Python编程快速入门

Python编程环境设置

　　Python是一种解释性语言，它使用解释器来解释和执行代码，这对用户来说省去了C或C++之类语言的编译步骤，直接从源代码即可运行，因此更容易编写和调试。工欲善其事，必先利其器。在学习Python编程之前，先让我们安装好相应的工具并对编程环境进行设置。

　　首先进入Python官方下载频道https://www.python.org/downloads，点击“Download Python 3.11.2”按钮进入下载页面（此数字会随着版本的升级而改变）。找到适合自己系统的下载链接，比如笔者为Windows的64位系统，所以选择下载了“Windows installer (64-bit)”。双击下载所得的EXE可执行文件启动Python安装向导（图1）。

　　图1 Python安装向导

　　勾选“Add python.exe to PATH”项，这样就不用后期手动将Python程序添加到系统路径中了。点击“Install Now”即可自动安装。如果不希望安装到默认的C盘，可以点击“Customize installation”自定义安装项，根据向导提示一步步安装（图2）。

　　图2 Python自定义安装

　　作为初学者选择默认安装选项即可。安装成功后，对于Windows系统将会有一个“Disable path length limit（禁用路径长度限制）”的提示，这是因为Windows系统能够处理的文件路径长度有一定的限制（图3）。点击禁用这一限制可以避免处理长文件路径时出现的调试问题，不过这也可能导致与旧版本Windows 10的兼容性问题。对于我们初学者来说可以暂时跳过此选项，因为以后有需要时还可以修改注册表来解决。

　　图3 Python安装成功的界面

　　点击“Close”按钮关闭安装向导。现在我们测试Python是否安装成功。按Win+R键调出运行对话框，输入“cmd”后按回车键打开命令提示符窗口，然后输入“python”并按回车，如果能够显示出Python版本等信息内容，并且提示符变成了“>>>”，则表示安装成功了。此时可输入一行测试代码：

　　print("嗨，欢迎来到Python世界！")

　　按回车键执行，即可得到“嗨，欢迎来到Python世界！”的显示信息。几乎每种编程语言教程中都会展示一下“hello, world!”程序，虽然很俗套，但不得不说Python的实现是如此的简单。紧接着执行代码“exit()”退出Python环境，完成此一阶段的测试（图4）。

　　图4 Python的“hello, world!”程序示例

　　命令提示符的界面过于简陋，我们可以试试Python自带的IDLE交互式开发环境。点击系统“开始”按钮，在开始菜单顶部的最近添加中就可以看到“IDLE(Pyton 3.11 64-bit)”程序了，点击即可打开。

　　IDLE通过不同的颜色区分代码及执行结果，清晰明了。尤其方便的是，当我们输入某个函数时，它会智能显示参数提示，辅助我们输入代码，非常方便（图5）。

　　图5 Python的IDLE交互式开发环境

　　除了一行一行的交互式执行，IDLE还可以执行扩展名为“py”的Python程序文件，下面就来做个测试。首先点击菜单命令“File→New File”打开IDLE的代码编辑器，输入以下代码：

　　# Python 3: 显示n个数以内的斐波纳契（Fibonacci）序列

　　def fib(n):

　　a, b = 0, 1

　　while a < n:

　　print(a, end=' ')

　　a, b = b, a+b

　　print()

　　fib(1000)

　　代码解释：“#”后面的文字表示注释，是程序员对代码的说明，这是给阅读代码的人看的，Python解释器会自动忽略这一行。接下来的“def fib(n):”定义了一个名为“fib”的函数，其后缩进的几行代码就是该函数的内容，其主体是一个“while”循环，通过斐波纳契数列公式反复运算，运算结果通过“print()”函数显示出来，其参数“end='  '”表示每个数字后面加几个空格，是为了将数字隔开（用来显示的print函数在后面的示例中将频繁出现）。当然，函数定义只是表明此函数能做什么，真正运行还得对它进行调用，这就是最后一行代码“fib(1000)”的作用，在调用该函数时，传递了一个参数“1000”，表示要计算1000以内的斐波纳契数列（图6）。

　　图6 斐波纳契数列计算

　　对于初学者来说可能还理解不了这段代码，没有关系，这正是后文要介绍的内容。现在按Ctrl+S键保存，在打开的保存对话框中输入文件名（本例取名为“Fibonacci”），这里无需手动添加“py”后缀，它会自动添加（图7）。

　　图7 保存Python程序文件

　　保存完毕，点击代码编辑器的菜单命令“Run→Run Module”，或者直接按F5键，即可运行这段代码了。下次在IDLE中，随时可以执行菜单命令“File→Open”打开“Fibonacci.py”文件，并按F5键运行（图8）。

　　图8 斐波纳契数列计算程序的输出结果

　　PyCharm——Python开发好伴侣

　　IDE是Integrated Development Environment的缩写，意为集成开发环境，主要用来辅助程序开发。Python并不一定需要IDE，因为它可以在任何文本编辑器中编写并从命令行运行。但是IDE可以提供许多辅助功能，例如代码调试、智能完成和语法高亮显示等。另外，IDE还可以提供重构、代码导航和项目管理等工具，这些工具可以帮助我们更快、更轻松地编写Python代码，并且可以更轻松地调试和维护代码。

　　Python开发人员有多种IDE可用，相对来说PyCharm是个非常不错的选择，它可以让Python开发过程变得更加轻松和高效。值得称道的是，PyCharm提供一个强大的社区版本，可以免费使用，并且可以在网上获得免费支持。

　　首先进入PyCharm主页https://www.jetbra