Nuitka 打包Python程序

需要把Python寫的代碼打包給朋友，于是通過DeepSeek檢索了Nuitka的使用，之前用過pyinstaller，參考我的博客PySide6 GUI 學習筆記——Python文件編譯打包，這次我采用Nuitka打包一個簡單的程序。
以下是使用 Nuitka 將 Python 程序打包為獨立 EXE 文件的完整指南，結合核心優勢、詳細步驟和避坑技巧：

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🚀 一、Nuitka 核心優勢

1. 性能卓越
   • 將 Python 編譯為 C++ 代碼，運行速度比傳統打包工具快 30%-300%。
   • 支持 SIMD 指令集優化（如 AVX2/SSE4），適合高頻計算場景（金融量化、工業視覺）。
2. 安全加固
   • 三重防護機制：控制流扁平化、字符串常量加密（AES-256-CTR）、元數據混淆，大幅提高反編譯成本。
3. 體積控制
   • 基礎增量僅 2-5MB，支持 UPX 壓縮（體積減少 60%）。
4. 跨平臺支持
   • 兼容 Windows/macOS/Linux，完美支持 Python 3.4-3.13 和 Python 2.7。

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?? 二、環境準備（Windows 示例）

1. 安裝依賴
   • Python 環境：推薦 Python 3.10+（需與目標環境一致）。
   • C 編譯器：安裝 MinGW64（選擇 x86_64-posix-seh 版本），并添加 C:\mingw64\bin 到系統 PATH。
   • 驗證安裝：

     pip install nuitka
     python -m nuitka --version  # 輸出版本號即成功
     

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📦 三、基礎打包命令

單文件腳本打包

python -m nuitka --standalone --onefile your_script.py

• --standalone：生成獨立 EXE（包含所有依賴）。
• --onefile：輸出為單個 EXE 文件。
• 輸出位置：生成 your_script.dist 目錄，內含 EXE 文件。

帶第三方庫的項目

python -m nuitka --standalone --onefile --include-package=numpy,requests app.py

• --include-package：顯式包含動態導入的庫（如 numpy、requests）。

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🛠? 四、高級配置選項

參數	作用
--enable-plugin=tk-inter	啟用 GUI 插件支持（如 Tkinter/PyQt）
--windows-icon=app.ico	設置 EXE 圖標（需 .ico 格式）
--remove-output	編譯后刪除臨時文件
--jobs=4	多線程編譯加速（根據 CPU 核心數調整）
--lto=yes	啟用鏈接時優化（提升運行效率）
--disable-console	隱藏控制臺窗口（適用于 GUI 程序）

示例：完整命令

python -m nuitka --standalone --onefile --enable-plugin=pyqt5 --windows-icon=app.ico --jobs=4 app.py

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?? 五、常見問題與解決

1. 動態導入失敗

   • 現象：importlib.import_module("mod") 未包含依賴。
   • 解決：添加 --include-package=mod 或 --include-module=mod。

2. 殺毒軟件誤報

   • 解決：編譯時添加數字簽名，或提交至殺毒軟件白名單。

3. 大型庫（如 PyTorch）打包失敗

   • 解決：顯式啟用插件和依賴：

     python -m nuitka --standalone --include-module=torch._C --include-package=torch-static app.py
     

4. 編譯速度慢

   • 優化：使用 --jobs=N 多線程編譯，或跳過調試信息 --disable-console。

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📊 六、Nuitka vs 其他工具

特性	Nuitka	PyInstaller	cx_Freeze
執行速度	????? (快 30-300%)	??	???
加密強度	?????	??	???
體積控制	???? (支持 UPX)	??	???
依賴處理	智能分析依賴樹	需手動指定	需復雜配置
適用場景	商業分發/高性能計算	簡單腳本	高度自定義項目

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💎 七、最佳實踐建議

1. 使用虛擬環境

   • 通過 Miniconda 創建隔離環境，避免冗余依賴：

     conda create -n pack_env python=3.10
     conda activate pack_env
     pip install nuitka pandas numpy
     

2. 分離資源文件

   • 數據文件通過 --include-data-dir=res/;res/ 打包，代碼內用 sys._MEIPASS 訪問。

3. 敏感信息保護

   • 結合 Cython 混合編譯核心模塊（先轉 .pyx 再編譯）：

     # setup_cython.py
     from distutils.core import setup
     from Cython.Build import cythonize
     setup(ext_modules=cythonize("secret_module.pyx"))
     

     再用 Nuitka 打包主程序。

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💡 八、使用舉例

我有一個名為google_click.py的文件，需要打包成exe文件，使用了如下的命令：

python -m nuitka --standalone --onefile --jobs=8 --output-dir=out  --lto=
yes google_click.py

運行過程如下：

Nuitka-Options: Used command line options:
Nuitka-Options:   --standalone --onefile --jobs=8 --output-dir=out --lto=yes google_click.py
Nuitka: Starting Python compilation with:
Nuitka:   Version '2.7.10' on Python 3.12 (flavor 'Unknown') commercial grade 'not installed'.
Nuitka-Plugins:options-nanny: Using module 'trio._core._ki' (version 0.30.0) with incomplete support: Disabled careful
Nuitka-Plugins:options-nanny: handling of KeyboardInterrupt in 'trio'
Nuitka-Plugins:anti-bloat: Not including 'pandas.core._numba.extensions' automatically in order to avoid bloat, but this may
Nuitka-Plugins:anti-bloat: cause: no numba acceleration.
Nuitka: Completed Python level compilation and optimization.
Nuitka: Generating source code for C backend compiler.
Nuitka: Running data composer tool for optimal constant value handling.                                         
Nuitka: Running C compilation via Scons.
Nuitka-Scons: Backend C compiler: cl (cl 14.3).
Nuitka-Scons: Backend C linking with 723 files (no progress information available for this stage).
Nuitka-Scons: Compiled 723 C files using clcache with 0 cache hits and 723 cache misses.
Nuitka-Plugins:dll-files: Found 1 file DLLs from selenium installation.
Nuitka will make use of Dependency Walker (https://dependencywalker.com) tool
to analyze the dependencies of Python extension modules.Is it OK to download and put it in 'C:\Users\yeshe\AppData\Local\Nuitka\Nuitka\Cache\DOWNLO~1\depends\x86_64'.Fully automatic, cached. Proceed and download? [Yes]/No : yes
Nuitka: Downloading 'https://dependencywalker.com/depends22_x64.zip'.
Nuitka: Extracting to 'C:\Users\yeshe\AppData\Local\Nuitka\Nuitka\Cache\DOWNLO~1\depends\x86_64\depends.exe'
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'certifi\cacert.pem' due to package data for 'certifi'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'pandas\io\formats\templates\html.tpl' due to package data directory 'templates'
Nuitka-Plugins:data-files: for 'pandas.io.formats'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'pandas\io\formats\templates\html_style.tpl' due to package data directory      
Nuitka-Plugins:data-files: 'templates' for 'pandas.io.formats'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'pandas\io\formats\templates\html_table.tpl' due to package data directory      
Nuitka-Plugins:data-files: 'templates' for 'pandas.io.formats'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'pandas\io\formats\templates\latex.tpl' due to package data directory
Nuitka-Plugins:data-files: 'templates' for 'pandas.io.formats'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'pandas\io\formats\templates\latex_longtable.tpl' due to package data directory 
Nuitka-Plugins:data-files: 'templates' for 'pandas.io.formats'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'pandas\io\formats\templates\latex_table.tpl' due to package data directory     
Nuitka-Plugins:data-files: 'templates' for 'pandas.io.formats'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'pandas\io\formats\templates\string.tpl' due to package data directory
Nuitka-Plugins:data-files: 'templates' for 'pandas.io.formats'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included 604 data files due to package data directory 'zoneinfo' for 'pytz'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'selenium\webdriver\common\mutation-listener.js' due to package data directory  
Nuitka-Plugins:data-files: '.' for 'selenium'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'selenium\webdriver\common\linux\selenium-manager' due to package data directory
Nuitka-Plugins:data-files: '.' for 'selenium'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'selenium\webdriver\common\macos\selenium-manager' due to package data directory
Nuitka-Plugins:data-files: '.' for 'selenium'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'selenium\webdriver\firefox\webdriver_prefs.json' due to package data directory 
Nuitka-Plugins:data-files: '.' for 'selenium'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'selenium\webdriver\remote\findElements.js' due to package data directory '.'   
Nuitka-Plugins:data-files: for 'selenium'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'selenium\webdriver\remote\getAttribute.js' due to package data directory '.'   
Nuitka-Plugins:data-files: for 'selenium'.
Nuitka-Plugins:data-files: Included data file 'selenium\webdriver\remote\isDisplayed.js' due to package data directory '.' for
Nuitka-Plugins:data-files: 'selenium'.
Nuitka-Postprocessing: Creating single file from dist folder, this may take a while.
Nuitka-Onefile: Running bootstrap binary compilation via Scons.
Nuitka-Scons: Onefile C compiler: cl (cl 14.3).
Nuitka-Scons: Onefile C linking.
Nuitka-Scons: Compiled 1 C files using clcache with 0 cache hits and 1 cache misses.
Nuitka-Onefile: Using compression for onefile payload.
Nuitka-Onefile: Onefile payload compression ratio (24.35%) size 152398972 to 37107219.
Nuitka-Onefile: Keeping onefile build directory 'out\google_click.onefile-build'.
Nuitka: Keeping dist folder 'out\google_click.dist' for inspection, no need to use it.
Nuitka: Keeping build directory 'out\google_click.build'.
Nuitka: Successfully created 'D:\Source\Repos\Visual Studio Code\some_selenium_app\out\google_click.exe'.

我指定里一個out文件夾，生成的獨立運行文件放在了該文件夾中：

總結

Nuitka 憑借編譯級優化和工業級安全，已成為 Python 打包的首選方案，尤其適合：

• 🔒 商業軟件分發（防源碼泄露）
• ? 高頻計算場景（實時數據處理）
• 🔧 混合 C/C++ 項目（如深度學習框架集成）

命令模板：

python -m nuitka --standalone --onefile --enable-plugin=upx --jobs=4 --lto=yes app.py

遇到復雜依賴時，優先通過 --include-package 顯式聲明缺失模塊，并通過 Nuitka 官方文檔 查詢插件支持列表。