1.2 配置安装Python开发环境

在开始探索Python的世界之前,我们首先需要在自己的机器上安装Python。值得高兴的是,Python不仅免费、开源,而且坚持轻量级,安装过程并不复杂。如果使用Linux系统,可能已经内置了Python(虽然版本有可能是较旧的),使用苹果计算机(macOS系统)的话,一般也已经安装了命令行版本的Python 2.x。在Linux或macOS X系统上检测Python 3是否已安装的最简单办法是使用终端命令,在Terminal应用中输入python 3命令并按〈Enter〉键执行,观察是否有对应的提示出现。至于Windows系统,在Windows 10等版本上并没有内置Python,因此必须手动安装。

1.2.1 在Windows上安装

访问Python官网并下载与计算机架构对应的Python 3安装程序,一般而言只要有新版本,就应该选择最新的版本。这里需要注意的是选择对应架构的版本,首先搞清楚自己的系统是32位还是64位的,见图1-1。

图1-1 Python.org/download页面(部分)

根据安装程序的导引,我们一步步进行,就能完成整个安装。如果最终看到类似图1-2这样的提示,就说明已经安装成功。

图1-2 Python安装成功的提示

这时检查“开始”菜单,就能看到Python 3.4的应用程序,见图1-3,其中有一个IDLE(意为integrated development environment)程序,用户可以单击此项目,开始在交互式窗口中使用Python Shell,见图1-4。

图1-3 安装完成后的“开始”菜单

图1-4 IDLE的界面

1.2.2 在Ubuntu和MacOS上安装

Ubuntu是诸多Linux发行版中受众较多的一个系列。我们可以通过Applications(应用程序)中的添加应用程序进行安装,在其中搜索Python 3,并在结果中找到对应的包,进行下载。如果安装成功,我们将在Applications中找到Python IDLE,进入Python Shell中。

访问Python官网并下载对应的Mac平台安装程序,根据安装包的提示进行操作,最终将看到类似图1-5的成功提示。

图1-5 Mac上的安装成功提示

关闭该窗口,并进入Applications(或者是从LaunchPad页面打开)中,就能找到Python Shell IDLE,启动该程序,看到的结果应该和Windows平台上的结果类似。

1.2.3 IDE的使用:以PyCharm为例

虽然Python自带的IDLE Shell是绝大多数人对Python的第一印象,但如果通过Python语言编写程序、开发软件,它并不是唯一的工具,很多人更愿意使用一些特定的编辑器或者由第三方提供的集成开发环境软件(IDE)。借助IDE的力量,我们可以提高开发的效率,但对开发者而言,只有最适合自己的,而没有“最好的”,习惯一种工具后再接受另一种工具总是不容易的。下面简单介绍PyCharm——一个由JetBrains公司出品的Python开发工具,谈谈它的安装和配置。用户可以在官网中下载到该软件。

Pycharm支持Windows、Mac、Linux三大平台,并提供Professional和Community Edition两种版本可供选择(见图1-6)。其中前者需要购买正版(提供免费试用),后者可以直接下载使用。前者功能更为丰富,但后者也足以满足一些普通的开发需求。

图1-6 PyCharm的下载页面

选择对应的平台并下载后,安装程序(见图1-7)将会导引用户完成安装,安装完成后,从“开始”菜单中(对于Mac和Linux系统是从Applications中)打开PyCharm,用户就可以创建自己的第一个Python项目了(见图1-8)。

图1-7 PyCharm安装程序(Windows平台)

图1-8 PyCharm创建新项目

创建项目后,还需要进行一些基本的配置。可以在菜单栏中使用File→Settings打开PyCharm设置。

首先是修改一些UI上的设置,比如更改界面主题,见图1-9。

图1-9 PyCharm更改界面主题

在编辑界面中显示代码行号,见图1-10。

图1-10 PyCharm设置为显示代码行号

修改编辑区域中代码的字体和大小,见图1-11。

图1-11 PyCharm设置代码字体和大小

如果是想要设置软件UI中的字体和大小,可在Appearance&Behavior中修改,见图1-12。

图1-12 调整PyCharm UI界面的字体和大小

在运行编写的脚本前,需要添加一个Run/Debug配置,主要是选择一个Python解释器,见图1-13。

图1-13 在PyCharm中添加Python Run/Debug配置

还可以更改代码高亮规则,见图1-14。

图1-14 编辑代码高亮设置

最后,PyCharm提供了一种便捷的包安装界面,使得用户不必使用pip或者easyinstall命令(两个常见的包管理命令)。在设置中找到当前的Python Interpreter,单击右侧的“+”按钮(见图1-15),搜索想要安装的包名,单击安装即可。

图1-15 Python Interpreter安装的包

1.2.4 Jupyter Notebook简介

Jupyter Notebook并不是一个IDE工具,正如它的名字,这是一个类似于“笔记本”的辅助工具。Jupyter是面向编程过程的,而且由于其独特的“笔记”功能,代码和注释在这里会显得非常整齐直观。可以使用“pip install jupyter”命令来安装。在PyCharm中也可以通过Python Interpreter管理来安装,见图1-16。

图1-16 通过PyCharm安装Jupyter

如果在安装过程中碰到了问题,可访问Jupyter官网获取更多信息。

在PyCharm中新建一个Jupyter Notebook文件,见图1-17。

图1-17 新建一个Jupyter Notebook文件

单击“运行”按钮后,会要求输入token,这里可以不输入,直接单击“Run Jupyter Notebook”,按照提示进入笔记本页面(见图1-18)。

图1-18 Run Jupyter Notebook后的提示

Notebook文档被设计为由一系列单元(Cell)构成,主要有两种形式的单元:代码单元用于编写代码,运行代码的结果显示在本单元下方;Markdown单元用于文本编辑,采用Markdown的语法规范,可以设置文本格式、插入链接、图片甚至数学公式,见图1-19。

Jupyter Notebook还支持插入数学公式、制作演示文稿、特殊关键字等。也正因如此,Jupyter在创建代码演示、数据分析等方面非常受欢迎,掌握这个工具将会使我们的学习和开发更为轻松快捷。

图1-19 Notebook的编辑页面