Day02 · 开发环境搭建

Day02 · 开发环境搭建

阶段：阶段一 · 核心基础　|　前置：Day01　|　技术基准：Python 3.15.0

学习目标

• 学会从官网下载并安装 Python 3.15.0（Windows 为主，兼顾 macOS/Linux）
• 会用命令行验证安装结果：python --version、py -3 --version
• 会用 IDLE 进行交互式编程与脚本运行
• 了解 PyCharm、Anaconda 两类常用工具的区别与基本使用
• 初步认识虚拟环境 venv，为后续项目隔离打基础

一、下载与安装 Python 3.15.0

1.1、从哪里下载

务必认准官方网站：https://www.python.org/downloads/

页面上会显示当前最新的稳定版本（本课程技术基准为 Python 3.15.0），点击 Download 即可。请不要从第三方下载站下载，那些站点可能捆绑推广软件或旧版本。

1.2、Windows 安装要点

1. 双击下载的 python-3.15.0-amd64.exe 安装包。
2. 第一步就要勾选最下方的 "Add python.exe to PATH"（把 Python 加入系统环境变量），这一步最容易被忽略，漏掉会导致命令行里 python 命令找不到。
3. 建议选择 "Customize installation"（自定义安装），保持默认组件勾选即可，注意 pip、py launcher 都勾上；也可以直接 Install Now。
4. 等待安装完成。

小嘉提醒：如果你是从微软商店（Microsoft Store）安装的 Python，命令名可能是 python3，功能一致但路径不同。为了教程统一，建议使用官网安装包。

1.3、macOS / Linux 简述

• macOS：官网下载 macOS 版安装包，或使用 Homebrew：brew install python@3.15。
• Linux（Ubuntu/Debian 系）：sudo apt install python3，或使用官方源码编译；日常使用推荐 apt 自带版本再叠加 pyenv 管理多版本。

二、验证安装是否成功

2.1、命令行验证

打开"命令提示符"（Win+R 输入 cmd 回车），输入：

python --version

正常会输出：

Python 3.15.0

如果提示 'python' 不是内部或外部命令，说明安装时没有勾选 "Add to PATH"（处理办法见下文"常见问题"）。

2.2、py launcher 验证

Windows 安装器会默认安装 py launcher，它专门用来管理多个 Python 版本。输入：

py -3 --version

输出：

Python 3.15.0

py -3 表示"使用 Python 3 系列解释器"，py -3.14、py -3.15 可以精确指定版本。本课程后面所有"用 3.15 运行"的示例，都可以用 py -3 执行。

2.3、进入交互模式（REPL）

在命令行输入 python（不带参数），进入 Python 交互式环境，提示符是 >>>：

python

Python 3.15.0 (tags/v3.15.0, ...) on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

在 >>> 后面直接输入表达式，回车立即出结果：

>>> 1 + 2
3
>>> print("你好，小嘉")
你好，小嘉
>>> exit()

输入 exit() 或按 Ctrl+Z 再回车退出交互模式。

三、IDLE：官方自带编辑器

IDLE（Integrated Development and Learning Environment）是 Python 官方自带的轻量 IDE，随安装包一起提供，零配置，特别适合初学者。

3.1、打开 IDLE

开始菜单搜索 "IDLE"（或命令行输入 python -m idlelib）即可打开。

3.2、交互模式与脚本模式

• 交互模式：启动后就是 >>> 提示符，适合试小段代码。
• 脚本模式：菜单 File → New File 新建一个 .py 文件，写多行代码后按 F5（Run Module）运行，输出显示在 Shell 窗口。

3.3、IDLE 常用快捷键

快捷键	作用
F5	运行当前脚本
Alt+P	上一条历史命令（交互模式）
Alt+N	下一条历史命令（交互模式）
Tab	自动补全
Ctrl+C	中断正在运行的程序

3.4、第一个脚本文件

新建文件，输入：

# 我的第一个 Python 脚本
print("Hello, World!")
print("跟小嘉学习 Python 程序设计")

保存为 hello.py，按 F5 运行，Shell 输出：

Hello, World!
跟小嘉学习 Python 程序设计

注意：print 在 Python 3 中是函数，必须加括号。print "hi" 这种写法是 Python 2 遗留，在 3.15 中会直接报 SyntaxError。

四、PyCharm：专业级 IDE

PyCharm（JetBrains 出品）是目前最流行的 Python 专业 IDE，社区版（Community）免费，足够本课程使用。

4.1、安装

官网 https://www.jetbrains.com/pycharm/ 下载 Community 版，一路 Next 安装即可。

4.2、基本使用流程

1. 新建项目：File → New Project，Location 选择项目目录，解释器选择系统 Python 3.15（PyCharm 会自动创建虚拟环境，见第七节）。
2. 新建文件：项目上右键 → New → Python File，命名 hello.py。
3. 运行：编辑区右键 → Run 'hello'，或点击右上角绿色三角按钮；输出显示在下方 Run 面板。
4. 调试：在行号左侧点一下设置断点（红点），再点右上角甲虫图标（Debug），程序会在断点处暂停，可逐行查看变量值。
5. 设置解释器：File → Settings → Project → Python Interpreter，可切换系统 Python 或虚拟环境。

4.3、命令行带参数运行脚本

在 PyCharm 里点击 Run → Edit Configurations，在 Parameters 中填写参数，等价于命令行执行：

python demo.py hello python

对应脚本：

import sys

print("脚本名称：", sys.argv[0])
print("参数个数：", len(sys.argv) - 1)
print("参数内容：", sys.argv[1:])

输出：

脚本名称： demo.py
参数个数： 2
参数内容： ['hello', 'python']

sys.argv 的详细用法在 Day10 讲，这里先混个脸熟。

五、Anaconda：数据科学全家桶

Anaconda 是一个 Python 发行版，预装了 conda（包与环境管理器）、Jupyter Notebook、以及 NumPy/Pandas/Matplotlib/scikit-learn 等几百个数据科学常用库，适合数据分析、机器学习方向（本课程第三阶段起会大量用到）。

• 官网：https://www.anaconda.com/ （体积较大，约 1GB，可选装精简版 miniconda）。
• 本课程主线直接用官网 Python + pip install 即可，Anaconda 作为"懒人全家桶"备选。
• Anaconda 自带的 Jupyter Notebook 是"网页版交互式编程"工具，量化部分（Day53 起）会用到，届时再展开。

六、命令行运行脚本

在项目目录下（命令行先 cd 到脚本所在目录），执行：

cd D:\python\demo
python hello.py

输出：

Hello, World!
跟小嘉学习 Python 程序设计

也可以不切目录，直接给完整路径：

python D:\python\demo\hello.py

七、虚拟环境入门（venv）

7.1、venv 是什么，为什么需要它

venv 是 Python 标准库内置（Python 3.3 起自带，无需安装）的"虚拟环境"工具。你可以把它理解成：给每个项目单独开一个独立的装包小仓库。

为什么要隔离？真实项目里，不同项目需要的第三方库版本经常互相打架——比如项目 A 要 Flask 2，项目 B 要 Flask 3。如果不隔离，所有项目都往全局那一个 site-packages 里装，早晚会"全局环境污染、版本冲突、换台机器跑不起来"。venv 的价值就是：每个项目一个环境，各装各的，互不污染。

7.2、创建：py -3 -m venv .venv

先 cd 进你的项目目录，再用 3.15 解释器建一个名为 .venv 的虚拟环境（本机实测）：

# 在当前项目目录下创建虚拟环境，目录名约定用 .venv
py -3 -m venv .venv

小嘉提醒：目录名约定俗成用 .venv（前面带点），主流 IDE 都会自动把它识别成虚拟环境。用 py -3 -m venv 而不是直接 python -m venv，是为了明确锁定 Python 3.15.0，避免被机器上别的版本顺手接管。

7.3、激活

创建完还没生效，要先激活，命令行里的 python、pip 才会指向这个小环境：

# Windows PowerShell
. .\.venv\Scripts\Activate.ps1

# Windows 命令提示符（CMD）
.venv\Scripts\activate.bat

# Linux / macOS
source .venv/bin/activate

激活成功后，命令行提示符前面会多出一个 (.venv) 标记：

(.venv) C:\myproject>

小嘉提醒：Windows PowerShell 若提示"禁止运行脚本"，可先执行 Set-ExecutionPolicy -Scope Process Bypass -Force（只放开当前窗口），或直接用 CMD 的 activate.bat。在非交互脚本里不想激活也可以，直接点名 venv 里的解释器：.\.venv\Scripts\python.exe -m pip install 包名，效果等价。

7.4、验证一下：包装进了 venv 而不是全局

光说不练不行，小嘉本机（Python 3.15.0）实测对比给你看。先看一个刚建好的全新 venv 里有什么：

$ .\.venv\Scripts\python.exe -m pip list
Package Version
------- -------
pip     26.2.1

只有 pip 自己一个包。而全局环境里则装了九十个包（requests、numpy、pytest……），全新 venv 一个都看不见。再确认当前解释器到底是谁：

import sys
print(sys.executable)        # 输出：项目目录\.venv\Scripts\python.exe
print(sys.prefix)            # 输出：项目目录\.venv
print(sys.base_prefix)       # 输出：D:\devtools\Python（借来的全局解释器）

试着往 venv 里装一个很小的纯 Python 包 six，再用 pip show 看它装在哪：

python -m pip install six        # 输出末尾：Successfully installed six-1.17.0
python -m pip show six

Name: six
Version: 1.17.0
Location: 项目目录\.venv\Lib\site-packages

Location 指向项目里的 .venv\Lib\site-packages——这就证明包装进了小环境，没有污染全局。

7.5、退出：deactivate

今天用完了，敲一句 deactivate，提示符前的 (.venv) 标记消失，命令行回到全局环境。venv 里装的包不会被删，下次激活同一个 .venv 它们又能用。同时记得把整个 .venv/ 目录写进项目的 .gitignore（它可以靠 requirements.txt 在别处重建，不用进版本库）。

今天先建立"每个项目一个 venv，互不污染"这个直觉就够了。创建命令 py -3 -m venv .venv，激活命令见 7.3 节。明天 Day03，我们会系统地把 venv + pip + requirements.txt 完整练一遍。

八、常见问题排查

现象	原因与解决
python 提示"不是内部或外部命令"	安装时没勾 Add to PATH。重装勾选，或手动把 C:\Users\你的用户名\AppData\Local\Programs\Python\Python315\ 与 ...\Scripts\ 加入系统环境变量 PATH
python 打开的是微软商店	命令别名被商店版占用；在"设置 → 应用执行别名"里关闭，或直接用官网版并配置 PATH
系统里有多个 Python 版本，分不清	用 py -0 列出所有已装版本；用 py -3.15 精确调用
输入中文出现乱码	检查文件是否以 UTF-8 保存（Python 3 源码默认 UTF-8）；Windows 控制台可先执行 chcp 65001 切换到 UTF-8 代码页
IDLE 里按 F5 报错	检查文件是否保存过（新建文件必须先保存为 .py 才能运行）

练习题

1. 安装 Python 3.15.0 并完成验证：命令行分别执行 python --version 和 py -3 --version，确认输出为 3.15.0。
2. 用 IDLE 新建 hello.py，输出 Hello, World! 和你的名字，按 F5 运行。
3. 在交互模式下计算 2 ** 10（幂运算）、7 // 2（整除）、7 % 2（取余），观察结果并猜猜每个运算符的含义。
4. 新建一个 demo.py，用 sys.argv 打印脚本名与参数（参考 4.3 节），然后分别在 PyCharm 配置参数和命令行 python demo.py a b c 两种方式运行，比较输出。
5. 创建一个名为 myenv 的虚拟环境并激活，输入 pip list 观察（venv 里默认包很少），然后 deactivate 退出——为 Day03（虚拟环境与依赖管理入门）做准备。
6. 思考题：为什么本课程要求所有代码基于 Python 3.15.0？旧教程里的 print "hi" 为什么不能用了？

小结

• 官网下载 Python 3.15.0，Windows 安装务必勾选 "Add to PATH"，并安装 py launcher。
• 验证命令：python --version、py -3 --version；python 进入交互模式 >>>。
• IDLE 是官方零配置编辑器，F5 运行脚本，交互模式适合试代码。
• PyCharm 提供项目、调试、解释器管理等专业能力；Anaconda 是数据科学全家桶。
• sys.argv 可以拿到命令行参数（Day10 细讲）。
• venv 虚拟环境为项目隔离依赖而生，py -3 -m venv .venv 创建，激活后提示符出现 (.venv)，deactivate 退出；明天 Day03 系统学。
• 常见坑：PATH 未配置、命令别名被商店版占用、中文乱码——都有对应的排查办法。

扩展阅读

• Python 官方下载页：https://www.python.org/downloads/
• 官方入门教程（Tutorial）：https://docs.python.org/3/tutorial/
• PyCharm 官网：https://www.jetbrains.com/pycharm/