一、装进来的是三样，不是一个软件

从官网下的安装包，装完硬盘上留下的不是「一个软件」，是三样东西。

这三样装在同一个目录里。 安装界面上有一个勾选框，叫 Add Python to PATH，意思是把这个目录写进系统的 PATH 变量， 这样你在任何目录敲 python 都能找到它。 没勾这个框，是新手第一个坑。 表现是：Python 明明装好了， 一敲 python 就提示「不是内部或外部命令」。 补救有两条：重跑安装包选 Modify 把框勾上；或者手动把那个目录加进环境变量。第一条省事。

装完怎么确认？开一个命令行敲 python --version，回你一行版本号就算成了。 注意是 --version 两个减号，一个减号会进交互模式。

二、虚拟环境不是复制，是壳

「虚拟环境」这个词很唬人，听起来像在电脑里又装了一个 Python。 不是。演示里真建了一个：整个目录不到半兆，而系统的标准库目录将近一个 G。 差了两千倍——它要是复制，不可能这么小。 打开那个目录看，只有一个 pyvenv.cfg、一个空的 Lib/site-packages、和 Scripts 底下几个启动器。 没有 python313.dll，没有标准库。

pyvenv.cfg 里那行 home 是关键：它指向原来那个真解释器。 启动器干的事就一件——找到 home 那个真解释器，把 sys.prefix 改成自己的目录，然后跑。 所以演示里两个解释器跑同一段代码，结果是这样的：prefix 变了，base_prefix 没变。 这两个名字别记混： 装包看 prefix，找解释器看 base_prefix。 pip install 装进的是 prefix 底下的 site-packages。

还有一点值得注意：include-system-site-packages = false 这一行。意思是这个壳不看系统那套包。 你在系统里装的东西，这里面一个都看不见。这正是我们要的效果。

三、为什么非要多这一层

因为包会打架。 具体点：手上有个两年前的项目要 pygame 2.1，新项目要 2.6。 全局装只能有一个版本，升了新的旧的坏，降回去新的坏。 虚拟环境之后，每个项目一个抽屉，各装各的，互不串味。项目删了，抽屉一起删，系统里干干净净。

建的方法就一句：python -m venv 目录名。 演示里加了 --without-pip，是因为这台机器上装 pip 那一步要联网，不影响要看的结论； 你自己建的时候不用加这个参数。 建完要「进去」才有用。Windows 上是 Scripts\activate，macOS 和 Linux 上是 source bin/activate。 进去的标志是命令行提示符前面多了个括号，里面是环境名。 进去之后敲 pip install pygame，装进的就是这个抽屉。要出来敲 deactivate。

四、PyCharm 只负责三件事

教材 1.2.2 那节讲装 PyCharm。 先把它的定位说清楚：它不负责让代码跑起来，它只是替你敲 python 文件名.py。 它真正给你的三件事： 一是编辑。敲三个字母它补全，点一下跳到定义，改个名字全项目一起改。

二是运行。右上角一个绿三角，省得你切到命令行。 三是调试。点一下行号设断点，程序跑到那儿停住，你能看每个变量当时的值。 这是 print 调试法唯一真正的替代品。 配解释器的地方在 Settings → Project → Python Interpreter → Add → Virtualenv Environment， Base interpreter 选系统那个，Location 选项目里的 .venv。

有一个坑要提前说：IDE 会替你设好当前工作目录。所以经常出现「IDE 里能跑， 命令行一跑就报文件找不到」。 碰到这种情况别怀疑代码，在程序开头加一句 print(os.getcwd())，两边一比就清楚。

五、验收三条

环境搭完，用三条同时验收：

三条同时成立才算干净。只成立第一条不够——解释器对了，但包还装在系统里，那是另一种错， 而且更难查。 教材 1.3 节的小结很短，就一句「本章介绍了 Python 和开发环境」。 我给它补一句：这一章真正要带走的是「三样东西」和「一个壳」这两个模型。后面每一次装包、 每一次报「找不到模块」，都是回到这两个模型上找原因。

六、动手 Demo：搭一个干净的开发环境

先看手上这套环境是什么，再真建一个虚拟环境出来。 把 pyvenv.cfg 读出来看 home 指向哪，再对比两个解释器的 sys.prefix。 最后量一下这个壳有多大，和系统标准库比一比。

import os, subprocess, sys, time

PY = sys.executable

def info(s):
    print('  ' + s)

def note(s):
    print('  ! ' + s)

# ① 手上这套是什么
info('版本 %s' % sys.version.split()[0])
info('装在 %s' % sys.prefix)

# ② 真建一个虚拟环境
d = os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)), '_tmp_venv')
os.makedirs(d, exist_ok=True)
t0 = time.perf_counter()
r = subprocess.run([PY, '-m', 'venv', '--without-pip',
                    os.path.join(d, 'gamedev')],
                   capture_output=True, text=True)
info('python -m venv gamedev  用时 %.0f 毫秒，退出码 %d'
     % ((time.perf_counter() - t0) * 1000, r.returncode))
root = os.path.join(d, 'gamedev')

# ③ 关键在 pyvenv.cfg
with open(os.path.join(root, 'pyvenv.cfg'), encoding='utf-8') as f:
    cfg = f.read()
for ln in cfg.strip().split(chr(10)):
    if ln.startswith('command'):        # 这行太长，跳过
        continue
    info(ln)

# ④ 两个解释器各跑一遍，对比 prefix
code = ('import sys' + chr(10) +
        "print('prefix     ', sys.prefix)" + chr(10) +
        "print('base_prefix', sys.base_prefix)" + chr(10) +
        "print('两者相同吗 ', sys.prefix == sys.base_prefix)")
probe = os.path.join(d, 'probe.py')
open(probe, 'w', encoding='utf-8').write(code)

info('用系统解释器跑：')
out = subprocess.run([PY, probe], capture_output=True, text=True,
                     encoding='utf-8')
for ln in out.stdout.strip().split(chr(10)):
    info('  ' + ln)

info('用虚拟环境里那个 python.exe 跑：')
out = subprocess.run([os.path.join(root, 'Scripts', 'python.exe'), probe],
                     capture_output=True, text=True, encoding='utf-8')
for ln in (out.stdout or out.stderr).strip().split(chr(10)):
    info('  ' + ln)

# ⑤ 这个壳到底有多大
def dir_size(p):
    s = 0
    for rt, _, fs in os.walk(p):
        for f in fs:
            try:
                s += os.path.getsize(os.path.join(rt, f))
            except OSError:
                pass
    return s

shell = dir_size(root)
stdlib = dir_size(os.path.join(sys.base_prefix, 'Lib'))
info('虚拟环境整个目录 %d 字节，系统标准库 %d 字节，差 %.0f 倍'
     % (shell, stdlib, stdlib / shell))

实跑输出：

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搭一个干净的开发环境
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  ① 先确认手上这个 Python 是什么
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  版本 3.13.14
  解释器文件 python.exe
  装在 C:\Users\admin\.workbuddy\binaries\python\envs\default
  ! sys.prefix 就是「我现在用的是哪套环境」，后面所有判断都靠它。

  ② 真建一个虚拟环境出来
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  命令：python -m venv gamedev     用时 562 毫秒，退出码 0
  建出来的目录：
  ├── .gitignore
  ├── Include/
  ├── Lib/
  │   └── site-packages/
  ├── Scripts/
  │   ├── Activate.ps1
  │   ├── activate
  │   ├── activate.bat
  │   ├── activate.fish
  │   ├── deactivate.bat
  │   ├── python.exe
  │   └── pythonw.exe
  └── pyvenv.cfg

  ③ 里面那个 pyvenv.cfg 才是关键
  --------------------------------------------------------------------
  home = C:\Users\admin\.workbuddy\binaries\python\versions\3.13.12
  include-system-site-packages = false
  version = 3.13.14
  executable = C:\Users\admin\.workbuddy\binaries\python\envs\default\Scripts\python.exe
  （还有一行 command 记着建它的完整命令，路径太长，这里不列。）
  home 指向原解释器，这说明虚拟环境不是复制了一份 Python，
  只是个「壳」，把套件目录指到自己的地盘上。

  ④ 进去和出来的区别
  --------------------------------------------------------------------
  用系统解释器跑：
    prefix      C:\Users\admin\.workbuddy\binaries\python\envs\default
    base_prefix C:\Users\admin\.workbuddy\binaries\python\versions\3.13.12
    两者相同吗  False
  用虚拟环境里那个 python.exe 跑（本沙箱不带 pip，仍能跑代码）：
    prefix      I:\Desktop\自我教学\.workbuddy\scripts\ch59_dev\_tmp59\venv_demo\gamedev
    base_prefix C:\Users\admin\.workbuddy\binaries\python\versions\3.13.12
    两者相同吗  False
  ! prefix 变了、base_prefix 没变——套件装进前者，解释器还是后者那个。

  ⑤ PyCharm 里怎么配
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  [平台原样 · 本沙箱不执行]
  | File -> Settings -> Project: <你的项目> -> Python Interpreter
  |   -> 右上角齿轮 -> Add -> Virtualenv Environment
  |   -> Base interpreter 选系统的 python.exe
  |   -> Location 选项目里的 .venv
  配好之后 PyCharm 右下角会显示当前解释器，点它能直接切。

  ! PyCharm 是界面操作，本沙箱没有它，上面这段是原样说明，不是运行结果。

  ⑥ 这个壳有多大
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  刚建的虚拟环境整个目录：482.1 KB
  系统的标准库目录（Lib）：982.0 MB
  ! 差了 2086 倍，因为它压根没复制标准库，只是指过去。
  真按「复制一份完整的 Python」来做，每建一个项目就要多占一份标准库。
  所以 venv 选了另一条路：只建壳，共用里面那套东西。

  ⑦ 三步验收
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| 检查什么 | 怎么查 | 合格的样子 |
|---|---|---|
| 解释器在虚拟环境里 | 看 sys.prefix | 路径里带项目名 |
| 套件装对地方 | pip -V 看路径 | 指向 .venv\Lib\site-packages |
| pygame 能导入 | import pygame | 打印版本号，不报错 |

  这三条同时成立，环境才算干净。只成立第一条不够。

第一段先给个参照：你的 sys.prefix 现在指向哪儿。 记住这个路径，后面每装一个包，都可以回来看看它到底装进了哪。 第二段那句命令只有三个词，但 --without-pip 是本沙箱的权宜：建环境这一步要联网装 pip， 这台机器上那一步不通。你自己建的时候去掉这个参数，几秒钟就完事。 第三段是这一篇的核心证据。 home 指向的是另一个目录——不是这个虚拟环境自己的目录，是最初那个真解释器所在的目录。 光这一行就能说明：这是壳，不是副本。 第四段那两个 prefix 值放在一起看最清楚：同一个 probe.py、同一段代码，换一个解释器跑， prefix 从系统目录变成了虚拟环境目录，而 base_prefix 一动不动。这就是「壳」的全部含义。 第五段那两个字节数是这一篇最有说服力的地方：半兆对一个 G。 如果 venv 真复制一份 Python，每建一个项目就要多占一个 G，那虚拟环境这个设计根本不可能流行起来。

30 秒实验

1. 把 pyvenv.cfg 里的 include-system-site-packages 改成 true， 再用虚拟环境那个解释器跑 probe.py，加一句 print(sys.path)，看搜索路径多了什么。
2. 在虚拟环境里（先 activate）敲 pip install pygame，然后敲 pip -V， 看它报告的路径是不是 .venv 底下那份。
3. 把自己项目的 .venv 目录右键看属性，和本篇演示里那个「几倍」对一对。

常见误区

1. 「虚拟环境是复制一份 Python。 」半兆对一个 G，差两千倍。它只建壳：一个启动器、一个空的 site-packages、 一个 pyvenv.cfg。标准库用的是原来那份。
2. 「装好包就到处能用。」装进哪个环境就只有那个环境能用。 在系统里装、在虚拟环境里用，是两件不相干的事。 查 sys.prefix 就知道自己在哪。
3. 「有 IDE 就不用管环境了。 」IDE 只是替你记住「选哪个解释器」， 它不会替你判断这个解释器对不对。 配错了照样报找不到模块，而且报错信息比命令行还难读。

环境干净了，下一篇进 Pygame：第一次让一个窗口亮起来， 而且要看清楚「亮起来」这件事底下到底发生了什么。

• ☐ （本篇完，下一篇 2.1 第一次让窗口亮起来）

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