技術メモ

役に立てる技術的な何か、時々自分用の覚書。幅広く色々なことに興味があります。

pythonの仮想環境に関する話

pythonのvirtualenvで仮想環境の作成について。windows

どうして仮想環境を使うのか

チームで開発する時など、環境を統一する必要がある。
ネットで公開する時は、ゼロから環境構築を再現して試してみたい時がある。
仮想環境ではライブラリは何もないのでゼロから環境構築を再現することができる。
加えてpythonは特に、2系と3系で異なるところが多いので使い分けられたら嬉しいことが多い。

使い方

準備

virtualenv自体はpipでinstallできる

pip install virtualenv

環境を作る

新しく環境を作るには、作業ディレクトリでこのコマンドを実行

virtualenv test1

これでtest1という名前の環境用のフォルダができる。

2系と3系を使い分けたい場合pythonのフォルダがあるパスを指定する

virtualenv --python=PATH test1

環境への出入り

環境に入る場合は
環境用のフォルダがある場所で(virtualenvを実行した場所で)

source activate test1

他の場所からこの環境を使う場合はそのフォルダへのパスにしてやる

環境から出る場合は

source deactivate

環境を共有する

今の環境を他のマシンや新しい環境でも再現したい時はどうするか。
virtualenvではpipでパッケージを管理すると思うけれど、

pip freeze > requirements.txt

として、パッケージを書き出すことができる。
ここに書き出したパッケージを一括で落としてくることができる。

pip install -r requirements.txt

パソコンを買い替える時とかにも使えるね。


補足

anacondaでも簡単に仮想環境を作ることができる。
特に異なるバージョンを動かしたい時は、いちいち別バージョンのpythonを予め持っている必要はないので手軽。
例えば、python3.6の環境を作るコマンドは

conda create -n test1 python=3.6

環境用のフォルダが
…/Anaconda2/envs/test1
のようにできるので(上の場合はデフォルトで2系を落としている時)
Anacondaのパスを通しているとどこからでも

source activate test1

として環境に入ることができる。


関連:

快適コマンドプロンプト生活 (Gow + ConEmu + chocolatey)

コマンドプロンプトはレガシー。使いづらい。見た目が嫌い。これだからWindowsはクソ。
と罵られてばかりのコマンドプロンプトだけど、今回はコマンドプロンプトを最大限に使いやすいくしてやろうという話。
Cygwinはホームが変だったり所々使いにくくて嫌いだった。
(今はGit for Windowsを使っている)

コマンドプロンプト生活の末にたどり着いた、コマンドプロンプトによる快適環境構築について紹介する。

Gow (Gnu on Windows)

コマンドプロンプトを使うならば、これがないと不便極まりない。
正式名称はGnu on Windowsといって、ls,grepを始めとしたLinuxで使えるコマンドをコマンドプロンプトで使えるようにするもの。
具体的には以下のコマンドが使えるようになる。(version 0.7.0現在)

>>gow -l

  awk, basename, bash, bc, bison, bunzip2, bzip2, bzip2recover, cat,
  chgrp, chmod, chown, chroot, cksum, clear, cp, csplit, curl, cut, dc,
  dd, df, diff, diff3, dirname, dos2unix, du, egrep, env, expand, expr,
  factor, fgrep, flex, fmt, fold, gawk, gfind, gow, grep, gsar, gzip,
  head, hostid, hostname, id, indent, install, join, jwhois, less,
  lesskey, ln, ls, m4, make, md5sum, mkdir, mkfifo, mknod, mv, ncftp, nl,
  od, pageant, paste, patch, pathchk, plink, pr, printenv, printf, pscp,
  psftp, putty, puttygen, pwd, rm, rmdir, scp, sdiff, sed, seq, sftp,
  sha1sum, shar, sleep, sort, split, ssh, su, sum, sync, tac, tail, tar,
  tee, test, touch, tr, uname, unexpand, uniq, unix2dos, unlink, unrar,
  unshar, uudecode, uuencode, vim, wc, wget, whereis, which, whoami,
  xargs, yes, zip

設定は簡単、インストール用の実行ファイルを落としてきて実行するだけ。
Release Gow 0.8.0 · bmatzelle/gow · GitHub

bashを動かす

Gowのあるフォルダに/etcというフォルダを作ればbashが使えるようになる。
bash.exe in Gow 0.7.0 · Issue #65 · bmatzelle/gow · GitHub

ConEmu

その名の通りコンソールのエミュレータ。気持ち悪いPower Shellやcmd.exeの見た目をカスタマイズできるのはもちろん、同じウィンドウ内でタブで切り替えができる。ウィンドウを分割して右にPower Shell、左にCygwinを開くなんてこともできる。
具体的には、Ctrl+Shift+eで横分割 Ctrl+Shift+oで縦分割の新規コンソールを立ち上げる。コンソールを閉じる時はexitと打てばよい。
背景画像を設定して透過もできるのでこんなこともできる。
f:id:swdrsker:20170111013639j:plain:w600
f:id:swdrsker:20170121230846p:plain:w600


これも公式サイトから実行ファイルを落として実行するだけ。
ConEmu - Handy Windows Terminal

chocolatey

apt-getのようにパッケージ管理ができる、もはやWindowsユーザーは必須のスグレモノ。
chocolatey自体の導入はこの記事を参考に。
windowsの開発環境は一瞬で整うwith chocolatey - Qiita
管理者用のプロンプトを立ち上げて、以下をコピペして実行するだけ~

@powershell -NoProfile -ExecutionPolicy unrestricted -Command "iex ((new-object net.webclient).DownloadString('https://chocolatey.org/install.ps1'))" && SET PATH=%PATH%;%systemdrive%\chocolatey\bin


今までめんどくさかったwindowsへの色んなアプリケーションのインストールを何も考えず(パスを通すことも含めて!)一発でできる。
試しにwindowsでは環境設定がめんどくさいとされるemacsをinstallしてみる

choco install emacs

これだけ。

他にも

choco install nodejs
choco install git

控えめに言って最高

おわりに

コマンドプロンプトLinux風に使いやすくするという話でした。
お試しあれ(`・ω・)

カオス理論入門(pythonでアトラクタの軌跡を描く)

カオスについて勉強していた時に書いて見たかったもの。アトラクターの軌道を見てみたい。
目標としては3次元プロットして一定軌道をグルグル回っているところをプロットしてみる。有名なレスラーアトラクターとローレンツアトラクターを描いていきたい。

実際のコード

汎用性の高いものになるよう意識したので、色々カスタマイズできるようにした。
Attractorクラスを継承すれば、描画や実行は新しく書く必要がないようにした。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import pdb


class Attractor:
    def __init__(self):
        self.dt = 0.01
        self.x = self.y = self.z = 0.1
        self.output = []

    def initialize(self,x,y,z):
        self.x = x
        self.y = y
        self.z = z

    def run(self,T):
        for t in range(T):
            self.step()
            self.output.append([self.x,self.y,self.z])
        return self.output

    def step(self):
        pass

    def draw(self,display=True,plotfig=None):
        if not self.output:
            print("not run...")
            return 0
        if display:
            fig = plt.figure()
            ax = fig.gca(projection='3d')
            ax.plot(*zip(*self.output))
            plt.show()
        else:
            try:
                plotfig.plot(*zip(*self.output))
            except:
                print("draw Error...")
                print("USAGE: draw(display=False,plotfig=<object plt.figure().gca>)")


class Lorenz(Attractor):
    def __init__(self,p,r,b):
        # p=10,r=28,b=8/3 in Lorenz(1963)        
        Attractor.__init__(self)
        self.p = float(p)
        self.r = float(r)
        self.b = float(b)

    def step(self):
        x,y,z = self.x,self.y,self.z
        self.x += self.dt*(-self.p*(x-y))
        self.y += self.dt*(-x*z + self.r*x - y)
        self.z += self.dt*(x*y - self.b*z)
        return self.x, self.y, self.z


class Rossler(Attractor):
    def __init__(self,a,b,c):
        # a=0.2,b=0.2,c=5.7 in Rossler(1976)
        Attractor.__init__(self)
        self.a = float(a)
        self.b = float(b)
        self.c = float(c)

    def step(self):
        x,y,z = self.x,self.y,self.z
        self.x += self.dt*(-y-z)
        self.y += self.dt*(x+self.a*y)
        self.z += self.dt*(self.b+x*z-self.c*z)
        return self.x, self.y, self.z


if __name__=="__main__":
    fig = plt.figure(figsize=plt.figaspect(0.5))
    ax = fig.add_subplot(1,2,1,projection="3d")
    la = Lorenz(10,28,8.0/3)
    la.run(10000)
    la.draw(display=False,plotfig=ax)
    ax2 = fig.add_subplot(1,2,2,projection="3d")
    rl = Rossler(0.2,0.2,5.7)
    rl.run(100000)
    rl.draw(display=False,plotfig=ax2)
    plt.show()

実行結果

f:id:swdrsker:20161208195826p:plain

参考にしたサイト:
Lorenz system - Wikipedia
Rössler attractor - Wikipedia