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Miniforge 安装与 Python 环境配置

本文介绍 Miniforge 安装与 Python 环境配置,主要包括 Miniforge、Anaconda 和 Miniconda 的区别,Miniforge 的下载与安装,Conda 与 Mamba 的基本配置,以及常用 Python 第三方库的安装方法。

如果只是为了管理 Python 虚拟环境,个人更推荐使用 Miniforge。它更轻量,默认使用 conda-forge 社区源,并且自带 mamba,安装科学计算和深度学习相关库会更方便。

Miniforge 是什么

Miniforge 是 conda-forge 社区维护的 Conda 发行版。它的目标很简单:提供 condamamba 命令,让用户可以方便地创建 Python 环境和安装第三方库。

与 Anaconda 和 Miniconda 相比,Miniforge 最大的特点是默认使用 conda-forge 作为软件源。conda-forge 是一个社区维护的包仓库,很多科学计算、机器学习、数据处理相关库更新比较及时,包也比较全。

Anaconda、Miniconda 与 Miniforge

Anaconda 是完整版 Python 科学计算发行版,安装后自带大量常用库,比如 NumPy、Pandas、Matplotlib、Jupyter 等。它适合刚入门、希望安装后直接使用的用户。不过 Anaconda 体积比较大,而且 Anaconda 官方仓库在商业使用方面有一些协议限制,需要根据实际情况注意。

Miniconda 是 Anaconda 的精简版,只包含 Conda、Python 和少量基础组件。它体积小,可以按需安装第三方库,适合想自己管理环境的用户。Miniconda 默认使用 Anaconda 官方源,也可以手动配置 conda-forge。

Miniforge 可以看作是面向 conda-forge 的轻量 Conda 发行版。它和 Miniconda 一样精简,但默认使用 conda-forge,并且安装后可以直接使用 mamba。对于科研、数据分析、机器学习和深度学习环境配置来说,Miniforge 更省心一些。

推荐使用 Miniforge

Miniforge 的优点主要有以下几个:

  • 完全开源:由 conda-forge 社区维护,适合个人、科研和一般开发使用;
  • 体积较小:不像 Anaconda 那样预装大量软件,后续按需安装即可;
  • 默认 conda-forge:不用额外切换源,第三方库覆盖范围广;
  • 自带 Mamba:安装和解析依赖速度比 Conda 更快;
  • 跨平台支持好:支持 Windows、macOS、Linux,也支持 Apple Silicon 等平台。

这里的建议是:如果你只是日常配置 Python 环境,不需要 Anaconda Navigator 这类图形界面工具,直接安装 Miniforge 就够用了。

下载 Miniforge

官方下载地址:

不同系统根据需求下载:

Miniforge01.png

Windows 安装 Miniforge

下载 Miniforge3-Windows-x86_64.exe 后,双击运行安装程序。

Miniforge02.png

选择 Just Me 直接安装在 C 盘用户路径下面。选择 All Users 可以安装自定义路径,建议不要包含中文、空格和特殊字符,可以安装到类似下面的位置:

C:\Miniforge3 或者 D:\Miniforge3

官方说明中也提到,Windows 安装路径中如果包含特殊字符或空格,可能会出现一些问题,所以安装路径尽量简单一些。

安装时会看到一些选项,其中比较重要的是:

  • Create shortcuts:建议勾选,这样可以在开始菜单中打开 Miniforge Prompt;
  • Register Miniforge3 as the system Python 3.xx:建议勾选,VSCode、PyCharm 等可以使用 Miniforge3 下的环境。
  • Clear the package cache upon completion: 建议勾选,不勾选影响也不大。

注意:如果不添加到 PATH,condamamba 默认只能在 Miniforge Prompt 中直接使用。对于大多数 Windows 用户来说,用 Miniforge Prompt 就够用了,也比较省心。

安装完成后,在开始菜单中打开 Miniforge Prompt,输入以下命令测试:

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conda --version
mamba --version
python --version

如果可以正常显示版本号,说明 Miniforge 安装成功。如果想在 Windows 的 PowerShell 中使用,需要使用 conda init 命令初始化或把直接添加 C:\Users\myusername\miniforge3\condabin\ 文件夹到系统环境变量.

macOS 与 Linux 安装 Miniforge

macOS 和 Linux 可以通过终端下载安装脚本。官方给出的通用下载命令如下:

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curl -L -O "https://github.com/conda-forge/miniforge/releases/latest/download/Miniforge3-$(uname)-$(uname -m).sh"

或者使用 wget

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wget "https://github.com/conda-forge/miniforge/releases/latest/download/Miniforge3-$(uname)-$(uname -m).sh"

下载完成后,运行安装脚本:

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bash Miniforge3-$(uname)-$(uname -m).sh

安装过程中会询问是否初始化 Conda,一般选择 yes 即可。安装完成后,关闭并重新打开终端。

如果是非交互式安装,可以使用:

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bash Miniforge3-$(uname)-$(uname -m).sh -b

这种方式不会自动初始化 Conda,需要手动执行类似下面的命令:

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~/miniforge3/bin/conda init

Conda 基本配置

安装完成后,可以先查看当前 Conda 配置:

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conda config --show

Miniforge 默认使用 conda-forge,一般不需要再添加 defaults。如果之前安装过 Anaconda 或 Miniconda,并且用户目录下已经有 .condarc 文件,建议先检查一下,避免旧配置影响 Miniforge。

查看源配置:

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conda config --show channels

Miniforge 默认应该能看到 conda-forge

注: 如果使用网络使用”魔法”的情况下,安装第三方库会直接使用 conda-forge 官方源。如果没有使用”魔法”,可以在 .condarc 文件配置国内的镜像源

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channels:
- defaults
show_channel_urls: true
default_channels:
- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main
- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/r
- https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/msys2
custom_channels:
conda-forge: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
pytorch: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud

为了避免每次打开终端都自动进入 base 环境,推荐关闭自动激活:

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conda config --set auto_activate_base false

设置完成后,重新打开终端,默认就不会自动进入 base 环境。需要使用时再手动激活:

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conda activate base

常用环境管理命令

Miniforge 安装后可以同时使用 condamamba。二者大部分命令是兼容的,日常使用可以简单理解为:

  • conda 用来创建环境、激活环境、退出环境;
  • mamba 用来安装第三方库,速度更快一些。

注意:conda activate 仍然使用 conda 命令,不需要写成 mamba activate

查看所有虚拟环境:

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conda env list

创建虚拟环境:

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conda create -n your_env_name python=3.12

进入虚拟环境:

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conda activate your_env_name

退出虚拟环境:

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conda deactivate

查看当前环境已安装的包:

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conda list

删除虚拟环境:

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conda remove -n your_env_name --all

清理缓存:

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conda clean --all

安装第三方库,可以优先使用:

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mamba install package_name

若有多个混合源 channel,可以指定 conda-forge 源,通过以下命令安装第三方库:

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mamba install package_name -c conda-forge

如果想先搜索某个包是否存在,可以使用:

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mamba search package_name

卸载第三方库:

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mamba uninstall package_name

base 环境安装常用库

如果只是日常使用,可以在 base 环境中安装一些常用基础库。打开 Miniforge Prompt,先进入 base 环境:

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conda activate base

科学计算核心基础库

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mamba install numpy scipy sympy cython

数据处理与 Excel 文件操作

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mamba install pandas openpyxl

数据可视化绘图库

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mamba install matplotlib seaborn

机器学习与计算机视觉库

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mamba install scikit-learn opencv

交互式开发与集成编程环境

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mamba install ipython jupyter spyder

高性能 DataFrame 库

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mamba install polars

安装完成后,可以输入以下命令查看已经安装的包:

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conda list

如果需要启动 Jupyter Notebook,可以输入:

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jupyter notebook

如果需要启动 Spyder,可以输入:

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spyder

深度学习环境搭建

深度学习环境建议单独创建虚拟环境,不要直接装在 base 环境中。这样环境之间互不影响,后期删除或重装也比较方便。

第一步:创建环境

这里创建一个名为 pytorch 的环境,并指定 Python 版本为 3.12:

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conda create -n pytorch python=3.12

第二步:进入环境

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conda activate pytorch

进入环境后,命令行前面会出现 (pytorch),说明当前已经切换到 pytorch 环境。

第三步:先安装 PyTorch

PyTorch 建议优先安装。它依赖比较多,先安装 PyTorch 可以减少后面依赖冲突的可能。

CPU 版本安装命令如下:

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mamba install pytorch torchvision torchaudio cpuonly -c pytorch

注意:如果需要安装 GPU 版本,应根据自己的显卡和 CUDA 版本,到 PyTorch 官网选择对应命令,不要直接照抄 CPU 版本命令。

第四步:安装常用科学计算包

PyTorch 安装完成后,再一次性安装常用科学计算和开发工具:

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mamba install scipy pandas openpyxl matplotlib seaborn scikit-learn opencv ipython jupyter

安装完成后,测试 PyTorch 是否可用:

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python

进入 Python 后输入:

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import torch
print(torch.__version__)
print(torch.cuda.is_available())

如果 CPU 版本安装正常,torch.cuda.is_available() 通常会显示:

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False

这并不是错误,只是说明当前安装的是 CPU 版本。

在 VSCode 中运行 Python

VSCode 可以直接运行 python 和 jupyter notebook 文件。安装 pythonjupyter 插件后,选择 Miniforge 下的 Python 解释器即可运行 Python 代码。对于 python 文件,需要配置在运行前自动激活环境,在用户设置 (User Setting) 中加入:

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"python-envs.terminal.autoActivationType": "shellStartup",

注意事项

不要把所有库都装进 base 环境。 base 环境可以安装一些基础工具,但深度学习、项目开发、课程实验最好单独创建环境。

优先使用 mamba 安装 Conda 包。 大多数情况下,mamba installconda install 快很多,尤其是安装 PyTorch、Jupyter、OpenCV 这类依赖比较多的库。

不要混用太多源。 Miniforge 默认使用 conda-forge,通常够用了。如果某个库需要指定源,比如 PyTorch,可以临时加 -c pytorch

pip 作为补充使用。 如果某个包在 Conda 或 conda-forge 中没有,再考虑使用 pip install。同一个环境中混用 Conda 和 pip 时,建议先用 Conda/Mamba 安装大部分库,最后再用 pip 补充少量包。

参考资料