Jupyter Notebook代码单元格中pip install与!pip install的适用场景咨询

直接用pip install和加!的!pip install，核心是执行机制的不同，下面分情况说明：

两者的本质区别 #

• !pip install：通过系统shell执行pip命令，相当于在终端里直接敲这条命令，会调用当前Jupyter内核绑定的Python环境对应的pip。
• 直接pip install：在Python进程内调用pip模块执行安装，等价于运行from pip._internal import main; main(['install', '包名'])，本质是Python代码调用pip的API。

大部分场景两者效果一致 #

如果你的Jupyter内核对应的Python环境，和shell环境里的pip属于同一个环境，两种方式都会把包安装到该环境下，安装完成后重启内核就能正常导入使用。

必须用!pip install的场景 #

• 需要使用shell专属语法时：比如传递--user参数安装到用户目录、引用shell环境变量（如!pip install $MY_PACKAGE）、使用管道/重定向（如!pip install 包名 > install.log），这些shell特性直接pip install无法解析。
• 要指定特定Python环境的pip时：比如你想给Python3.10环境安装包，用!python3.10 -m pip install 包名，这种通过shell指定解释器的方式，直接pip install做不到，因为它只能用当前内核绑定的pip。
• 老版本Jupyter/IPython环境：IPython 7.x之前的版本，没有自动将pip install映射为模块调用，直接执行会报错，必须加!。

直接pip install的局限性 #

• 无法使用任何shell相关的语法，比如通配符、环境变量、管道等。
• 极少情况下，如果你的Python环境中pip模块的路径配置异常，直接调用会失败，但!pip install只要shell环境变量能找到pip就能运行。

注意事项 #

不管用哪种方式安装包，安装完成后都需要重启Jupyter内核，新安装的包才能被导入使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mark Bakker