前言

對許多 Python 新手來講，一直都有個疑問──「我寫好的程式怎麼才能讓沒安裝 Python 的朋友也能直接執行呢？」
不像 C++ 可以編譯成 exe 或是 JS 直接在瀏覽器執行，Python 程式必須靠 Python 解釋器來運行，而大部分作業系統預設都沒有安裝 Python。這時候，打包工具就登場啦！

為什麼要打包？

一般分享 Python 程式，除了要求對方先安裝好 Python 解釋器外，還得考慮相依性問題。打包工具可以：

• 將 Python 解釋器與程式碼一起打包
• 自動收集程式所需的第三方模組和資源
• 讓生成的執行檔在沒有安裝 Python 的電腦上也能執行

Python 打包執行檔工具比較：Nuitka、PyInstaller 與 cx_Freeze

在 Python 應用程式的發佈流程中，將原始碼打包成獨立執行檔是常見需求。目前市面上常見的打包工具主要有 Nuitka、PyInstaller 與 cx_Freeze。
Nuitka 不僅是一個打包工具，更是一個真正的 Python 編譯器，它會將 Python 程式轉譯成 C/C++ 代碼，再編譯成原生機器碼，藉此達到一定的效能提升與程式碼保護，但使用上設定較複雜且編譯時間較長。
相比之下，PyInstaller 則是較受歡迎的工具之一，它能自動分析程式的相依性，將 Python 直譯器及所有必需的模組打包成一個單一或多檔案的執行檔，操作簡單且跨平台支援完善，但產生的執行檔通常較大且效能與原生 Python 相似。
cx_Freeze 也屬於打包工具，它將程式碼和相依庫整理成一個資料夾或執行檔，設定上較為簡單且穩定，但在處理複雜相依性時有時候需要額外調整，功能與社群支援則稍遜於 PyInstaller。

以下是針對這三個工具的使用時機簡單總結：

• Nuitka：
  適合在發佈階段需要較高效能與較嚴謹原始碼保護的情境，當你希望把 Python 程式轉譯成接近原生的執行檔，而且不介意較複雜的設定與較長的編譯時間時，Nuitka 是不錯的選擇。

• PyInstaller：
  適合希望快速、簡單地封裝應用程式，讓終端使用者免除安裝 Python 環境的需求。它操作簡便、跨平台支援廣，但執行檔體積較大，適合不強調效能而重視部署方便的場合。

• cx_Freeze：
  適合對打包結果穩定性與可調整性有需求的情境。若你的應用程式相依性較簡單，並希望打包過程更為輕量化，同時接受文件與社群資源可能不如 PyInstaller 豐富的情況下，cx_Freeze 是一個實用的選擇。

Nuitka 是什麼？

Nuitka 是一個將 Python 程式碼轉換成 C 語言，再透過 C 編譯器編譯成機器碼的工具。它不僅僅是打包工具，還能夠利用 C 編譯器優化程式執行效率。使用 Nuitka 有以下幾個優點：

• 獨立性：利用 --standalone 參數，把所有依賴都打包進去，讓執行檔可以在沒安裝 Python 的系統上運行。
• 單檔封裝：使用 --onefile 參數，將所有文件合併成一個 exe 檔，更方便發佈。
• 效能提升：由於底層轉成 C 語言再編譯，所以在 CPU 密集型運算上會有明顯加速效果。

基本安裝與使用

首先，要先用 pip 安裝 Nuitka：

pip install nuitka

安裝完畢後，打包指令就很簡單，例如要打包 your_program.py：

nuitka --standalone --onefile your_program.py

這樣生成的 exe 程式會包含 Python 解釋器與所有依賴檔案，可以在其他沒有安裝 Python 的 Windows 系統上直接執行。

小提醒：如果你的程式中有使用到外部資源（例如圖片、音樂檔案等），記得使用 --include-data-files 或 --include-data-dir 等參數，讓這些檔案也能被正確打包進去。

以下整理常用的參數:

Python 範例示範打包：互動式加法應用

這裡我們提供一個範例程式，包含一個 add 函式，並透過互動方式要求使用者輸入兩個數值後計算其總和。程式內容如下：

# add.py
def add(a, b):
    return a + b

def main():
    try:
        num1 = float(input("請輸入第一個數字："))
        num2 = float(input("請輸入第二個數字："))
    except ValueError:
        print("輸入錯誤！請輸入正確的數字。")
        return

    result = add(num1, num2)
    print(f"計算結果：{num1} + {num2} = {result}")

if __name__ == '__main__':
    main()

打包步驟

1. 撰寫程式：將上述程式碼存成 add.py 檔案。

2. 打包指令：在命令提示字元或終端機中執行以下指令：

   nuitka --standalone --onefile add.py
   

3. 生成執行檔：等待打包完成後，會生成一個獨立的執行檔（例如在 Windows 上就是 add.exe），直接執行該檔案，即可啟動互動式加法程式。

進階使用與注意事項

• 跨平台支援：
  Nuitka 不只支援 Windows，還可以在 macOS 上打包成 .app 應用程式。若要設定 macOS 的應用圖示，可加入參數如 --macos-appicon=your_icon.icns，並使用 --macos-create-appbundle 等參數來建立應用程式包。

• 錯誤排查：
  如果打包過程中遇到錯誤（例如找不到某些資源檔案），請檢查：
  • 程式本身能否正確執行
  • 所有用到的資源檔案是否都有正確指定路徑並加以包含

• 效能優化：
  Nuitka 的原理與其他打包工具（如 PyInstaller、cx_Freeze）不同，因為它是先將 Python 轉成 C，再經過編譯，這對需要大量數學運算的程式會有較明顯加速效果。

• GUI 輔助工具：
  由於 Nuitka 的參數非常豐富，市面上也有一些 GUI 輔助工具，讓打包參數設定變得更簡單直覺，適合不熟悉命令列的使用者。

🎯 --follow-import-to 和 --include-plugin-directory 差在哪裡？

這兩個參數都是在處理「你自己的其他模組或檔案」該不該一起打包的問題，但用途跟運作邏輯其實有差：

🔍 --follow-import-to=路徑

這個是叫 Nuitka 去「追蹤」你自家的某個資料夾底下所有 import 的模組，像是你自己的 package、modules 或子資料夾。

🧠 重點是：程式碼裡面要真的有 import 到它們，它才會打包進去。

✅ 適用情境：

• 你有一個專案資料夾，比如：

  my_project/
    ├── main.py
    ├── utils/
    │    ├── helper.py
    │    └── tools.py
  

然後你有在 main.py 裡寫：

from utils.helper import do_something

你就可以打包時加上：

nuitka --standalone --follow-import-to=./utils main.py

Nuitka 就會去把 utils/ 裡有被用到的模組全部一起打包。

🧩 --include-plugin-directory=路徑

這是強制告訴 Nuitka：「這個資料夾裡面的東西可能會被 動態載入，你就算掃描不到也要一起打包進去！」

✅ 適用情境：

• 你用 importlib, __import__(), 或其他方式動態載入模組
• 或者你開發了一個 plugin 架構的系統，讓別人丟模組進來用

例如你有個 plugin 目錄結構這樣：

plugins/
  ├── image_plugin.py
  └── audio_plugin.py

然後你的程式碼裡動態這樣載入：

import importlib
plugin = importlib.import_module(f"plugins.{plugin_name}")

這樣 Nuitka 是抓不到那些實際模組名稱的，你就要靠：

nuitka --standalone --include-plugin-directory=./plugins main.py

這樣它才會照單全收把整個 plugins/ 都包進去。

小結

Nuitka 是一個功能強大的 Python 打包工具，除了能夠將程式打包成獨立的執行檔，還能藉由轉譯成 C 語言來提升執行效能。不論是簡單的小工具，或是需要處理大量計算的程式，Nuitka 都提供了不錯的解決方案。若在打包過程中遇到困難，也可以試試其他工具（如 PyInstaller），選擇最適合自己需求的方案。

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