Python环境搭建指南

Python能做太多有趣使用的事了,不仅可以做现在火热的人工智能、数据分析,还可以做爬虫、Web开发、自动化运维的事情。

随着Python为我们工作与生活带来更多的便捷后,很多人开始学习Python,关注Python的发展前景、薪资和职业素养的提高。

于是有了一个大胆的想法,更细致的写一系列的Python相关的文章,里面涵盖了Python必备的基础知识点,希望大家能利用业余时间掌握 Python 开发技能,轻松实现职业转化。
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编程语言是什么?

Python 代码示例:

print("hello world")

这段代码在稍后的课程就会学习到,它能让电脑在屏幕上打印"hello world"这样一段内容。

可以看到这段代码是由英文单词和标点符号来组成的,实际上编程就像是写作文,只是书写的时候必须要遵守一些特殊的格式规定。

但是计算机是基于二进制的 0 和 1 来处理运算,所以当今的世界才会叫数字化时代。

这种 0 和 1 的组合指令又叫做机器语言,机器语言是电脑能够直接处理的指令,换而言之电脑根本不认识我们编程时写的英文单词和标点符号。

那么我们编程写的代码究竟如何控制电脑运行的?

就像我们和外国人说话要把内容翻译成英语一样。如果我们的代码想要运行,就必须要经过翻译处理,把 Python 语言的代码翻译成机器语言,这个过程叫做 编译,用来处理代码编译的软件叫做 编译器。

编程语言就是用来定义 计算机程序 的形式语言。我们通过编程语言来编写程序代码,再通过语言处理程序执行向计算机发送指令,让计算机完成对应的工作。

简单来说,编程语言就是人类和计算机进行交流的语言。

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计算机是如何处理程序的?

按照冯·诺依曼存储程序的原理,计算机的工作流程大致如下:

用户打开程序,程序开始执行;操作系统将程序内容和相关数据送入计算机的内存;CPU根据程序内容从内存中读取指令;CPU分析、处理指令,并为取下一条指令做准备;取下一条指令并分析、处理,如此重复操作,直至执行完程序中全部指令,最后将计算的结果放入指令指定的存储器地址中。

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Python简介

Python是由荷兰人吉多·范罗苏姆(Guido von Rossum,后面都称呼他为Guido)发明的一种编程语言。

Python的历史

  • 1989年圣诞节:Guido开始写Python语言的编译器。
  • 1991年2月:第一个Python解释器诞生,它是用C语言实现的,可以调用C语言的库函数。
  • 1994年1月:Python 1.0正式发布。
  • 2000年10月:Python 2.0发布,Python的整个开发过程更加透明,生态圈开始慢慢形成。
  • 2008年12月:Python 3.0发布,引入了诸多现代编程语言的新特性,但并不完全兼容之前的Python代码。

说明:大多数软件的版本号一般分为三段,形如A.B.C,其中A表示大版本号,当软件整体重写升级或出现不向后兼容的改变时,才会增加A;B表示功能更新,出现新功能时增加B;C表示小的改动(例如:修复了某个Bug),只要有修改就增加C。

Python的优点

Python的优点很多,简单为大家列出几点:

  1. 简单明确,跟其他很多语言相比,Python更容易上手。
  2. 开放源代码,拥有强大的社区和生态圈。
  3. 能够在Windows、macOS、Linux等各种系统上运行。

Python的应用领域

目前Python在Web服务器应用开发云基础设施开发网络数据采集(爬虫)数据分析量化交易机器学习深度学习自动化测试自动化运维等领域都有用武之地。

安装Python环境

想要开始你的Python编程之旅,首先得在计算机上安装Python环境,简单的说就是得安装运行Python程序的工具,通常也称之为Python解释器。我们强烈建议大家安装Python 3的环境,很明显它是目前更好的选择。

Windows环境

可以在Python官方网站(https://www.python.org/downloads/)找到下载链接并下载Python 3的安装程序。

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对于Windows操作系统,可以下载“executable installer”。

需要注意的是,如果在Windows 7环境下安装Python 3,需要先安装Service Pack 1补丁包,大家可以在Windows的“运行”中输入winver命令,从弹出的窗口上可以看到你的系统是否安装了该补丁包。

如果没有该补丁包,一定要先通过“Windows Update”或者类似“CCleaner”这样的工具自动安装该补丁包,安装完成后通常需要重启你的Windows系统,然后再开始安装Python环境。

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双击运行刚才下载的安装程序,会打开Python环境的安装向导。在执行安装向导的时候,记得勾选“Add Python 3.x to PATH”选项,这个选项会帮助我们将Python的解释器添加到PATH环境变量中(不理解没关系,照做就行),具体的步骤如下图所示。

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安装完成后可以打开Windows的“命令行提示符”工具并输入python --versionpython -V来检查安装是否成功,命令行提示符可以在“运行”中输入cmd来打开或者在“开始菜单”的附件中找到它。如果看了Python解释器对应的版本号(如:Python 3.7.8),说明你的安装已经成功了,如下图所示。

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说明:如果安装过程显示安装失败或执行上面的命令报错,很有可能是因为你的Windows系统缺失了一些动态链接库文件而导致的问题。
如果系统显示api-ms-win-crt*.dll文件缺失,可以在微软官网下载Visual C++ Redistributable for Visual Studio 2015文件进行修复,64位的系统需要下载有x64标记的安装文件。
如果是因为安装游戏时更新了Windows的DirectX之后导致某些动态链接库文件缺失问题,可以下载一个DirectX修复工具进行修复。
DirectX修复工具网址:https://dl.pconline.com.cn/download/360074-1.html

macOS环境

macOS自带了Python 2,但是我们需要安装和使用的是Python 3。

可以通过Python官方网站提供的下载链接找到适合macOS的“macOS installer”来安装Python 3,安装过程基本不需要做任何勾选,直接点击“下一步”即可。

安装完成后,可以在macOS的“终端”工具中输入python3命令来调用Python 3解释器,因为如果直接输入python,将会调用Python 2的解释器。

说明:如果对安装Python环境有任何疑问,需要Python安装包的朋友们可以微信扫描下方CSDN官方认证二维码输入“Python安装包”即可获取。
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pip的使用

安装完Python之后,通过查看目录可以看到
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Lib就是Python的标准库,里面包含了各种开发时使用的库文件,但是这些在后面的开发中是远远不够的,我们还需要更多的第三方扩展库。那就需要pip的帮助。

pip 是一个现代的,通用的Python包管理工具。提供了对 Python 包的查找、下载、安装、卸载的功能,便于我们对Python的资源包进行管理。

安装

在安装Python时,会自动下载并且安装pip.

配置
在windows命令行里,输入 pip -V 可以查看pip的版本。

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如果在命令行里,运行pip -V,出现如下提示:
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可能是因为在安装python的过程中未勾选 Add Python 3.7 to PATH 选项,需要手动的配置pip的环境变量。

手动配置如下:

右键此电脑–>环境变量–>找到并且双击Path–>在弹窗里点击新建–>找到pip的安装目录,把路径添加进去。

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这里新添加的路径 C:\Users\你的用户名\AppData\Local\Programs\Python\Python37\Scripts 是Python安装好后,pip.exe 这个可执行文件所在的目录。

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使用pip管理Python包

  • pip install <包名> 安装指定的包
  • pip uninstall <包名> 删除指定的包
  • pip list 显示已经安装的包
  • pip freeze 显示已经安装的包,并且以指定的格式显示
  • pip install -r required.txt 安装required.txt文件里列出的安装包

修改pip下载源

运行pip install 命令会从网站上下载指定的python包,默认是从 https://files.pythonhosted.org/网站上下载。这是个国外的网站,遇到网络情况不好的时候,可能会下载失败,我们可以通过命令,修改pip现在软件时的源。

格式:

pip install 包名 -i 国内源地址

示例:pip install flask -i https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/ 就是从中国科技大学(ustc)的服务器上下载flask(基于python的第三方web框架。

国内常用的pip下载源列表:

  • 阿里云 http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
  • 中国科技大学 https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
  • 豆瓣(douban) http://pypi.douban.com/simple/
  • 清华大学 https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
  • 中国科学技术大学 http://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/

初识Python总结

到这里,大家已经对Python语言有一个基本的了解,知道它可以做很多的事情,所以也值得我们去学习。

要用Python做开发,首先需要在自己的计算机上安装Python环境,上面我们为大家介绍了macOS和Windows两种环境下Python 3环境的安装方法,希望大家都能顺利的安装成功,以便开启我们后续的学习。

Python必备开发工具

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资料领取

上述这份完整版的Python安装学习资料已经上传CSDN官方,朋友们如果需要可以微信扫描下方CSDN官方认证二维码输入“领取资料” 即可领取

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