如何修复 Python 安装软件包时出现的 No such file or directory 编译器错误

如何修复 Python 安装软件包时出现的 `No such file or directory` 编译器错误

作者 Alex Garnett

导言

在安装 Python 模块时，你可能会收到一个常见的错误：No such file or directory，意为“无此文件或目录”。这句话可能会误导你，因为你试图安装的包中通常并没有丢失文件或目录。其实，这个错误是由于 Python 在安装模块时试图调用你的系统编译器导致的。因为通向系统编译器的路径通常硬编码在 Python 中，而它没有找到它所需要的编译器文件。本教程将提供一个这种错误的例子，以及如何在不同的平台上修复它。

缺少编译器的错误

Python 包通常是使用 pip 软件包管理器的 pip install 命令来安装的。pip 会打印出你选择的包额外需要的依赖项列表，以及一长串的安装过程。但有时，安装程序会以一个错误退出，输出的末尾包含类似下面的文字：

Output
     x86_64-linux-gnu-gcc -Wno-unused-result -Wsign-compare -DNDEBUG -g -fwrapv -O2 -Wall -g -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security -g -fwrapv -O2 -g -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 -fPIC -I/usr/include/python3.10 -I/usr/local/lib/python3.10/dist-packages/numpy/core/include -I/usr/include/python3.10 -c radiomics/src/_cmatrices.c -o build/temp.linux-x86_64-3.10/radiomics/src/_cmatrices.o
      error: command 'x86_64-linux-gnu-gcc' failed: No such file or directory
      [end of output]

  note: This error originates from a subprocess, and is likely not a problem with pip.
error: legacy-install-failure

× Encountered error while trying to install package.
╰─> pyradiomics

note: This is an issue with the package mentioned above, not pip.
hint: See above for output from the failure.

这个错误是试图用 pip install pd-dwi 安装 pd-dwi 的结果，pd-dwi 是一个用于化疗研究的 Python 库。某些 Python 库，特别是那些用于科学计算的库，在安装后需要在你的机器本地编译额外的代码。Python 是一种高级的解释性语言，只有 Python 解释器存在时才能运行。Python 库偶尔会为了高性能处理而包含像 C 或 Rust 这样的低级语言，它们需要进行编译和优化才可执行。因此，如果你的系统上没有编译器，Python 安装就会失败。在大多数现代平台上，当你安装 Python 的软件包管理器 pip 时，它会建立一个编译器环境，安装相关的软件包。然而，有几种原因可能导致它不会这样做。例如，编译器有可能被意外地卸载了，或者一开始就没有安装。而且与 Linux 不同，Python 包通常不由 Mac 或 Windows 上的系统包管理器安装，这就更有可能造成麻烦。本教程的后续几步将提供在 Ubuntu/Debian Linux、Red Hat/Rocky Linux、Windows 和 macOS 上安装和验证兼容的 Python 的编译器的说明。

Ubuntu 和 Debian 的编译器包

在 Ubuntu 上，你可以安装一个名为 build-essential 的软件包，它可以为一个现代的、支持良好的编译器环境提供所需的所有软件包。build-essential 就是所谓的 元软件包。它并不指任何一个软件包，而是将一些常见的编译器工具作为依赖项拉进来。你也可以安装 libpython3-dev。这是一个存在已久的 Ubuntu/Debian 生态系统包，它本质上是将编译器与 Python “连接”起来，并提供所有需要的后台配置，以便从 Python 或 pip 中自动调用你的编译器。通常它与 pip 一起自动安装，但如果不使用软件包管理器安装 pip，可能会漏掉它。用 apt 安装这些包：

$ sudo apt install build-essential libpython3-dev

以上也会安装一些依赖项。之后，你可以检查系统中是否存在 make 命令来验证编译器是否可用。要检查这个，请使用 which 命令：

$ which make

Output
/usr/bin/make

make 是 gcc（最流行的开源编译器）用来解析 Makefile 的命令，每个软件包使用 Makefile 的形式提供编译指令。如果你现在已经在你的路径上安装了某个版本的 make ，再试试用 pip 安装你的 Python 模块。

用于 Red Hat 和 Rocky Linux 的编译器包

在 Red Hat 和 Rocky Linux 上，你可以使用 dnf 软件包管理器的 group 功能来安装一组软件包，其中包括一个支持良好的编译器环境。这组软件包被称为 "Development Tools"。使用两个 dnf 命令来安装该软件包组。

$ sudo dnf groups mark install "Development Tools"
$ sudo dnf groupinstall "Development Tools"

以上代码也会安装一些依赖项。接下来，你可以安装 python3-devel，一个存在已久的 Red Hat 生态系统软件包，它本质上是将编译器与 Python “连接”起来。 python3-devel 提供了所有需要的后台配置，以便从 Python 或 pip 中自动调用编译器。

$ sudo dnf install python3-devel

之后，你可以检查系统中是否存在 make 命令来验证编译器是否可用。要检查这个，请使用 which 命令：

$ which make

Output
/usr/bin/make

Windows 编译器环境

Windows 的编译器问题可能更棘手，因为有许多不同的安装 Python 的方法，而每一种方法都需要不同的编译器：

如果您使用带有 WSL2 的 Python，就像在 Linux 下运行 Python 一样，所以您可以按照您的发行版（默认为 Ubuntu）的故障排除说明进行操作。
如果你在 Anaconda 上使用 Python，它将在 conda 环境中提供自己的编译器包，这样通常就能避免这些错误。
如果你在 Windows 本机上使用 Python，情况会有所不同。默认情况下，Windows 上的 Python 会尝试使用 Microsoft Visual Studio Build Tools。这是一个非常大规模的安装，并且增加了许多云端工作不常用的 Windows 生态系统包，它们在安装后应该会自动工作，就像在 Linux 上安装 make 一样。
如果你已经在你的 Windows 环境中使用 MinGW 或 Chocolatey 安装了可用的开源 gcc 和 make 构建工具，你可以让 Python 在 Windows 上使用这个编译器，方法是在 Python 安装路径的 Lib/distutils/distutils.cfg 创建一个文件并添加以下内容： Lib/distutils/distutils.cfg

[build]
compiler=mingw32

[build_ext]
compiler=mingw32

如果你在 Windows 上安装编译器遇到困难，可以尝试为你要安装的库安装一个预编译的 wheel 包来代替，但这不如从 pip 上安装方便，而且通常只在特定情况下可用。

macOS 编译器环境

macOS 将其编译器工具链捆绑在苹果的开发套件 XCode 中。像 Windows 上的 Visual Studio 一样，XCode 是一个完整的开发环境，有自己的界面，但是你实际上不需要使用 XCode 来编译 Python 包。相反，你只需要确保 XCode 包本身已经安装即可。你可以通过运行 xcode-select -install 来做到这一点。

$ xcode-select --install

你会收到开始安装的提示，然后再次被提示接受软件许可。然后这些工具将自动下载和安装。

结语

Python 生态系统非常强大，对新手和专家级的开发者都敞开怀抱，但在使用时遇到的困难可能会让人困惑。在本教程中，你学会了如何修复由于缺少编译器包而可能出现的错误，以及当 Python 在模块安装时需要编译低级代码时的错误。