
...
47314 INFO: Appending PKG archive to EXE
62696 INFO: Building EXE from EXE-00.toc completed successfully.
PS > ls .\dist\


    目录: \\wsl.localhost\Ubuntu-18.04\home\dechin\projects\project0331\dist


Mode                 LastWriteTime         Length Name
----                 -------------         ------ ----
------         2022/4/20     14:28      270710928 plot
------         2022/4/20     14:40       36811075 plot.exe

也是同样的运行方法，编译完成后在dist文件夹下生成了一个新的可执行文件plot.exe，执行效果如下：

在windows环境下运行软件经常会弹出一些窗口，我们直接放行就好了：

可以看到，虽然跟linux下可执行文件的运行结果，在视觉效果上略有差异，但基本上还是大同小异。

总结概要

在完成一个软件或者程序的实现之后，最后的一步就是发布，发布的目的是为了让更多的人来使用这个项目，而大部分的人是没有相应的编程环境的，因此我们必须考虑将代码编译成各个平台的可执行文件，再发布给用户去使用。本文主要介绍通过pyinstaller在linux和windows上分别打包python脚本为可执行文件，想要跨平台的编译软件就目前而言实现起来还比较困难，博主本地使用的是Win11+WSL2 Ubuntu Linux的环境，能够在一定的程度上解决跨平台发布的问题。

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本文首发链接为：https://www.cnblogs.com/dechinphy/p/second-quantization.html

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参考链接

1. https://www.cert.org.cn/publish/main/upload/File/2019 1 operating system.pdf