python 双击打开桌面的应用程序 windows python 双击运行

第2章 Python编程环境搭建

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文章目录

• 第2章 Python编程环境搭建
• 前言
• 一、Windows安装Python
• 二、如何运行Python程序？

• Python 交互式编程
• 编写 Python 源文件

• 三、第一个Python程序——在屏幕上输出文本

• 在屏幕上输出字符串
• 在屏幕上输出数字

• 四、PyCharm下载和安装教程（包含配置Python解释器）

• PyCharm下载和安装
• PyCharm配置Python解释器

• 五、Python注释（多行注释和单行注释）

• Python 单行注释
• Python 多行注释

• 六、Python缩进规则（包含快捷键）
• 七、Python编码规范（PEP 8）
• 八、Python标识符命名规范
• 九、Python关键字（保留字）
• 十、Python内置函数

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前言

本章重点介绍 Python 编程环境的搭建，包括各个平台下 Python 的下载和安装，常见 IDE 的使用，如何运行 Python 程序等。我还会亲自带着大家编写并运行第一个 Python 程序，让大家认识一下最简单的 Python 代码。

本章的后半部分还介绍了一下 Python 基础语法，包括注释、缩进、编码规范、标识符及命名规范、关键字等。

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一、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：官网

这里我们直接下载python3的最新版就行

这里如果是32位电脑就选择32位，不过一般都是64位

上面是默认安装，下面是自定义安装，那个Add Python3.9 to PATH尽量勾选，虽然后面还要涉及到PATH的设置

完成安装后，win+r打开cmd，输入python，能够正确进入则算安装成功，我这里是以前的3.8

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 3.9，在这里可以看到 IDLE 工具

二、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：

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。

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（我习惯直接新建文本文档，改后缀名为.py）创建一个源文件，命名为 1.py，并输入下面的代码：

我这里用的是pycharm，接下来会讲如何安装这个开发环境

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 1.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。

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 1.py

运行完该命令，可以立即看到输出结果，如下图所示。

这里简单介绍一下 python 命令，它的语法非常简单，其基本格式如下：

python <源文件路径>

这里的源文件路径，可以是自盘符（C盘、D盘）开始的绝对路径，比如D:\PythonDemo\demo.py；也可以在执行 python 命令之前，先进入源文件所在的目录，然后只写文件名，也就是使用相对路径。

需要注意的是，Windows 系统不区分大小写，在 Windows 平台上输入源文件路径时可以不用注意大小写。但是类 Unix 系统（Mac OS X、Linux 等）都是区分大小写，在这些平台上输入 Python 源文件路径时一定要注意大小写问题。

三、第一个Python程序——在屏幕上输出文本

本节我将给大家介绍最简单、最常用的 Python 程序——在屏幕上输出一段文本，包括字符串和数字。

Python 使用 print 函数在屏幕上输出一段文本，输出结束后会自动换行。

在屏幕上输出字符串

字符串就是多个字符的集合，由双引号" "或者单引号’ '包围，例如：

“Hello World”

“Number is 198”

‘你好’

字符串中可以包含英文、数字、中文以及各种符号。

print 输出字符串的格式如下：

print(“字符串内容”)

或者

print(‘字符串内容’)

字符串要放在小括号( )中传递给 print，让 print 把字符串显示到屏幕上，这种写法在 Python 中被称为函数（Function）。

需要注意的是，引号和小括号都必须在英文半角状态下输入，而且 print 的所有字符都是小写。Python 是严格区分大小写的，print 和 Print 代表不同的含义。

print 用法举例：

print(“Hello World!”) #输出英文

print(“Number is 198”) #输出数字

print(“你好”) #输出中文

也可以将多段文本放在一个 print 函数中：

print(
    "Hello World!"
    "Number is 198"
    "你好"
);

print("Hello World!" "Python is great!" "Number is 198.")

print(
    "Hello World!\n"
    "Number is 198\n"
    "你好"
);

注意，同一个 print 函数的字符串之间不会自动换行，加上\n才能看到换行效果。

在屏幕上输出数字

print 除了能输出字符串，还能输出数字，将数字或者数学表达式直接放在 print 中就可以输出，如下所示：

print( 100 )
print( 65 )
print( 100 + 12 )
print( 8 * (4 + 6) )

注意，输出数字时不能用引号包围，否则就变成了字符串。下面的写法就是一个反面教材，数学表达式会原样输出：

print("100 + 12")

运行结果是100 + 12，而不是 112。

另外，和输出字符串不同，不能将多个数字放在一个 print 函数中。例如，下面的写法就是错误的：

print( 100 12 95 );
print(
    80
    26
    205
);

四、PyCharm下载和安装教程（包含配置Python解释器）

PyCharm下载和安装

进入 PyCharm官方下载页面（如图所示），可以看到 PyCharm 有 2 个版本，分别是 Professional（专业版）和 Community（社区版）。其中，专业版是收费的，可以免费试用 30 天；而社区版是完全免费的。

根据图所示点击“下载”按钮，等待下载完成。下载完成后，会得到一个 PyCharm 安装包。双击打开下载的安装包，正式开始安装（如图所示）。

直接选择“Next”，可以看到如图所示的对话框，这里是设置 PyCharm 的安装路径，建议不要安装在系统盘（c盘）

继续点击“Next”，这里需要进行一些设置，可根据图所示，自行选择需要的功能，若无特殊需求，按图中勾选即可；

继续点击“Next”，达到图所示的对话框，这里选择默认即可，点击 “Install”，并等待安装进度条达到 100%，PyCharm 就安装完成了。

需要注意的是，首次启动 PyCharm，会自动进行配置 PyCharm 的过程（选择 PyCharm 界面显式风格等等），读者可根据自己的喜好进行配置，由于配置过程非常简单，这里不再给出具体图示。读者也可以直接退出，即表示全部选择默认配置。

PyCharm配置Python解释器

首先安装 PyCharm 完成之后，打开它会显示如下所示的界面：

在此界面中，可以手动给 PyCharm 设置 Python 解释器。点击 Configure 选项，选择“Settings”，进入所示的界面。

可以看到，“No interpreter” 表示未设置 Python 解释器，这种情况下，可以按上图所示，点击设置按钮，选择"add"，此时会弹出如下所示的窗口。

按照上图所示，选择“System Interpreter”（使用当前系统中的 Python 解释器），右侧找到你安装的 Python 目录，并找到 python.exe，然后选择“OK”。此时显式界面会自动跳转，并显示出可用的解释器，再次点击“OK”。

五、Python注释（多行注释和单行注释）

Python 单行注释

Python 使用井号#作为单行注释的符号，语法格式为：

# 注释内容

从井号#开始，直到这行结束为止的所有内容都是注释。Python 解释器遇到#时，会忽略它后面的整行内容。

说明多行代码的功能时一般将注释放在代码的上一行，例如：

#使用print输出字符串
print("Hello World!")

#使用print输出数字
print(100)
print( 3 + 100 * 2)
print( (3 + 100) * 2 )

说明单行代码的功能时一般将注释放在代码的右侧，例如：

print("https://www.baidu.com")  #输出百度地址
print( 36.7 * 14.5 )  #输出乘积
print( 100 % 7 )  #输出余数

Python 多行注释

多行注释指的是一次性注释程序中多行的内容（包含一行）。

Python 使用三个连续的单引号’’'或者三个连续的双引号"""注释多行内容，具体格式如下：

'''
使用 3 个单引号分别作为注释的开头和结尾
可以一次性注释多行内容
这里面的内容全部是注释内容
'''

或者

"""
使用 3 个双引号分别作为注释的开头和结尾
可以一次性注释多行内容
这里面的内容全部是注释内容
"""

多行注释通常用来为 Python 文件、模块、类或者函数等添加版权或者功能描述信息。

注意事项

1. Python 多行注释不支持嵌套，所以下面的写法是错误的：

'''
外层注释
    '''
    内层注释
    '''
'''

2. 不管是多行注释还是单行注释，当注释符作为字符串的一部分出现时，就不能再将它们视为注释标记，而应该看做正常代码的一部分，例如：

print('''Hello,World!''')
print("""http://www.baidu.com""")
print("#是单行注释的开始")

运行结果：

Hello,World!
http://c.biancheng.net/cplus/
#是单行注释的开始

对于前两行代码，Python 没有将这里的三个引号看作是多行注释，而是将它们看作字符串的开始和结束标志。

对于第 3 行代码，Python 也没有将井号看作单行注释，而是将它看作字符串的一部分。

六、Python缩进规则（包含快捷键）

和其它程序设计语言（如 Java、C 语言）采用大括号“{}”分隔代码块不同，Python 采用代码缩进和冒号（ : ）来区分代码块之间的层次。

在 Python 中，对于类定义、函数定义、流程控制语句、异常处理语句等，行尾的冒号和下一行的缩进，表示下一个代码块的开始，而缩进的结束则表示此代码块的结束。

注意，Python 中实现对代码的缩进，可以使用空格或者 Tab 键实现。但无论是手动敲空格，还是使用 Tab 键，通常情况下都是采用 4 个空格长度作为一个缩进量（默认情况下，一个 Tab 键就表示 4 个空格）。

例如，下面这段 Python 代码中：

height=float(input("输入身高：")) #输入身高
weight=float(input("输入体重：")) #输入体重
bmi=weight/(height*height)       #计算BMI指数

#判断身材是否合理
if bmi<18.5:
    #下面 2 行同属于 if 分支语句中包含的代码，因此属于同一作用域
    print("BMI指数为："+str(bmi)) #输出BMI指数
    print("体重过轻")
if bmi>=18.5 and bmi<24.9:
    print("BMI指数为："+str(bmi)) #输出BMI指数
    print("正常范围，注意保持")
if bmi>=24.9 and bmi<29.9:
    print("BMI指数为："+str(bmi)) #输出BMI指数
    print("体重过重")
if bmi>=29.9:
    print(BMI指数为："+str(bmi)) #输出BMI指数
    print("肥胖")

Python 对代码的缩进要求非常严格，同一个级别代码块的缩进量必须一样，否则解释器会报 SyntaxError 异常错误。

例如，对上面代码做错误改动，将位于同一作用域中的 2 行代码，它们的缩进量分别设置为 4 个空格和 3 个空格，如下所示：

if bmi<18.5:
    print("BMI指数为："+str(bmi)) #输出BMI指数
   print("体重过轻")

可以看到，第二行代码和第三航代码本来属于同一作用域，但我们手动修改了各自的缩进量，这会导致 SyntaxError 异常错误

对于 Python 缩进规则，初学者可以这样理解，Python 要求属于同一作用域中的各行代码，它们的缩进量必须一致，但具体缩进量为多少，并不做硬性规定。

七、Python编码规范（PEP 8）

Python 采用 PEP 8 作为编码规范，其中 PEP 是 Python Enhancement Proposal（Python 增强建议书）的缩写，8 代表的是 Python 代码的样式指南。下面仅给大家列出 PEP 8 中初学者应严格遵守的一些编码规则：

1.每个 import 语句只导入一个模块，尽量避免一次导入多个模块，例如：

#推荐
import os
import sys
#不推荐
import os,sys

关于 import 的含义和用法会在后续介绍，这里不必深究。

2.不要在行尾添加分号，也不要用分号将两条命令放在同一行，例如：

#不推荐
height=float(input("输入身高：")) ; weight=fioat(input("输入体重：")) ;

3.建议每行不超过 80 个字符，如果超过，建议使用小括号将多行内容隐式的连接起来，而不推荐使用反斜杠 \ 进行连接。例如，如果一个字符串文本无法实现一行完全显示，则可以使用小括号将其分开显示，代码如下：

#推荐
s=("Python由荷兰数学和计算机科学研究学会的Guido van Rossum 于1990 年代初设计"
"，作为一门叫做ABC语言的替代品")
#不推荐
s="Python由荷兰数学和计算机科学研究学会的Guido van Rossum 于1990 年代初设计\
,作为一门叫做ABC语言的替代品。"

注意，此编程规范适用于绝对大多数情况，但以下 2 种情况除外：

• 导入模块的语句过长。
• 注释里的 URL。

4.使用必要的空行可以增加代码的可读性，通常在顶级定义（如函数或类的定义）之间空两行，而方法定义之间空一行，另外在用于分隔某些功能的位置也可以空一行。

5.通常情况下，在运算符两侧、函数参数之间以及逗号两侧，都建议使用空格进行分隔。

八、Python标识符命名规范

简单地理解，标识符就是一个名字，就好像我们每个人都有属于自己的名字，它的主要作用就是作为变量、函数、类、模块以及其他对象的名称。

Python 中标识符的命名不是随意的，而是要遵守一定的命令规则，比如说：

1.标识符是由字符（A~Z 和 a~z）、下划线和数字组成，但第一个字符不能是数字。

2.标识符不能和 Python 中的保留字相同。有关保留字，后续章节会详细介绍。

3.Python中的标识符中，不能包含空格、@、% 以及 $ 等特殊字符。

例如，下面所列举的标识符是合法的：

UserID
name
mode12
user_age

以下命名的标识符不合法：

4word    #不能以数字开头
try          #try是保留字，不能作为标识符
$money #不能包含特殊字符

4.在 Python 中，标识符中的字母是严格区分大小写的，也就是说，两个同样的单词，如果大小格式不一样，多代表的意义也是完全不同的。比如说，下面这 3 个变量之间，就是完全独立、毫无关系的，它们彼此之间是相互独立的个体。

number = 0
Number = 0
NUMBER = 0

5.Python 语言中，以下划线开头的标识符有特殊含义，例如:

• 以单下划线开头的标识符（如 _width），表示不能直接访问的类属性，其无法通过 from…import* 的方式导入；
• 以双下划线开头的标识符（如__add）表示类的私有成员；
• 以双下划线作为开头和结尾的标识符（如 init），是专用标识符。

因此，除非特定场景需要，应避免使用以下划线开头的标识符。

另外需要注意的是，Python 允许使用汉字作为标识符，例如:
C你好 = “C你好”

但我们应尽量避免使用汉字作为标识符，这会避免遇到很多奇葩的错误。

标识符的命名，除了要遵守以上这几条规则外，不同场景中的标识符，其名称也有一定的规范可循，例如：

• 当标识符用作模块名时，应尽量短小，并且全部使用小写字母，可以使用下划线分割多个字母，例如 game_mian、game_register等。
• 当标识符用作包的名称时，应尽量短小，也全部使用小写字母，不推荐使用下划线，例如 com.mr、com.mr.book 等。
• 当标识符用作类名时，应采用单词首字母大写的形式。例如，定义一个图书类，可以命名为 Book。
• 模块内部的类名，可以采用 “下划线+首字母大写” 的形式，如 _Book;
• 函数名、类中的属性名和方法名，应全部使用小写字母，多个单词之间可以用下划线分割；
• 常量命名应全部使用大写字母，单词之间可以用下划线分割；

九、Python关键字（保留字）

保留字是 Python 语言中一些已经被赋予特定意义的单词，这就要求开发者在开发程序时，不能用这些保留字作为标识符给变量、函数、类、模板以及其他对象命名。

Python 包含的保留字可以执行如下命令进行查看：

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']

所有的保留字，如下表所示：

需要注意的是，由于 Python 是严格区分大小写的，保留字也不例外。所以，我们可以说 if 是保留字，但 IF 就不是保留字。

十、Python内置函数

Python 解释器自带的函数叫做内置函数，这些函数可以直接使用，不需要导入某个模块。

将使用频繁的代码段封装起来，并给它起一个名字，以后使用的时候只要知道名字就可以，这就是函数。函数就是一段封装好的、可以重复使用的代码，它使得我们的程序更加模块化，不需要编写大量重复的代码。

内置函数和标准库函数是不一样的。

Python 解释器也是一个程序，它给用户提供了一些常用功能，并给它们起了独一无二的名字，这些常用功能就是内置函数。Python 解释器启动以后，内置函数也生效了，可以直接拿来使用。

Python 标准库相当于解释器的外部扩展，它并不会随着解释器的启动而启动，要想使用这些外部扩展，必须提前导入。Python 标准库非常庞大，包含了很多模块，要想使用某个函数，必须提前导入对应的模块，否则函数是无效的。

内置函数是解释器的一部分，它随着解释器的启动而生效；标准库函数是解释器的外部扩展，导入模块以后才能生效。一般来说，内置函数的执行效率要高于标准库函数。

Python 解释器一旦启动，所有的内置函数都生效了；而导入标准库的某个模块，只是该模块下的函数生效，并不是所有的标准库函数都生效。

内置函数的数量必须被严格控制，否则 Python 解释器会变得庞大和臃肿。一般来说，只有那些使用频繁或者和语言本身绑定比较紧密的函数，才会被提升为内置函数。

例如，在屏幕上输出文本就是使用最频繁的功能之一，所以 print() 是 Python 的内置函数。

在 Python 2.x 中，print 是一个关键字；到了 Python 3.x 中，print 变成了内置函数。

除了 print() 函数，Python 解释器还提供了更多内置函数，下表列出了 Python 3.x 中的所有内置函数。

注意，不要使用内置函数的名字作为标识符使用（例如变量名、函数名、类名、模板名、对象名等），虽然这样做 Python 解释器不会报错，但这会导致同名的内置函数被覆盖，从而无法使用。例如：

>>> print = "http://c.biancheng.net/python/"  #将print作为变量名
>>> print("Hello World!")  #print函数被覆盖，失效
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#1>", line 1, in <module>
    print("Hello World!")
TypeError: 'str' object is not callable