Python 第三方库：Wheel（Python 包的标准打包格式）

Wheel 是 Python 生态系统中的一种标准打包格式，用于分发和安装 Python 包。它是 PEP 427 中定义的二进制分发标准，旨在替代传统的 .egg 格式，并加快包的安装速度。与源码分发相比，Wheel 格式可以直接包含编译好的二进制文件，使得安装无需编译过程，尤其适用于包含 C 扩展的包。

安装 ：

pip install wheel

常见应用场景：

（1）快速安装包

提供编译好的二进制文件，减少用户安装依赖的时间。

（2）跨平台分发

Wheel 文件包含平台和 Python 版本信息，便于打包和部署。

（3）自动化打包工具

配合 setuptools、pip 等工具，实现包的自动构建与发布。

（4）提高 CI/CD 效率

在持续集成环境中，使用 Wheel 可以避免重复编译源码。

（5）支持 C 扩展

对于包含 C/C++ 扩展的 Python 包，Wheel 能直接分发编译结果。

◆ ◆ ◆

核心概念

1、Wheel 文件结构

Wheel 文件以 .whl 为扩展名，内部是一个 ZIP 压缩包，包含：

• 包的元数据：METADATA、WHEEL 文件。

• 源码或编译后的二进制文件。

• 依赖信息（可选）。

2、兼容性标签

Wheel 文件名遵循格式：

{distribution}-{version}(-{build tag})?-{python tag}-{abi tag}-{platform tag}.whl

例如：

numpy-1.25.0-cp311-cp311-win_amd64.whl

• cp311：适用于 CPython 3.11。

• win_amd64：适用于 Windows 64 位。

• 可清楚指明包的兼容 Python 版本和操作系统。

3、二进制 vs 源码 Wheel

• Binary wheel：包含编译好的 C 扩展，可直接安装。

• Pure Python wheel：仅包含 Python 源码，无需编译。

4、构建与安装

• 构建 Wheel 文件：python setup.py bdist_wheel 或 python -m build。

• 安装 Wheel 文件：pip install some_package.whl。

◆ ◆ ◆

应用举例

例 1：构建 Wheel 文件

python setup.py bdist_wheel

在 dist/ 目录下生成 .whl 文件，可直接分发或上传到 PyPI。

例 2：安装本地 Wheel 文件

pip install dist/example_package-1.0.0-py3-none-any.whl

无需编译源码即可安装，适合包含 C 扩展的包。

例 3：查看已安装包的 Wheel 信息

pip show numpy

可查看包的版本、安装位置、依赖等信息。如果是 Wheel 安装，通常会显示 pip 的缓存路径中 .whl 文件信息。

例 4：上传 Wheel 到 PyPI

twine upload dist/example_package-1.0.0-py3-none-any.whl

利用 twine 将 Wheel 文件上传到 PyPI，供其他用户安装。

例 5：构建纯 Python Wheel

python -m build --wheel

构建纯 Python 的 Wheel 文件，在跨平台部署中非常方便。

◆ ◆ ◆

常用函数与工具速览

bdist_wheel

用于构建 Wheel 分发包。

参数：无（通过 setup.py 配置）。

返回：生成 .whl 文件存放在 dist/ 目录。

pip install [package].whl

安装 Wheel 文件。

参数：Wheel 文件路径或文件名。

返回：将包安装到当前 Python 环境。

wheel.version()

查看已安装 Wheel 库的版本。

返回：版本号字符串，例如 '0.42.0'。

twine upload [file].whl

上传 Wheel 文件到 PyPI。

参数：Wheel 文件路径。

返回：上传结果状态。

小结

Wheel 是 Python 包的标准化二进制分发格式，能够加速安装、支持 C 扩展，并明确兼容性信息。

通过 bdist_wheel 构建、pip install 安装以及 twine upload 发布，开发者可以轻松管理和分发 Python 包。

Wheel 极大提高了 Python 包管理的效率，已成为现代 Python 开发和部署的重要工具。

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