PyInstaller — как скомпилировать python-скрипт в exe файл

Установка PyInstaller

Установка PyInstaller не отличается от установки любой другой библиотеки Python.

pip install PyInstaller

Вот так можно проверить версию PyInstaller.

pyinstaller --version

Я использую PyInstaller версии 4.2.

Создание exe файла с помощью PyInstaller

PyInstaller собирает в один пакет Python-приложение и все необходимые ему библиотеки следующим образом:

Считывает файл скрипта.
Анализирует код для выявления всех зависимостей, необходимых для работы.
Создает файл spec, который содержит название скрипта, библиотеки-зависимости, любые файлы, включая те параметры, которые были переданы в команду PyInstaller.
Собирает копии всех библиотек и файлов вместе с активным интерпретатором Python.
Создает папку BUILD в папке со скриптом и записывает логи вместе с рабочими файлами в BUILD.
Создает папку DIST в папке со скриптом, если она еще не существует.
Записывает все необходимые файлы вместе со скриптом или в одну папку, или в один исполняемый файл.

Если использовать параметр команды onedir или -D при генерации исполняемого файла, тогда все будет помещено в одну папку. Это поведение по умолчанию. Если же использовать параметр onefile или -F, то все окажется в одном исполняемом файле.

Возьмем в качестве примера простейший скрипт на Python c названием simple.py, который содержит такой код.

Копировать

import time
name = input("Введите ваше имя ")
print("Ваше имя ", name)
time.sleep(5)

Создадим один исполняемый файл. В командной строке введите:

pyinstaller --onefile simple.py

После завершения установки будет две папки, BUILD и DIST, а также новый файл с расширением .spec. Spec-файл будет называться так же, как и файл скрипта.

Python создает каталог распространения, который содержит основной исполняемый файл, а также все динамические библиотеки.

Вот что произойдет после запуска файла.

Добавление файлов с данными, которые будут использоваться exe-файлом

Есть CSV-файл netflix_titles.csv, и Python-script, который считывает количество записей в нем. Теперь нужно добавить этот файл в бандл с исполняемым файлом. Файл Python-скрипта назовем просто simple1.py.

Копировать

import time
# pip install pandas
import pandas as pd


def count_records():
    data = pd.read_csv('netflix_titles.csv')
    print("Всего фильмов:", data.shape[0])


if __name__ == "__main__":
    count_records()
    time.sleep(5)

Создадим исполняемый файл с данными в папке.

pyinstaller --add-data "netflix_titles.csv;." simple1.py

Параметр --add-data позволяет добавить файлы с данными, которые нужно сохранить в одном бандле с исполняемым файлом. Этот параметр можно применить много раз.

Синтаксис add-data:

add-data <source;destination> — Windows.
add-data <source:destination> — Linux.

Можно увидеть, что файл теперь добавляется в папку DIST вместе с исполняемым файлом.

Также, открыв spec-файл, можно увидеть раздел datas, в котором указывается, что файл netflix_titles.csv копируется в текущую директорию.

...
a = Analysis(['simple1.py'],
             pathex=['E:\\myProject\\pyinstaller-tutorial'],
             binaries=[],
             datas=[('netflix_titles.csv', '.')],
...

Запустим файл simple1.exe, появится консоль с выводом: Всего фильмов: 7787.

Добавление файлов с данными и параметр onefile

Если задать параметр --onefile, то PyInstaller распаковывает все файлы в папку TEMP, выполняет скрипт и удаляет TEMP. Если вместе с add-data указать onefile, то нужно считать данные из папки. Путь папки меняется и похож на «_MEIxxxxxx-folder».

Копировать

import time
import sys
import os
# pip install pandas
import pandas as pd


def count_records():
    os.chdir(sys._MEIPASS)
    data = pd.read_csv('netflix_titles.csv')
    print("Всего фильмов:", data.shape[0])


if __name__ == "__main__":
    count_records()
    time.sleep(5)

Скрипт обновлен для чтения папки TEMP и файлов с данными. Создадим exe-файл с помощью onefile и add-data.

pyinstaller --onefile --add-data "netflix_titles.csv;." simple1.py

После успешного создания файл simple1.exe появится в папке DIST.

Можно скопировать исполняемый файл на рабочий стол и запустить, чтобы убедиться, что нет никакой ошибки, связанной с отсутствием файла.

Добавление файлов с данными и параметр onefile

Дополнительные импорты с помощью Hidden Imports

Исполняемому файлу требуются все импорты, которые нужны Python-скрипту. Иногда PyInstaller может пропустить динамические импорты или импорты второго уровня, возвращая ошибку ImportError: No module named…

Для решения этой ошибки нужно передать название недостающей библиотеки в hidden-import.

Например, чтобы добавить библиотеку os, нужно написать вот так:

pyinstaller --onefile --add-data "netflix_titles.csv;." — hidden-import "os" simple1.py

Файл spec

Файл spec — это первый файл, который PyInstaller создает, чтобы закодировать содержимое скрипта Python вместе с параметрами, переданными при запуске.

PyInstaller считывает содержимое файла для создания исполняемого файла, определяя все, что может понадобиться для него.

Файл с расширением .spec сохраняется по умолчанию в текущей директории.

Если у вас есть какое-либо из нижеперечисленных требований, то вы можете изменить файл спецификации:

Собрать в один бандл с исполняемым файлы данных.
Включить другие исполняемые файлы: .dll или .so.
С помощью библиотек собрать в один бандл несколько программы.

Например, есть скрипт simpleModel.py, который использует TensorFlow и выводит номер версии этой библиотеки.

Копировать

import time
import tensorflow as tf


def view_model():
    print(tf.__version__)


if __name__ == "__main__" :
    model = view_model()
    time.sleep(5)

Компилируем модель с помощью PyInstaller:

pyinstaller -F simpleModel.py

После успешной компиляции запускаем исполняемый файл, который возвращает следующую ошибку.

...
File "site-packages\tensorflow_core\python_init_.py", line 49, in ImportError: cannot import name 'pywrap_tensorflow' from 'tensorflow_core.python'

Исправим ее, обновив файл spec. Одно из решений — создать файл spec.

$ pyi-makespec simpleModel.py -F
wrote E:\pyinstaller-tutorial\simpleModel.spec
now run pyinstaller.py to build the executable

Команда pyi-makespec создает spec-файл по умолчанию, содержащий все параметры, которые можно указать в командной строке. Файл simpleModel.spec создается в текущей директории.

Поскольку был использован параметр --onefile, то внутри файла будет только раздел exe.

...
exe = EXE(pyz,
          a.scripts,
          a.binaries,
          a.zipfiles,
          a.datas,
          [],
          name='simpleModel',
          debug=False,
          bootloader_ignore_signals=False,
          strip=False,
          upx=True,
          upx_exclude=[],
          runtime_tmpdir=None,
          console=True )

Если использовать параметр по умолчанию или onedir, то вместе с exe-разделом будет также и раздел collect.

Можно открыть simpleModel.spec и добавить следующий текст для создания хуков.

# -*- mode: python ; coding: utf-8 -*-

block_cipher = None
import os
spec_root = os.path.realpath(SPECPATH)
options = []
from PyInstaller.utils.hooks import collect_submodules, collect_data_files
tf_hidden_imports = collect_submodules('tensorflow_core')
tf_datas = collect_data_files('tensorflow_core', subdir=None, include_py_files=True)

a = Analysis(['simpleModel.py'],
             pathex=['E:\\myProject\\pyinstaller-tutorial'],
             binaries=[],
             datas=tf_datas + [],
             hiddenimports=tf_hidden_imports + [],
             hookspath=[],
...

Создаем хуки и добавляем их в hidden imports и раздел данных.

Хуки

Файлы хуков расширяют возможность PyInstaller обрабатывать такие требования, как необходимость включать дополнительные данные или импортировать динамические библиотеки.

Обычно пакеты Python используют нормальные методы для импорта своих зависимостей, но в отдельных случаях, как например TensorFlow, существует необходимость импорта динамических библиотек. PyInstaller не может найти все библиотеки, или же их может быть слишком много. В таком случае рекомендуется использовать вспомогательный инструмент для импорта из PyInstaller.utils.hooks и собрать все подмодули для библиотеки.

Скомпилируем модель после обновления файла simpleModel.spec.

pyinstaller simpleModel.spec

Скопируем исполняемый файл на рабочий стол и увидим, что теперь он корректно отображает версию TensorFlow.

Вывод:

PyInstaller предлагает несколько вариантов создания простых и сложных исполняемых файлов из Python-скриптов:

Исполняемый файл может собрать в один бандл все требуемые данные с помощью параметра --add-data.
Исполняемый файл и зависимые данные с библиотеками можно собрать в один файл или папку с помощью --onefile или --onedir соответственно.
Динамические импорты и библиотеки второго уровня можно включить с помощью hidden-imports.
Файл spec позволяет создать исполняемый файл для обработки скрытых импортов и других файлов данных с помощью хуков.