循序渐进学Python：IDLE的运行、编辑与调试

 IDLE是Python软件包自带的一个集成开发环境，初学者可以利用它方便地创建、运行、测试和调试Python程序。本文将详细介绍IDLE的GUI界面、Python Shell、编辑器和调试器，为初学者快速上手助一臂之力。

一、IDLE的安装
实际上，IDLE是跟Python一起安装的，不过要确保出现图1所示的安装画面时选中了“Tcl/Tk”组件，准确地说，应该是不要取消该组件，因为默认时该组件是处于选中状态的。


二、IDLE的启动
安装Python后，我们可以从“开始”菜单→“所有程序”→“Python 2.5”→“IDLE（Python GUI）”来启动IDLE。IDLE启动后的初始窗口下图所示：

如上图所示，启动IDLE后首先映入我们眼帘的它的Python shell，我们通过它可以在IDLE内部执行Python命令。除此之外，IDLE还带有一个编辑器，用来编辑Python程序（或者脚本）；有一个交互式解释器用来解释执行Python语句；有一个调试器来调试Python脚本。下面我们从IDLE的编辑器开始介绍。

三、利用IDLE创建Python程序
IDLE为开发人员提供了许多有用的特性，如自动缩进、语法高亮显示、单词自动完成以及命令历史等等，在这些功能的帮助下，能够有效的提高我们的开发效率。下面我们通过一个实例来对这些特性分别加以介绍。我们的示例程序的源代码如下所示：

#提示用户进行输入
integer1 = raw_input('请输入一个整数:')
integer1 = int(integer1)
integer2 = raw_input('请再次输入一个整数:')
integer2 = int(integer2)

if integer1 < integer2:
print '%d < %d' %(integer1, integer2)
else:
print '%d ≥ %d' %(integer1, integer2)

我们现在演示如何利用IDLE的编辑器来创建Python程序。要新建一个文件，首先从“File”菜单中选择“New Window”菜单项，这样就可以在出现的窗口中输入程序的代码了。现在就让我们输入上面的代码来亲自体验一下IDLE所提供的各种便利吧。

我们首先介绍自动缩进。实际上，很少有哪种语言能像Python这样重视缩进了，在其他语言比如C语言，缩进对于代码的编写来说是“有了更好”，而不是“没有不行”，它充其量是一个个人书写代码的风格问题；但是到了Python语言这里，则把缩进提升到了一个语法的高度。复合语句不是用大括号{}之类的符号表示，而是通过缩进来表示。这样做的好处就是减少了程序员的自由度，有利于统一风格，使得人们在阅读代码时会更加轻松。为此，IDLE提供了自动缩进功能，它能将光标定位到下一行的指定空距处。当我们键入与控制结构对应的关键，如if等，或者输入如def等与函数定义对应的关键字的时候，按下回车键后IDLE就会启动自动缩进功能。如下图所示：


就像图3所示，当我们在if关键字所在行的冒号后面按回车键之后，IDLE自动进行了缩进。一般情况下，IDLE将代码缩进一级，即4个空格。如果想改变这个默认的缩进量的话，可以从“Format”菜单选择“New indent width”项来进行修改。对初学者来说，需要注意的是尽管自动缩进功能非常方便，但是我们不能完全依赖它，因为有时候自动缩进未必完全合我们的心意，所以还需要仔细检查一下。

所谓语法高亮显示，就是给代码不同的元素使用不同的颜色进行显示，关于这一点，我们从图3中已经看到了。默认时，关键字显示为桔红色，注释显示为红色，字符串为绿色，定义和解释器的输出显示为蓝色，控制台输出显示为棕色。在键入代码时，会自动应用这些颜色突出显示。语法高亮显示的好处是，可以更容易区分不同的语法元素，从而提高可读性；与此同时，语法高亮显示还降低了出错的可能性。比如，如果输入的变量名显示为桔红色，那么您就需要注意了，这说明该名称与预留的关键字冲突，所以必须给变量更换名称。

单词自动完成指的是，当用户输入单词的一部分后，从“Edit”菜单选择“Expand word”项，或者直接按Alt+/组合键自动完成该单词。如下图：


现在我们输入字符“i”之后按下组合键Alt+/，IDLE将自动完成该单词，结果如下图所示：

此外，有时候我们只记住了函数的开头几个字母，这时怎么办？比如我想在程序运行时用raw_input函数从标准输入设备键入一些内容，本来这个函数名我是记住了的，但由于肚子太饿输入raw这三个字母后，下面的几个字母却怎么也想不起来了，没关系，从“Edit”菜单选择“Show completetions”菜单项，IDLE就会给出一些提示，如图所示：

现在只要按下回车键，IDLE就会自动完成此函数名。如果不合适的话，还可以向上、向下方向键进行查找。
创建好程序之后，从“File”菜单中选择“Save”保存程序。如果是新文件，会弹出“Save as”对话框，我们可以在该对话框中指定文件名和保存位置。保存后，文件名会自动显示在屏幕顶部的蓝色标题栏中。如果文件中存在尚未存盘的内容，标题栏的文件名前后会有星号出现。

四、常用编辑功能详解
现在我们将介绍编写Python程序时常用的IDLE选项，下面按照不同的菜单分别列出，供初学者参考。对于“Edit”菜单，除了上面介绍的几个选项之外，常用的选项及解释如下所示：
Undo：撤销上一次的修改。
Redo：重复上一次的修改。
 Cut：将所选文本剪切至剪贴板。
Copy：将所选文本复制到剪贴板。
Paste：将剪贴板的文本粘帖到光标所在位置。
 Find：在窗口中查找单词或模式。
Find in files：在指定的文件中查找单词或模式
 Replace：替换单词或模式。
 Go to line：将光标定位到指定行首。
对于“Format”菜单，常用的选项及解释如下所示：
Indent region：使所选内容右移一级，即增加缩进量。
 Dedent region：使所选内容组左移一级，即减少缩进量。
 Comment out region：将所选内容变成注释。
 Uncomment region：去除所选内容每行前面的注释符。
 New indent width：重新设定制表位缩进宽度，范围2～16，宽度为2相当于1个空格。
 Expand word：单词自动完成。 Toggle tabs：打开或关闭制表位。

五、在IDLE中运行Python程序
要使用IDLE执行程序的话，可以从“Run”菜单中选择“Run Module”菜单项，该菜单项的功能是执行当前文件。对于我们的示例程序，执行情况如下图所示：


六、使用IDLE的调试器
软件开发过程中，总免不了这样或那样的错误，其中有语法方面的，也有逻辑方面的。对于语法错误，Python解释器能很容易的检测出来，这时它会停止程序的运行并给出错误提示。对于逻辑错误，解释器就鞭长莫及了，这时程序会一直执行下去，但是得到的运行结果却是错误的。所以，我们常常需要对程序进行调试。

最简单的调试方法是直接显示程序数据，例如可以在某些关键位置用print语句显示出变量的值，从而确定有没有出错。但是这个办法比较麻烦，因为开发人员必须在所有可疑的地方都插入打印语句。等到程序调试完后，还必须将这些打印语句全部清除，这真是太罗嗦了。

除此之外，我们还可以使用调试器来进行调试。利用调试器，我们可以分析被调试程序的数据，并监视程序的执行流程。调试器的功能包括暂停程序执行、检查和修改变量、调用方法而不更改程序代码等等。IDLE也提供了一个调试器，帮助开发人员来查找逻辑错误。

下面简单介绍IDLE的调试器的使用方法。在“Python Shell”窗口中单击“Debug”菜单中的“Debugger”菜单项，就可以启动IDLE的交互式调试器。这时，IDLE会打开“Debug Control”窗口，并在“Python Shell”窗口中输出“[DEBUG ON]”并后跟一个“>>>”提示符。这样，我们就能像平时那样使用这个“Python Shell”窗口了，只不过现在输入的任何命令都是允许在调试器下。我们可以在“Debug Control”窗口查看局部变量和全局变量等有关内容。如果要退出调试器的话，可以再次单击“Debug”菜单中的“Debugger”菜单项，IDLE会关闭“Debug Control”窗口，并在“Python Shell”窗口中输出“[DEBUG OFF]”。

七、IDLE的命令历史功能
命令历史可以记录会话期间在命令行中执行过的所有命令。在提示符下，可以按Alt+P组合键找回这些命令，每按一次，IDLE就会从最近的命令开始检索命令历史，按命令使用的顺序逐个显示。按Alt+N组合键，则可以反方向遍历各个命令，即从最初的命令开始遍历。

八、小结
IDLE是Python软件包自带的一个集成开发环境，非常适合于Python编程的初学者。本文通过一个示例程序详细介绍了IDLE在程序开发过程中的使用方法，希望能对大家学习Python编程有所帮助。