从零开始学Python第02课:第一个Python程序
在上一课中,我们对 Python 语言的过去现在有了一些了解,我们准备好了运行 Python 程序所需要的解释器环境。相信大家已经迫不及待的想开始自己的 Python 编程之旅了,但是新问题来了,我们应该在什么地方书写 Python 程序,然后又怎么运行它呢?
编写和运行代码的工具
下面我们为大家讲解几种可以编写和运行 Python 代码的工具,大家可以根据自己的需求来选择合适的工具。当然,对于初学者,我个人比较推荐使用 PyCharm,因为它不需要太多的配置也非常的强大,对新手还是很友好的。
默认的交互式环境
我们打开Windows的“命令提示符”或“PowerShell”工具,输入python
然后按下Enter
键,这个命令会把我们带到一个交互式环境中。所谓交互式环境,就是我们输入一行代码并按下Enter
键,代码马上会被执行,如果代码有产出结果,那么结果会被显示在窗口中,如下所示。
Python 3.10.10
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 2 * 3
6
>>> 2 + 3
5
>>>
说明:使用 macOS 系统的用户需要打开“终端”工具,输入
python3
进入交互式环境。
如果希望退出交互式环境,可以在交互式环境中输入quit()
,如下所示。
>>> quit()
更好的交互式环境 - IPython
上面说的交互式环境用户体验并不怎么好,大家使用一下就能清晰的感受到。我们可以用 IPython 来替换掉它,因为 IPython 提供了更为强大的编辑和交互功能。我们可以使用 Python 的包管理工具pip
来安装 IPython,如下所示。
pip install ipython
提示:在使用上面的命令安装 IPython 之前,可以先通过
pip config set global.index-url https://pypi.doubanio.com/simple
命令或pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
将下载源修改为国内的豆瓣镜像或清华镜像,否则下载安装的过程可能会非常的缓慢。
接下来可以使用下面的命令启动 IPython,进入交互式环境。
ipython
说明:还有一个网页版的 IPython 名字叫 Jupyter,由于暂时用不上它们,我们在其他的地方再给大家介绍。
文本编辑神器 - Visual Studio Code
Visual Studio Code 是由微软开发能够在 Windows、 Linux 和 macOS 等操作系统上运行的代码编辑神器。它支持语法高亮、自动补全、多点编辑、运行调试等一系列便捷功能,而且能够支持多种编程语言。如果大家要选择一款高级文本编辑工具,强烈推荐 Visual Studio Code,关于它的下载、安装和使用,有兴趣的读者可以自行研究。
集成开发环境 - PyCharm
如果用 Python 语言开发商业项目,我们推荐大家使用更为专业的工具 PyCharm。PyCharm 是由捷克一家名为 JetBrains 的公司针对 Python 语言提供的集成开发环境(IDE)。所谓集成开发环境,通常是指提供了编写代码、运行代码、调试代码、分析代码、版本控制等一系列强大功能和便捷操作的开发工具,因此特别适合用于商业项目的开发。我们可以在 JetBrains 公司的官方网站上找到 PyCharm 的下载链接,如下图所示。
官方提供了两个 PyCharm 的版本,一个是免费的社区版(Community Edition),功能相对弱小,但对于初学者来说是完全够用的;另一个是付费的专业版(Professional Edition),功能非常强大,但需要按年或按月支付费用,新用户可以免费试用30天时间。PyCharm 的安装没有任何难度,运行下载的安装程序,几乎全部使用默认设置进行安装就可以了,其中有一个步骤可以按照下图所示,勾选“创建桌面快捷方式”和“在右键菜单中添加"Open Folder as Project"”就可以了。
第一次运行 PyCharm 时,在提示你导入 PyCharm 设置的界面上直接选择“Do not import settings”,然后我们就可以看到如下图所示的欢迎界面。此处,我们可以先点击“Customize”选项对 PyCharm 做一些个性化的设置。
接下来,我们可以在“Projects”选项中点击“New Project”来创建一个新的项目,此处还可以“打开已有项目”或“从版本控制服务器(VCS)获取项目”,如下图所示。
创建项目的时候需要指定项目的路径并创建”虚拟环境“,我们建议每个 Python 都在自己专属的虚拟环境中运行。如果你的系统上还没 Python 环境,那么 PyCharm 会提供官网的下载链接,当你点击“Create”按钮创建项目时,它会联网下载 Python 解释器,如下图所示。
当然,我们并不推荐这么做,因为我们在上一课已经安装过 Python 环境了。在系统有 Python 环境的情况下,PyCharm 通常会自动发现 Python 解释器的位置并以此为基础创建虚拟环境,所以大家看到的画面应该如下图所示。
说明:上面的截图来自于 Windows 系统,如果使用 macOS 系统,你看到的项目路径和 Python 解释器路径会跟上面有所不同。
创建好项目后会出现如下图所示的画面,我们可以通过在项目文件夹上点击鼠标右键,选择“New”菜单下的“Python File”来创建一个 Python 文件,在给文件命名时建议使用英文字母和下划线的组合,创建好的 Python 文件会自动打开,进入可编辑的状态。
接下来,我们可以在代码窗口编写我们的 Python 代码。写好代码后,可以在窗口中点击鼠标右键,选择“Run”菜单项来运行代码,下面的“Run”窗口会显示代码的执行结果,如下图所示。
到这里,我们的第一个 Python 程序已经运转起来了,很酷吧!对了,PyCharm 有一个叫“每日小贴士”的弹窗,会教给你一些使用 PyCharm 的小技巧,如下图所示。如果不需要,直接关闭就可以了;如果不希望它再次出现,在关闭前可以勾选“Don’t show tips on startup”。
你好世界
按照行业惯例,我们学习任何一门编程语言写的第一个程序都是输出hello, world
,因为这段代码是伟大的丹尼斯·里奇(C 语言之父,他和肯·汤普森一起开发了 Unix 操作系统)和布莱恩·柯尼汉(awk 语言的发明者)在他们的不朽著作《The C Programming Language》中写的第一段代码,下面是对应的 Python 语言的版本。
print('hello, world')
上面的代码只有一个语句,在这个语句中,我们用到了一个名为print
的函数,它可以帮助我们输出指定的内容;print
函数圆括号中的'hello, world'
是一个字符串,它代表了一段文本内容;在 Python 语言中,我们可以用单引号或双引号来表示一个字符串。不同于 C、C++ 或 Java 这样的编程语言,Python 代码中的语句不需要用分号来表示结束,也就是说,如果我们想再写一条语句,只需要回车换行即可,代码如下所示。此外,Python 代码也不需要通过编写名为main
的入口函数来使其运行,提供入口函数是编写可执行的 C、C++ 或 Java 代码必须要做的事情,这一点很多程序员都不陌生,但是在 Python 语言中它并不是必要的。
print('hello, world')
print('goodbye, world')
如果不使用 PyCharm 这样的集成开发环境,我们也可以直接调用 Python 解释器来运行 Python 程序。我们可以将上面的代码保存成一个名为example01.py
的文件,对于Windows 系统,我们假设该文件在C:\code\
目录下,我们打开“命令提示符”或“PowerShell”并输入下面的命令就可以运行它。
python C:\code\example01.py
对于 macOS 系统,假设我们的文件在/Users/Hao/
目录下,那么可以在终端中输入下面的命令来运行程序。
python3 /Users/Hao/example01.py
提示:如果路径比较长,不愿意手动输入,我们可以通过拖拽的方式将文件直接拖到“命令提示符”或“终端”中。
大家可以试着修改上面的代码,比如将单引号中的hello, world
换成其他内容或者多写几个这样的语句,看看会运行出怎样的结果。需要提醒大家的是,写 Python 代码时,最好每一行只写一条语句。虽然,我们可以使用;
作为分隔将多个语句写在一行中,但是这样做会让代码变得非常难看,不再具备良好的可读性。
注释你的代码
注释是编程语言的一个重要组成部分,用于在代码中解释代码的作用,从而达到增强代码可读性的目标。当然,我们也可以将代码中暂时不需要运行的代码段通过添加注释来去掉,这样当你需要重新使用这些代码的时候,去掉注释符号就可以了。简单的说,注释会让代码更容易看懂但不会影响代码的执行结果。
Python 中有两种形式的注释:
- 单行注释:以
#
和空格开头,可以注释掉从#
开始后面一整行的内容。 - 多行注释:三个引号(通常用双引号)开头,三个引号结尾,通常用于添加多行说明性内容。
"""
第一个Python程序 - hello, world
Version: 0.1
Author: 骆昊
"""
# print('hello, world')
print("你好,世界!")
总结
到此,我们已经把第一个 Python 程序运行起来了,是不是很有成就感?!只要你坚持学习下去,再过一段时间,我们就可以用 Python 语言做更多更酷的事情。今时今日,编程就跟英语一样,对很多人来说都是一项必须要掌握的技能。