2-编程环境搭建

本文重点介绍 Python 编程环境的搭建，主要介绍Windows平台下Python 的下载和安装，常见 IDE 的使用，如何运行 Python 程序等。

Windows安装Python

在 Windows 上安装 Python 和安装普通软件一样简单，下载安装包以后猛击“下一步”即可。

Python 安装包下载地址：https://www.python.org/downloads/

打开该链接，可以看到有两个版本的 Python，分别是 Python 3.x 和 Python 2.x，如下图所示：

在《Python 2.x和Python 3.x，初学者应如何选择？》一文中提到，Python 3.x 是一次重大升级，为了避免引入历史包袱，Python 3.x 没有考虑与 Python 2.x 的兼容性，这导致很多已有的项目无法顺利升级 Python 3.x，只能继续使用 Python 2.x，而大部分刚刚起步的新项目又使用了 Python 3.x，所以目前官方还需要维护这两个版本的 Python。

我建议初学者直接使用 Python 3.x。截止到目前（2020-3-7），Python 的最新版本是 3.8.x，我们就以该版本为例演示 Windows 下的 Python 安装过程。

点击上图中的版本号或者“Download”按钮进入对应版本的下载页面，滚动到最后即可看到各个平台的 Python 安装包。

对前缀的说明：

以Windows x86-64开头的是 64 位的 Python 安装程序；
以Windows x86开头的是 32 位的 Python 安装程序。

对后缀的说明：

embeddable zip file表示.zip格式的绿色免安装版本，可以直接嵌入（集成）到其它的应用程序中；
executable installer表示.exe格式的可执行程序，这是完整的离线安装包，一般选择这个即可；
web-based installer表示通过网络安装的，也就是说下载到的是一个空壳，安装过程中还需要联网下载真正的 Python 安装包。

这里我选择的是“Windows x86-64 executable installer”，也即 64 位的完整的离线安装包。

双击下载得到的 python-3.8.1-amd64.exe，就可以正式开始安装 Python 了

请尽量勾选Add Python 3.8 to PATH，这样可以将 Python 命令工具所在目录添加到系统 Path 环境变量中，以后开发程序或者运行 Python 命令会非常方便。

Python 支持两种安装方式，默认安装和自定义安装：

默认安装会勾选所有组件，并安装在 C 盘；
自定义安装可以手动选择要安装的组件，并安装到其它盘符。

这里我们选择自定义安装，将 Python 安装到常用的目录，避免C盘文件过多。点击“Customize installation”进行入下一步，选择要安装的 Python 组件。

没有特殊要求的话，保持默认即可，也就是全部勾选。

点击“Next”继续，选择安装目录。

选择好你常用的安装目录，点击“Install”，等待几分钟就可以完成安装。

安装完成以后，打开 Windows 的命令行程序（命令提示符），在窗口中输入python命令（注意字母p是小写的），如果出现 Python 的版本信息，并看到命令提示符>>>，就说明安装成功了，如下图所示。

运行 python 命令启动的是 python 交互式编程环境，我们可以在>>>后面输入代码，并立即看到执行结果，请看下面的例子。

按下Ctrl+Z快捷键，或者输入 exit() 命令即可退出交互式编程环境，回到 Windows 命令行程序。

关于 IDLE

IDLE 是 Python 自带的简易开发环境，安装完成以后，在 Windows 开始菜单中找到Python 3.8文件夹，在这里可以看到 IDLE 工具，我们将在《Python IDLE使用方法详解》一节中详细介绍。

如何运行Python程序？

Python 是一种解释型的脚本编程语言，这样的编程语言一般支持两种代码运行方式：

1) 交互式编程

在命令行窗口中直接输入代码，按下回车键就可以运行代码，并立即看到输出结果；执行完一行代码，你还可以继续输入下一行代码，再次回车并查看结果……整个过程就好像我们在和计算机对话，所以称为交互式编程。

2) 编写源文件

创建一个源文件，将所有代码放在源文件中，让解释器逐行读取并执行源文件中的代码，直到文件末尾，也就是批量执行代码。这是最常见的编程方式，也是我们要重点学习的。

本节我们将详细介绍以上两种编程方式。

Python 交互式编程

一般有两种方法进入 Python 交互式编程环境，第一种方法是在命令行工具或者终端（Terminal）窗口中输入python命令，看到>>>提示符就可以开始输入代码了，如下所示：

第二种进入 Python 交互式编程环境的方法是，打开 Python 自带的 IDLE 工具，默认就会进入交互式编程环境，如下所示：

IDLE 支持代码高亮，看起来更加清爽，所以推荐使用 IDLE 编程。

实际上，你可以在交互式编程环境中输入任何复杂的表达式（包括数学计算、逻辑运算、循环语句、函数调用等），Python 总能帮你得到正确的结果。这也是很多非专业程序员喜欢 Python 的一个原因：即使你不是程序员，但只要输入想执行的运算，Python 就能告诉你正确的答案。

从这个角度来看，Python 的交互式编程环境相当于一个功能无比强大的“计算器”，比 Windows 、Mac OS X 系统自带的计算器的功能强大多了。

编写 Python 源文件

交互式编程只是用来玩玩而已，真正的项目开发还是需要编写源文件的。

Python 源文件是一种纯文本文件，内部没有任何特殊格式，你可以使用任何文本编辑器打开它，比如：

Windows 下的记事本程序；
Linux 下的 Vim、gedit 等；
Mac OS 下的 TextEdit 工具；
跨平台的 Notepad++、EditPlus、UltraEdit 等；
更加专业和现代化的 VS Code 和 Sublime Text（也支持多种平台）。

注意，不能使用写字板、Word、WPS 等排版工具编写 Python 源文件，因为排版工具一般都有内置的特殊格式或者特殊字符，这些会让代码变得“乱七八糟”，不能被 Python 解释器识别。

源文件的后缀

Python 源文件的后缀为.py。任何编程语言的源文件都有特定的后缀，例如：

C语言源文件的后缀是.c；
C++源文件的后缀是.cpp；
JavaScript 源文件的后缀是.js；
C# 源文件的后缀是.cs；
Java 源文件的后缀是.java。

后缀只是用来区分不同的编程语言，并不会导致源文件的内部格式发生变化，源文件还是纯文本的。编译器（解释器）、编辑器和用户（程序员）都依赖后缀区分当前源文件属于哪种编程语言。

源文件的编码格式

Python 源文件是一种纯文本文件，会涉及编码格式的问题，也就是使用哪种编码来存储源代码。

Python 3.x 已经将 UTF-8 作为默认的源文件编码格式，所以推荐大家使用专业的文本编辑器，比如 Sublime Text、VS Code、Vim、Notepad++ 等，它们都默认支持 UTF-8 编码。
如果你对编码格式不了了解，请猛击下面的链接：

UTF-8 是跨平台的，国际化的，编程语言使用 UTF-8 是大势所趋。

运行源文件

使用编辑器创建一个源文件，命名为 hello.py，并输入下面的代码：

print("hello python")
a = 10
b = 15
print(a*b)

输入完成以后注意保存。

运行 Python 源文件有两种方法：

1) 使用 Python 自带的 IDLE 工具运行源文件。

通过file -> open菜单打开 demo.py 源文件，然后在源文件中的菜单栏中选择Run->Run Module，或者按下 F5 快捷键，就可以执行源文件中的代码了。

更多关于 IDLE 的使用方法，请转到《Python IDLE使用方法》。

2) 在命令行工具或者终端（Terminal）中运行源文件。

进入命令行工具或者终端（Terminal），切换到 demo.txt 所在的目录，然后输入下面的命令就可以运行源文件：

python demo.py

运行完该命令，可以立即看到输出结果。

IDE（集成开发环境）是什么

IDE 是 Intergreated Development Environment 的缩写，中文称为集成开发环境，用来表示辅助程序员开发的应用软件，是它们的一个总称。

通过前面章节的学习我们知道，运行 C 语言（或 Java 语言）程序必须有编译器，而运行 Python 语言程序必须有解释器。在实际开发中，除了运行程序必须的工具外，我们往往还需要很多其他辅助软件，例如语言编辑器、自动建立工具、除错器等等。这些工具通常被打包在一起，统一发布和安装，例如 PythonWin、MacPython、PyCharm 等，它们统称为集成开发环境（IDE）。

因此可以这么说，集成开发环境就是一系列开发工具的组合套装。这就好比台式机，一个台式机的核心部件是主机，有了主机就能独立工作了，但是我们在购买台式机时，往往还要附带上显示器、键盘、鼠标、U盘、摄像头等外围设备，因为只有主机太不方便了，必须有外设才能玩的爽。

需要注意的是，虽然有一些 IDE 支持多种程序语言的开发（如 Eclipse、NetBeans、VS），但通常来说，IDE 主要还是针对某一特定的程序语言而量身打造的（如 VB）。

一般情况下，程序员可选择的 IDE 类别是很多的，比如说，用 Python 语言进行程序开发，既可以选用 Python 自带的 IDLE，也可以选择使用 PyCharm 和 Notepad++ 作为 IDE。并且，为了称呼方便，人们也常常会将集成开发环境称为编译器或编程软件，对此读者没必要较真儿，就把它当做“乡间俗语”吧。

PyCharm下载和安装教程（包含配置Python解释器）

PyCharm 是 JetBrains 公司（www.jetbrains.com）研发，用于开发 Python 的 IDE 开发工具。图 1 所示为 JetBrains 公司开发的多款开发工具，其中很多工具都好评如潮，这些工具可以编写 Python、C/C++、C#、DSL、Go、Groovy、Java、JavaScript、Objective-C、PHP 等编程语言。