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开发环境搭建

所属模块:语法基础
难度等级:⭐️

📌 学习目标

  • 掌握官方Python的安装方法
  • 理解并正确配置PATH环境变量
  • 学会使用虚拟环境管理项目依赖
  • 了解主流Python编辑器与IDE的特点及选择方法
  • 能够编写并运行第一个Python程序

📘 核心内容

1. 安装官方Python

Python可以从官方网站免费下载,适用于Windows、macOS和Linux等主流操作系统。

安装步骤

  1. 访问Python官方网站:https://www.python.org/downloads/
  2. 根据你的操作系统选择相应的最新版本安装包(推荐3.8及以上版本)
  3. 运行安装程序:
    • Windows系统:勾选"Add Python to PATH"选项,然后点击"Install Now"
    • macOS系统:下载.pkg文件并按照指引安装
    • Linux系统:大多数Linux发行版已预装Python,可通过python3 --version检查,如需安装可使用系统包管理器

验证安装: 打开命令行工具(Windows的CMD或PowerShell,macOS/Linux的终端),输入以下命令:

bash
python --version  # Windows系统
# 或
python3 --version  # macOS/Linux系统

如果安装成功,会显示类似Python 3.11.4的版本信息。

💡 提示:Windows系统安装时一定要勾选"Add Python to PATH",这会自动配置环境变量,否则需要手动设置。

2. 配置PATH环境变量

PATH环境变量用于告诉操作系统去哪里查找可执行文件。如果安装时没有自动配置Python到PATH,需要手动设置:

Windows系统手动配置

  1. 找到Python安装目录(通常是C:\Users\你的用户名\AppData\Local\Programs\Python\Python版本号\
  2. 复制该路径
  3. 右键"此电脑" → "属性" → "高级系统设置" → "环境变量"
  4. 在"系统变量"中找到"Path",点击"编辑"
  5. 点击"新建",粘贴Python安装路径
  6. 同样添加Python安装路径\Scripts(pip工具所在目录)
  7. 点击"确定"保存所有设置

验证PATH配置: 打开新的命令行窗口,输入:

bash
python --version
# 或
python3 --version

如果能正确显示版本号,说明PATH配置成功。

💡 提示:修改环境变量后,需要关闭并重新打开命令行窗口才能生效。

3. 虚拟环境管理

虚拟环境可以为不同项目创建独立的Python环境,避免依赖包版本冲突。

使用venv(Python 3.3+内置)

bash
# 创建虚拟环境
python -m venv myenv  # Windows
# 或
python3 -m venv myenv  # macOS/Linux

# 激活虚拟环境
# Windows (CMD)
myenv\Scripts\activate.bat
# Windows (PowerShell)
.\myenv\Scripts\Activate.ps1
# macOS/Linux
source myenv/bin/activate

# 激活后命令行前会显示环境名称
(myenv) C:\projects>

# 安装包
pip install requests

# 退出虚拟环境
deactivate

使用conda(适用于数据科学领域)

bash
# 创建虚拟环境
conda create --name myenv python=3.9

# 激活虚拟环境
conda activate myenv

# 安装包
conda install pandas
# 或使用pip
pip install requests

# 退出虚拟环境
conda deactivate

💡 提示:每个项目应该使用独立的虚拟环境,推荐在项目根目录创建,并将虚拟环境目录加入.gitignore避免提交到版本控制。

4. 编辑器与IDE选择

选择合适的工具可以显著提高开发效率:

  1. Visual Studio Code(VS Code)

    • 轻量级编辑器,支持丰富的插件
    • 安装Python插件后提供语法高亮、自动补全、调试等功能
    • 跨平台,免费开源
    • 适合大多数Python开发场景
  2. PyCharm

    • 专为Python设计的IDE
    • 社区版免费,专业版付费
    • 内置丰富功能,无需过多配置
    • 适合大型项目开发
  3. Jupyter Notebook

    • 交互式笔记本,支持代码、文本、图表混合编写
    • 特别适合数据分析、机器学习和教学
    • 可通过pip install jupyter安装,jupyter notebook启动
  4. 其他选择

    • Sublime Text:轻量快速,需安装插件增强Python支持
    • Atom:GitHub开发的可定制编辑器
    • IDLE:Python自带的简单编辑器,适合初学者入门

💡 提示:初学者推荐从VS Code或PyCharm社区版开始,这两款工具都有完善的文档和社区支持。

5. 编写并运行第一个程序

使用文本编辑器

  1. 创建一个新文件,命名为hello.py
  2. 输入以下代码:
python
# 第一个Python程序
print("Hello, World!")

# 打印当前Python版本信息
import sys
print(f"运行在Python {sys.version.split()[0]}环境下")
  1. 保存文件
  2. 打开命令行,导航到文件所在目录
  3. 运行程序:
bash
python hello.py  # Windows
# 或
python3 hello.py  # macOS/Linux

运行成功会输出:

Hello, World!
运行在Python 3.11.4环境下

使用IDE(以VS Code为例)

  1. 安装VS Code并安装Python插件
  2. 打开文件夹作为工作区
  3. 创建hello.py文件并输入代码
  4. 点击编辑器右上角的运行按钮,或按F5调试运行

💡 提示:Python文件必须以.py为扩展名,这是识别Python程序的标准方式。

🔍 常见问题(FAQ)

Q:运行python命令时提示"不是内部或外部命令"怎么办?
A:这通常是因为Python没有添加到PATH环境变量。可以重新安装并勾选"Add Python to PATH",或手动配置环境变量。

Q:为什么需要使用虚拟环境?
A:不同项目可能需要不同版本的库,虚拟环境可以隔离这些依赖,避免版本冲突。例如,项目A需要requests 2.20.0,而项目B需要requests 3.0.0,虚拟环境可以让它们共存。

Q:VS Code和PyCharm哪个更适合我?
A:如果是初学者或需要轻量级工具,VS Code是很好的选择;如果主要进行Python开发且不介意稍重的安装包,PyCharm提供更专业的Python开发体验。

Q:如何更新Python到最新版本?
A:最简单的方法是从官网下载最新版本安装程序,运行安装会自动更新(Windows和macOS)。Linux系统建议使用系统包管理器或pyenv等工具。

🏁 本节总结

  • ✅ 从官方网站下载并安装Python,注意配置PATH环境变量
  • ✅ 使用虚拟环境(venv或conda)管理不同项目的依赖
  • ✅ 根据需求选择合适的编辑器或IDE,初学者推荐VS Code或PyCharm社区版
  • ✅ Python程序文件以.py为扩展名,通过python 文件名.py命令运行
  • ✅ 成功运行第一个程序是学习Python的重要第一步,遇到问题多检查环境配置

尘埃虽微,积之成集;问题虽小,记之为鉴。 雾中低语,心之所向;思绪飘渺,皆可成章。