Python入門-環境搭建

時間 2019-11-07

標籤 python 入門環境搭建欄目 Python 简体版

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計算機編程基礎知識前端
- 編程入門準備知識python
環境搭建linux
- Python下載和安裝(window/mac/linux)git
- 交互式環境sql
  - 終端shell
  - IDLE
  - ipython
- 集成式開發環境選擇shell
  - Sublime
  - VSCode
  - PyCharm
總結
參考

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計算機編程基礎知識

編程入門準備知識

計算機基本組成

我的PC計算機系統組成分硬件和軟件量大部分。硬件系統主要由中央處理器、存儲器、輸入輸出控制系統和各類外部設備組成。軟件分爲系統軟件和應用軟件。segmentfault

圖片來源：百度百科windows

那本教程涉及的部分，爲計算機應用軟件編程。

計算機中的編碼

第一代電子計算機 - ENIAC

計算機是不能識別人類語言的，那麼她們是如何處理任務的呢？計算機歸根結底是一種電路設備，她們底層處理都是經過電路的開關來識別。根據這一點，人們就經過將任務指令轉化爲用0和1的二進制串來標識，從而讓計算機系統能夠識別。這種直接有二進制代碼組成的程序語言叫機器語言。後來人們在二級制的機器語言上發明了彙編語言，只用指令集來對應不一樣的機器指令，經過彙編過程轉換成機器指令來執行。再後來到20世紀中期，一大批高級語言誕生，包括後來應用普遍的C、VB等語言。

如今咱們知道，計算機是使用 0和1 的二進制串來執行指令的。那麼這些0和1是如何表示指令的呢? 這便須要一個二進制數據和實際人類語言的一個對應關係，這套對應關係便成爲字符編碼。字符編碼使用8個二進制位做爲一個單位，叫作一個字節，8個二進制位能夠標識256中狀態。

ASCII

上世紀60年代，美國製定了一套字符編碼，對英語字符與二進制位之間的關係，作了統一規定。這被稱爲 ASCII 碼，一直沿用至今。

ASCII 碼一共規定了128個字符的編碼，好比空格SPACE是32（二進制00100000），大寫的字母A是65（二進制01000001）。這128個符號（包括32個不能打印出來的控制符號），只佔用了一個字節的後面7位，最前面的一位統一規定爲0。

隨着計算機的普及，ASCII碼已經不能知足人們的需求，除英語外的其餘語言沒法用ASCII編碼來映射。因而，各國家本身制定一些編碼，如我國制定了簡體中文GB2312，使用2個字節來標識一個漢字，便可表示256*256=65535個漢字，後來的升級版GBK，這種以2個字節來表示的編碼成爲ANSI編碼；歐洲國家則使用沒有使用的首位二進制位來制定了標識字符的標準。

Unicode

隨着計算機的發展普及，不統一的編碼問題，極大的影響了計算機的發展及交流。Unicode （統一碼，萬國碼）編碼此時應運而生，1991年由統一碼聯盟首次發佈標準。他使用2到4個字節來表示一個字符，一個字符的Unicode編碼是肯定的。Unicode 是一個很大的集合，如今的規模能夠容納100多萬個符號，詳細可見Unicode編碼表，如今還在完善擴充。

Unicode 只是一個符號集，它只規定了符號的二進制代碼，卻沒有規定這個二進制代碼應該如何實現。形成如下問題：

1）出現了 Unicode 的多種存儲方式，也就是說有許多種不一樣的二進制實現方式，能夠用來表示 Unicode。
2）Unicode 在很長一段時間內沒法推廣，直到互聯網的出現，對網絡傳輸中數據的大小要求嚴格。

UTF

Unicode 編碼表示同一個字符時，比ASCII碼的佔用空間大的多，這在網絡傳輸過程當中是很是佔用資源的。Unicode的實現方式不一樣於編碼方式，是有多重實現方式的，爲了節省空間，人們設計了可變長的Unicode實現方式，Unicode的實現方式稱爲Unicode轉換格式（Unicode Transformation Format，簡稱爲UTF）。UTF-8 就是在互聯網上使用最廣的一種可變長 Unicode 的實現方式。除了UTF-8含有 UTF-1六、UTF-32等版本。

總結以下：

UTF-8：使用一、二、三、4個字節表示字符；優先使用1個字符、沒法知足則使增長一個字節，最多4個字節。英文佔1個字節、歐洲語系佔2個、東亞佔3個，其它及特殊字符佔4個
UTF-16：使用二、4個字節表示全部字符；優先使用2個字節，不然使用4個字節表示。
UTF-32：使用4個字節表示全部字符；

計算機編碼基本分類以下：

圖片來源：regexlab

擴展閱讀：

發展至今，如今計算機中，當內存處理時統一使用了Unicode編碼，當須要保存到硬盤或者須要傳輸的時候，就轉換爲UTF-8等可變編碼。由於UTF編碼的可變性，在內存中處理很是耗時，在內存中統一使用Unicode編碼，Unicode在編碼方式上對應的字符是惟一的。在存儲和專屬時，UTF編碼則更節省空間。

一門語言的基本組成

咱們先來看一段Python代碼：

name = input('請輸入姓名：')

def say_hello(name='Tim'):
    print('%s,hello!'%name)
    
say_hello(name)

咱們來看下這段程序作了什麼事？程序提示咱們輸入姓名，當咱們輸入姓名後，程序把咱們錄入的姓名加工組成了一條語句，打印了出來。在這個過程當中，計算機內部是如何運做的呢？程序運行時，它在計算機的內存中開闢了一塊空間，用來存儲咱們接下要錄入的信息。當咱們輸入姓名後，它把姓名和內部定義好的hello拼接在一塊兒，打印了出來。

咱們把這種存儲可變化的值的對象叫作變量。相對應的存儲不可變值的對象叫作常量。而處理咱們輸入數據的這塊代碼叫作方法。方法有方法名（say_hello）、參數(name)、和方法體(print)組成。其中最複雜的地方即是這個方法體，這個方法的功能和處理任務的邏輯都在這塊。

變量、常量和方法，以及方法體中複雜的控制邏輯語法共同構成了一套基本的編程語言。

環境搭建

Python下載和安裝(window/mac/linux)

windows 系統安裝

window系統可直接從官網下載地址對應操做系統位數的exe安裝包，安裝便可。

安裝時須要注意一下幾點：

一、選擇適合本身操做系統的安裝包。
二、安裝時勾選「Add Python 3.6 to PATH」，會將python的安裝目錄和命令目錄一併加到系統環境變量中，這樣咱們在CMD窗口中才可使用 python 命令。
三、點擊自定義安裝，將python的經常使用工具包（pip包等）安裝上。
四、因windows不一樣操做系統版本，安裝可能出現「xx.dll」文件缺失的狀況，咱們到微軟官方網站下載對應版本自行安裝便可。

安裝完畢後，打開系統CMD窗口，輸入python命令，見到以下信息便說明成功。

$ python3
Python 3.6.5 (default, Mar 30 2018, 06:42:10)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 9.0.0 (clang-900.0.39.2)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

Mac 系統安裝

mac 系統自帶了python2.7。咱們開發使用python3.6，那怎麼辦呢？建議從新安裝python3.6，而不是升級系統版本，由於系統python爲mac系統自帶的許多工具提供了語言環境，咱們儘可能不要去污染系統自帶的python,以避免形成系統工具不可用的狀況發生。

那如何安裝python3.6呢？咱們建議使用brewmac軟件包管理工具統一安裝，執行以下命令便可：

brew install python

安裝完畢後，在咱們的命令行終端中輸入python命令檢查是否安裝成功。

Linux 系統安裝

Linux系統同mac同樣也自帶了python。一樣建議咱們安裝本身開發使用的python包，不要污染系統python包。Linux 系統安裝比較麻煩,須要咱們本身編譯安裝，具體步驟以下：

首先，安裝python開發的一些依賴包

yum -y install zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses-devel sqlite-devel readline-devel tk-devel gdbm-devel db4-devel libpcap-devel xz-devel

第二，從Python官網下載python的源碼包並解壓。

wget https://www.python.org/ftp/python/3.6.5/Python-3.6.5.tgz

tar zxvf Python-3.6.5.tgz

第三，編譯安裝

cd Python-3.6.5

./configure --with-ensurepip=install 

make && make install

安裝成功後，會在/usr/local/bin 路徑下增長python3命令，咱們運行 python3 命令即是執行了咱們剛纔安裝的python，執行python 命令則會運行系統自帶的python。

一樣，在終端運行python3命令檢測是否安裝成功。

交互式環境

終端shell

在命令行終端下，輸入 python 即打開了python的交換式環境，這是解釋性語言特有的。在此環境下，咱們能夠直接運行python代碼，來作簡單的測試。

$ python3
Python 3.6.5 (default, Mar 30 2018, 06:42:10)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 9.0.0 (clang-900.0.39.2)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print('hello, world!')
hello, world!
>>>

退出交互式環境，使用exit()。

IDLE

針對於windows用戶，python 自帶了一個python shell小工具 IDLE。帶有代碼高亮和提示功能，如圖：

ipython

ipython 在命令行終端中使用，提供了代碼高亮和提示功能, 是mac和linux用戶經常使用的python shell。

集成式開發環境選擇

Sublime

sublime, 是一款插件式的代碼編輯器，可經過安裝不一樣的插件模塊來支持不一樣語言和擴展功能，而且擴平臺。

可經過以下步驟安裝配置：

一、能夠經過官方網站下載安裝程序安裝Sublime 3或Sublime 2。

二、安裝包管理工具。經過快捷鍵Ctrl+`或者在View菜單中選擇Show Console打開控制檯，輸入下面的代碼。

# Sublime 3
import  urllib.request,os;pf='Package Control.sublime-package';ipp=sublime.installed_packages_path();urllib.request.install_opener(urllib.request.build_opener(urllib.request.ProxyHandler()));open(os.path.join(ipp,pf),'wb').write(urllib.request.urlopen('http://sublime.wbond.net/'+pf.replace(' ','%20')).read())
# Sublime 2
import  urllib2,os;pf='Package Control.sublime-package';ipp=sublime.installed_packages_path();os.makedirs(ipp)ifnotos.path.exists(ipp)elseNone;urllib2.install_opener(urllib2.build_opener(urllib2.ProxyHandler()));open(os.path.join(ipp,pf),'wb').write(urllib2.urlopen('http://sublime.wbond.net/'+pf.replace(' ','%20')).read());print('Please restart Sublime Text to finish installation')

安裝插件。經過Preference菜單的Package Control或快捷鍵Ctrl+Shift+P打開命令面板，在面板中輸入Install Package就能夠找到安裝插件的工具，而後再查找須要的插件。咱們推薦你們安裝如下幾個插件。

SublimeCodeIntel - 代碼自動補全工具插件
Emmet - 前端開發代碼模板插件
Git - 版本控制工具插件
Python PEP8 Autoformat - PEP8規範自動格式化插件
ConvertToUTF8 - 將本地編碼轉換爲UTF-8

VSCode

VSCode 是微軟公司出的一款輕量級插件式代碼編輯工具。它相似sublime也是能夠經過安裝插件模塊來擴展，它也是擴平臺的。

相比於Sublime VSCode 自帶部分代碼開發必須的插件，如git、debug工具和命令行工具等。

對於不喜歡折騰插件，且喜歡輕量級IDE的用戶來講，VSCode是最佳選擇了。

PyCharm

JetBrains 公司推出的標榜 Eclipse的跨平臺的 python 集成開發工具，它帶有一整套能夠幫助用戶在使用Python語言開發時提升其效率的工具，好比調試、語法高亮、Project管理、代碼跳轉、智能提示、自動完成、單元測試、版本控制。此外，該IDE提供了一些高級功能，以用於支持Django等框架下的專業Web開發。

PyCharm 是收費的，可是有功能閹割的社區版本可供咱們學習測試使用，下載地址。

Pycharm 的使用可參閱一些文檔：