Python 3程序设计基础
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1.3 Python开发环境

Python编辑器众多,除了Python自带的IDLE之外,还有notepad++、Eclipse+pydev、Ulipad、Vim和emacs等。其中,Linux下的Eclipse with PyDev和Windows下的PyCharm功能较为强大,以及Anaconda应用较为广泛。

1.3.1 IDLE

IDLE作为Python安装后内置的集成开发工具,包括能够利用颜色突出显示语法的编辑器、调试工具、Python Shell,以及完整的Python 3在线文档集。

Python的IDLE具有命令行和图形用户界面两种方式,选择“开始”菜单→“所有程序”→“Python 3.6”→“IDLE(PythonGUI)”来启动IDLE,直接进入命令行交互式执行Python语句,如图1-5所示。命令行交互式执行方便快捷,但必须逐条输入语句,不能重复执行,适合测试少量的Python代码,不适合复杂的程序设计。

图1-5 IDLE的命令行交互模式

Python的IDLE的图形用户界面模式,如图1-6所示。

图1-6 IDLE的图形用户界面模式

1.3.2 PyCharm

PyCharm具有一整套可以帮助用户在使用Python语言开发时提高效率的工具,比如调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制。此外,PyCharm提供了一些高级功能,以用于支持Django框架下的专业Web开发。下载PyCharm双击安装,如图1-7所示。

图1-7 安装PyCharm

安装结束,运行PyCharm,如图1-8所示。

图1-8 运行PyCharm

下一步,可以选择免费试用30天,如图1-9所示。

图1-9 激活PyCharm

单击Create New Project,输入项目名、路径、选择Python解释器。如果没有出现Python解释器,如图1-10所示。

图1-10 未出现Python解释器

选择Python解释器版本为python-3.6.0.msi。启动PyCharm,创建Python文件,如图1-11所示。

图1-11 PyCharm创建Python文件

1.3.3 Anaconda

Anaconda是一个开源的Python发行版本,其包含了Conda、Python等180多个科学包及其依赖项,在数据可视化、机器学习、深度学习等多方面都有涉及,本书重点介绍Anaconda,所有程序均在Anaconda下调试与运行。Anaconda具有如下特点。

● 提供包管理。使用Conda和pip安装、更新、卸载第三方工具包简单方便,不需要考虑版本等问题。

● 关注于数据科学相关的工具包。Anaconda集成了如NumPy、SciPy、pandas等数据分析的各类第三方包。

● 提供虚拟环境管理。在Conda中可以建立多个虚拟环境,为不同的Python版本项目建立不同的运行环境,从而解决了Python多版本并存的问题。

Anaconda安装步骤如下。

在Anaconda的官网地址:https://www.anaconda.com/download/上,根据计算机的操作系统是32位还是64位选择对应的版本下载,如图1-12所示。

图1-12 Anaconda的网站

根据计算机的操作系统选择Python版本,如图1-13所示。

图1-13 选择Python 3.6

单击下载Python 3.6 version,如图1-14所示。

图1-14 下载Anaconda文件

下载Anaconda3-5.1.0-Windows-x86_64.exe,大约500MB。

注意:如果是Windows 10系统,注意在安装Anaconda软件的时候,右击“安装软件”→选择“以管理员的身份运行”。

选择安装路径,例如C:\Anaconda3,如图1-15所示,程序运行结果如图1-16所示。

图1-15 选择安装路径

图1-16 程序运行结果

Anaconda包含如下应用,如图1-17所示。

● Anaconda Navigator:用于管理工具包和环境的图形用户界面,后续涉及的众多管理命令也可以在Navigator中手工实现。

● Anaconda Prompt:Python的交互式运行环境。

● Jupyter Notebook:基于Web的交互式计算环境,可以编辑易于人们阅读的文档,用于展示数据分析的过程。

● Spyder:一个使用Python语言、跨平台的、科学运算集成开发环境。相对于PyDev、PyCharm、PTVS等Python编辑器,Spyder对内存的需求小很多。

图1-17 Anaconda包含的应用

下面,进行Anaconda的环境变量配置。在Anaconda Prompt中出现类似于cmd的窗口。输入:conda--version,运行效果如图1-18所示。

图1-18 Anaconda版本

在Anaconda Prompt中,输入如下命令:conda create-n env_name package_names

其中,env_name是设置环境的名称(-n是指该命令后面的env_name是创建环境的名称),package_names是安装在创建环境中的包名称。

运行效果如图1-19所示。

图1-19 创建基于Python 3.6的名为test_py3的环境

在Anaconda Prompt中,使用conda list查看环境中默认安装的几个包,如图1-20所示。

图1-20 查看环境的默认包

在Anaconda下,Python的编辑和执行有交互式编程、脚本式编程和Spyder三种运行方式。

方式1:交互式编程

交互式编程是指在编辑完一行代码,按〈Enter〉键后会立即执行并显示运行结果。在test_py3环境输入Python命令按〈Enter〉键后,出现>>>,进入交互提示模式,如图1-21所示。

图1-21 进入交互式编程模式

在>>>之后,输入Python语言的各种命令。例如,输入print('Hello world!')命令,如图1-22所示。

图1-22 print()输出

方式2:脚本式编程

Python和其他脚本语言如Java、R、Perl等编程语言一样,可以直接在命令行里运行脚本程序。首先,在D:\目录下创建Hello.py文件,内容如图1-23所示。其次,进入test_py3环境后,输入Python d:\Hello.py命令,运行结果如图1-24所示。

图1-23 Hello.py文件内容

图1-24 运行d:\Hello.py文件

方式3:Spyder

Spyder是Python的集成开发环境,如图1-25所示。

图1-25 Spyder编辑器