《Python从小白到大牛》第2篇 开发环境搭建

《Python从小白到大牛》已经上市！

开发环境搭建

《论语•魏灵公》曰：“工欲善其事，必先利其器”，做好一件事，准备工作非常重要。在开始学习Python技术之前，先介绍如何搭建Python开发环境是非常重要的一件事件。

就开发工具而言Python官方只提供了一个解释器和交互式运行编程环境，而没有IDE（Integrated
Development
Environments，集成开发环境）工具，事实上开发Python的第三方IDE工具也非常的多，这里列举几个Python社区推荐使用的几个工具：

• PyCharm。JetBrains公司开发的Python IDE工具。

• Eclipse+PyDev插件。PyDev插件，下载地址www.pydev.org。

• Visual Studio Code。微软公司开发的，能够开发多种语言的，跨平台IDE工具。

这几款工具都有免费版本，可以跨平台（Windows、Linux和macOS）。从编程程序代码、调试、版本管理等角度看PyCharm和Eclipse+PyDev都很强大，但Eclipse+PyDev安装有些麻烦，需要自己安装PyDev插件。Visual
Studio Code风格类似于Sublime
Text文本的IDE工具，同时又兼顾微软的IDE易用性，只要是安装相应的插件它几乎声明都可以开发。PyCharm与Visual
Studio Code相比，Visual Studio
Code内核小，占用内存少，开发Python需要安装扩展（插件），更适合有一定开发经验的人使用。而PyCharm只要是下载完成，安装成功就可以使用了，需要配置工作非常的少。

提示
Eclipse工具虽然是跨平台开发工具，但是它编写源代码文件的字符集默认是平台相关的，即在Windows平台下默认字符集是GBK，Linux和macOS平台下默认是UTF-8。这样在Windos下编写的源代码文件如果其中有中文字符，当在其他平台打开时，则会发生中文乱码。

综上所述，笔者个人推荐使用PyCharm，但考虑到广大读者不同喜好，本章会分别介绍这三个工具的安装和配置过程。

提示
本书提供给读者的示例源代码主要都基于PyCharm工具编写的项目，因此打开这些代码需要PyCharm工具。

搭建Python环境

无论是否使用IDE工具，首先应该先安装Python环境。由于历史的原因，能够提供Python环境产品有多个，包括：

• CPython。CPython是Python官方提供，一般情况下提到的Python就是指CPython，CPython是基于C语言编写的，它实现的Python解释器能够将源代码编译为字节码（Bytecode），类似于Java语言，然后再由虚拟机执行，这样当再次执行相同源代码文件时，如果源代码文件没有修改过，那么它会直接解释执行字节码文件，这样会提高程序的运行速度。

• PyPy。是基于Python实现的Python环境。速度要比Cpython快，但兼容性不如CPython。官网www.pypy.org。

• Jython。是基于Java实现的Python环境。可以将Python代码编译为Java字节码，可以在Java虚拟机下运行。官网www.jython.org。

• IronPython。是基于.NET平台实现的Python环境，可以.NET Framework链接库。官网
  www.ironpython.net。

考虑到兼容性和性能，本书使用Python官方提供CPython作为Python开发环境。Python官方CPython有多个不同平台版本（Windows、Linux/UNIX和macOS），其中大部分Linux、UNIX和macOS操作系统都已经安装了Python，只是版本有所不同。

提示
考虑到大部分读者使用的还是Windows系统，因此本书重点介绍Windows平台下Python开发环境的搭建。

截止本书编写完成为止，Python官方对外发布的最新是Python 3.6。图2-1所示是Python
3.6下载界面，它的下载地址是https://www.python.org/downloads。其中有Python
3和Python 3多种版本可以下载，另外还可以选择不同的操作系统Linux、UNIX和Mac OS
X[^1]和Windows。如果在当前页面单击Download Python 3.6.x按钮，则会下载Python
3.6.x安装文件。注意这里下载的Windows安装文件都是32位的，如果想下载64位安装的文件，可以单击图2-1中①所示的Windows超链接，进入如图2-2所示页面，在该页面中单击Windows
x86-64 executable installer超链接，下载Python Windows 64位安装的文件。

[^1]: Mac OS X是苹果桌面操作系统，基于UNIX操作系统，现在改名为macOS。

笔者下载的是载Windows
64位python-3.6.4-amd64.exe。下载完成后就可以安装了，双击该文件就可以安装了，安装过程中会弹出如图2-3所示的内容选择对话框，选中复选框Add
Python 3.6 to
PATH，选中该复选框可以将Python的安装路径添加的环境变量PATH中，这样就可以在任何文件夹下使用Python命令了。Customize
installation可以自定义安装，本例选择Install Now这会进行默认安装，单击Install
Now开始安装，直到安装结束关闭对话框，即可安装成功。

安装成功后，安装文件位于\<用户文件夹\>\AppData\Local\Programs\Python\Python36下面，在Windows开始菜单中打开Python
3.6文件夹，会发现4个快捷方式文件，如图2-4所示。这4个文件说明如下：

• IDLE (Python 3.6 64-bit).lnk。打开Python
  IDLE工具，IDLE是Python官方提供的编写Python程序的交互式运行编程环境工具。

• Python 3.6 (64-bit).lnk。打开Python解释器。

• Python 3.6 Manuals (64-bit).lnk。打开Python帮助文档。

• Python 3.6 Module Docs (64-bit).lnk。打开Python内置模块帮助文档。
  

PyCharm开发工具

PyCharm是Jetbrains公司（www.jetbrains.com）研发的开发Python的IDE开发工具。Jetbrains是一家捷克公司，它开发的很多工具都好评如潮，如图2-5所示JetBrains开发的工具，这些工具可以编写C/C++、C#、DSL、Go、Groovy、Java、JavaScript、Kotlin、Objective-C、PHP、Python、Ruby、Scala、SQL和Swift语言。

下载和安装

在图2-5所示的页面中单击PyCharm或通过地址https://www.jetbrains.com/pycharm/download/，进入如图2-6所示下载页面，可见PyCharm有两个版本：Professional和Community。Professional是收费的，可以免费试用30天，如果超过30天，则需要购买软件许可(License
key)。Community成为社区版，它是完全免费的，对于学习Python语言社区版已经足够了。在图2-6页面下载PyCharm工具，完成之后即可安装了。

下载安装文件成功后，既可以安装了，安装过程非常简单，这里不再赘述。

设置Python解释器

启动刚刚安装成功的PyCharm，需要根据个人喜好进行一些基本的设置，这些设置过程非常简单，这里不再赘述。基本设置完成进入PyCharm欢迎界面，如图2-7所示。单击欢迎界面底部的Configure按钮，在弹出菜单中选择Settings，选择左边Project
Interpreter（解释器）打开解释器配置对话框，图2-8所示，如果右边的Project
Interpreter没有设置，可以单击下拉按钮选择Python解释器（见编号①），下拉列表中没有Python解释器，可以单击配置按钮添加Python解释器（见编号②）。

在图2-8中单击配置按钮会弹出一个菜单如图2-9所示，单击Show
All菜单可以显示所有可用的Python解释器，如果没有可以单击Add
Local菜单添加Python解释器，弹出如图2-10所示对话框，其中有三个Python解释器虚拟环境：

• Virtuallenv
  Environment是Python解释器虚拟环境，当有多个不同的Python版本需要切换时，可以使用该选项。

• Conda Environment是配置Conda环境，
  Conda是一个开源的软件包管理系统和环境管理系统。安装Conda一般是通过安装Anaconda实现的，Anaconda
  是一个Python语言的免费增值发行版，用于进行大规模数据处理、预测分析和科学计算,
  致力于简化包的管理和部署。

• System
  Interpreter是配置当前系统安装的Python解释器，本例中需要选中该选项，选中该选项在右边的Interpreter选择当前系统安装的Python解释器文件夹，如图2-11所示。

选择Python解释器完成回到图2-8所示对话框，此时可见添加完成的解释器，如图2-12所示。

在图2-12所示对话框单击OK按钮关闭对话框，回到欢迎界面。

Eclipse+PyDev开发工具

Eclipse是著名的跨平台IDE工具，最初Eclipse是IBM支持开发的免费Java开发工具，2001年11月贡献给开源社区，现在它由非营利软件供应商联盟Eclipse基金会管理。Eclipse的本身也是一个框架平台，它有着丰富的插件，例如C++、Python、PHP等开发其他语言的插件。另外，Eclipse是绿色软件不需要写注册表，卸载非常方便。

安装Eclipse插件要比PyCharm麻烦，可分为三个步骤：

1.
安装JRE（Java运行环境）或JDK（Java开发工具包），Eclipse是基于Java的开发工具的，必须有Java运行环境才能运行。至于任何安装JRE或JDK超出本书的介绍访问，本书不再赘述，读者可以参考其他资料或参考笔者另外著作《Java从小白到大牛》第2章内容。

2. 下载和安装Eclipse。

3. 安装PyDev插件。

Eclipse下载和安装

本书采用Eclipse 4.6^2版本作为IDE工具，Eclipse
4.6下载地址是http://www.eclipse.org/downloads/，如图2-13所示是Windows系统的下载Eclipse下载页面，单击“DOWNLOAD
64 bit”按钮页面会跳转到，如图2-14所示的选择下载镜像地址页面，单击Select Another
Mirror连接可以改变下载镜像地址，然后单击DOWNLOAD按钮开始下载。

4.6开发代号是Neon（氖气），Eclipse开发代号的首字母是按照字母顺序排列的。Eclipse
4.7开发代号是Oxygen（氧气）。

下载完成后的文件是eclipse-inst-win64.exe，事实上eclipse-inst-win64.exe是安装各种Eclipse版本客户端，双击eclipse-inst-win64.exe弹出如图2-15所示的界面，选择Eclipse
IDE for Java Developers进入如图2-16所示的界面，在该界面中Installation
Folder可以改变安装文件夹，选中create start menu
entry可以添加快捷方式到开始菜单，选中create desktop
shortcut可以在桌面创建快捷方式，设置完成后单击INSTALL按钮开始安装，安装完成如果2-17所示，单击LAUNCH按钮启动Eclipse。

在Eclipse启动过程中，会弹出如图2-18所示，选择工作空间（workspace）对话框，工作空间是用来保存工程的文件夹。默认情况下每次Eclipse启动时候都需要选择工作空间，如果你觉得每次启动时都选择工作空间比较麻烦，可以选中Use
this as the default and to not ask
again选项，设置工作空间默认文件夹。初次启动Eclipse成功后，会进入如图2-19所示的欢迎界面。

安装PyDev插件

PyDev插件的网站是http://www.pydev.org，不过需要直接在网站上下载插件。在Eclipse工具中可以在线安装插件。

安装插件过程如下，首先启动Eclipse，选择菜单Help→Install New
Software弹出如图2-20所示的对话框。单击Add按钮弹出如图2-21所示对话框，在Location中输入插件在线安装地址http://pydev.org/updates，如图2-22所示。

确定输入内容后单击OK按钮关闭对话，Eclipse通过刚刚输入的网址查找插件，如果能够找到插件，则出现如图2-23所示对话框，从中选择PyDev插件按钮。选择完成后单击Next按钮进行安装，安装过程需要从网上下载插件，这个过程需要等一段时间。安装插件后重新启动Eclipse插件才能生效。

设置Python解释器

PyDev插件按钮安装成功后，也需要设置Python解释器。具体步骤：打开Eclipse，选择菜单Window→Preferences，弹出设置对话框，选择PyDev→Interpreters→Python
Interpreter，如图2-24所示。如果系统安装好了Python解释器，可以单击右边窗口的Quick
Auto-Config按钮，如果能够成功找到Python解释器，可见如图2-25所示的对话框。但是如果找不到合适的Python解释器，则可以单击New按钮自己手动指定Python解释器的安装文件夹。

设置UTF-8编码

在Windows下使用Eclipse还有一个麻烦的问题，在本章的开始提到过：Eclipse在Windows平台下默认字符集是GBK，如果在Windows平台下Eclipse编写Python程序代码，如果代码中有中文则无法解释运行，会出现如下错误。如果在其他平台打开该代码文件则会出现中文乱码问题。

File "XXX.py", line 2
SyntaxError: Non-UTF-8 code starting with '\xc4' in file XXX.py on line 3, but no encoding declared; see http://python.org/dev/peps/pep-0263/ for details

解决上述问题有两种方案：

1. 在代码文件的开通添加如下代码指令，告诉解释器采用GBK编码进行解释。

   # -*-coding:gbk -*-
   或
   # coding=gbk

2. 设置Eclipse编辑文本文件的默认字符集为UTF-8。这种方案不涉及到代码，本节介绍这种方案的设置过程。

具体步骤：打开Eclipse，选择菜单Window→Preferences，弹出设置对话框，选择General→Content
Types，打开右边的Content
Types设置窗口，如图2-26所示，首先Text文件类型，这种文件类型包含了所有的文本文件，然后在窗口底部的Default
encoding文本框中输入utf-8（或UTF-8）设置字符集，然后单击后面的Update按钮设置字符集。

Visual Studio Code开发工具

Visual Studio Code是由微软公司开发的IDE工具，与微软的其他的IDE，如Visual
Studio工具不同，Visual Studio
Code是跨平台的，可以安装在Windows、Linux和macOS平台上运行。Visual Studio
Code没有限定只能开发特定语言程序，事实上只要安装了合适的扩展（插件），它可以开发任何语言程序。

Visual Studio
Code下载地址是https://code.visualstudio.com/，打开下载页面如图2-27所示，单击Download
for Windows按钮可以下载Windows的Visual Studio
Code工具，如果下载其他平台工具可以单击Download for
Windows按钮后面的下拉按钮，在下拉框中选择不同平台的安装文件，如图2-28所示。

下载Visual Studio
Code安装文件成功后，既可以安装了，安装过程非常简单，这里不再赘述。安装完成后启动Visual
Studio Code，欢迎界面如图2-29所示。刚刚安装成功的Visual Studio
Code是没有Python扩展的，可以在欢迎界面中安装Python扩展，如图2-29中编号①所示单击Python超链接，即可安装Python扩展。

另外，也可以通过单击如图2-29中编号②所示扩展按钮，打开如图2-30所示扩展窗口，在扩展窗口文本框中输入python关键字，如图2-30中编号①所示，这是在扩展商店搜索Python相关的扩展，当找到合适的扩展，就可以安装了，如图2-30中编号②所示。本例中需要Python
0.9.1进行安装，这是Python的调试工具。

安装完成之后可以通过“文件”→“新建文件”，然后保存文件为xxx.py，这样Visual Studio
Code工具会识别出来这是一个Python源代码文件，此时Visual Studio
Code提示PyLint没有安装，如图2-31所示。PyLint是用来检查 Python
代码中的错误工具。如图2-31所示单击Install pylint进行安装。

文本编辑工具

也有一些读者喜欢使用单纯的文本编辑工具编写Python源程序代码，然后再Python解释器运行。这种方式客观上可以帮助初学者记住Python的一些关键字，以及常用的函数和类，但是这种方式用于实际项目开发，效率是很低的。为了满足不同人的喜好，本节还是为读者推荐一些开发Python的文本编辑工具。

考虑跨平台开发可以使用的文本编辑工具：

• Sublime
  Text。近年来发展和壮大的文本编辑工具，所有的设置没有图形界面，在JSON格式[^3]的文件中进行的，初学者入门比较难，官网www.sublimetext.com。

  [^3]: JSON(JavaScript Object Notation, JS对象标记)
  是一种轻量级的数据交换格式，采用键值对形式，如：{"firstName": "John"}。

• UltraEdit。历史悠久强大的文本编辑工具，可支持文本列模式等很多有用的功能，官网www.ultraedit.com。

如果只考虑Windows平台开发，可以选择的文本编辑工具就很多了，常用如下：

• Notepad++。Notepad++本意是Windows平台Notepad（记事本）的升级，但其功能非常强大，能够很好地支持中文等多种语言，内置支持多达27种语言的语法高亮度显示。更重要的是它是免费的。官网www.notepad-plus-plus.org。

• EditPlus。历史悠久强大的付费文本编辑工具，小巧、轻便、灵活，官网www.editplus.com。

这些工具下载和安装都很简单，并且都支持Python语言的高亮显示，不需要任何配置工作，因此每一种软件的下载、安装和配置过程本节不再赘述。

本章小结

通过对本章的学习，读者可以掌握Python环境的搭建过程。熟悉Python开发的几个IDE工具的下载、安装和配置过程。

配套视频

http://edu.51cto.com/sd/f907b

配套源代码

http://www.zhijieketang.com/group/8

电子书：

https://yuedu.baidu.com/ebook/5823871e59fafab069dc5022aaea998fcc2240fc