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PyCharm是由捷克的软件开发公司JetBrains打造的一款Python IDE（Integrated Development Environment，集成开发环境）。PyCharm具备一般Python IDE的功能，比如调试、语法高亮、项目管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制等。PyCharm还提供了一些很好的功能用于Django开发，支持Google App Engine，还支持在.NET和Mono上实现的Python语言IronPython。
首先下载软件。
（1）登录PyCharm的官网，看到有两个版本，即Professional（专业版，收费，可试用30天）和Community（社区版，免费），可供选择，如图1-17所示。
图1-17 PyCharm官网下载页面
一般对于初学者或读者来说，下载免费社区版即可。
（2）在“Community”下方的“Download”按钮右侧的下拉列表框中根据计算机操作系统的CPU（Central Processing Unit，中央处理器）架构选择对应的选项“.exe”或“.exe（ARM64）”。然后单击“Download”按钮，下载PyCharm 2022.3版本的pycharm-community-2022.3.exe文件。
（3）双击下载的pycharm-community-2022.3.exe文件，弹出PyCharm的安装界面，如图1-18所示。
图1-18 安装界面
（4）单击“Next”按钮，在打开的对话框中设置PyCharm的安装路径。默认安装在C盘下，如图1-19所示，可以单击“Browse...”按钮，自定义安装路径。
图1-19 设置安装路径
（5）单击“Next”按钮，在图1-20所示的对话框中设置安装选项。
图1-20 设置安装选项
● PyCharm Community Edition：勾选该复选框，为PyCharm创建桌面快捷方式。
● Add "bin" folder to the PATH：勾选该复选框，将PyCharm的启动目录添加到环境变量，执行该操作过后，需要重启计算机。
● Add "Open Folder as Project"：勾选该复选框，添加右键快捷菜单，使用打开项目的方式打开选中的文件夹。
● .py：勾选该复选框，将.py文件与PyCharm关联起来，默认用PyCharm打开.py文件。勾选该复选框后，PyCharm每次打开的速度会比较慢。
（6）单击“Next”按钮，设置PyCharm桌面快捷方式所在的“开始”菜单中的文件夹，默认选择“JetBrains”，如图1-21所示。单击“Install”按钮，此时对话框内会显示安装进度，如图1-22所示，然后等待安装完毕。
图1-21 选择“开始”菜单中的文件夹
图1-22 安装进度
（7）安装结束后出现一个对话框，提示用户必须重启计算机以完成PyCharm的安装，如图1-23所示。用户可以选中“Reboot now”单选按钮，即刻自动重启计算机，也可以选中“I want to manually reboot later”单选按钮，稍后手动重启计算机。
图1-23 安装结束对话框
双击桌面上的PyCharm图标，进入协议界面，勾选“I confirm that I have read and accept the terms of this User Agreement”复选框，同意使用协议，如图1-24所示。
图1-24 协议界面
单击“Continue”按钮，弹出数据共享界面“DATA SHARING”，如图1-25所示，确定是否需要进行数据共享，单击“Don't send”按钮，激活PyCharm启动界面，如图1-26所示。
图1-25 数据共享界面
图1-26 启动界面
PyCharm激活之后会自动跳转到编辑界面，如图1-27所示。该界面包括Projects（项目）、Customize（自定义）、Plugins（插件）、Learn（学习文档）这4个选项卡。
图1-27 编辑界面
打开“Customize”选项卡，在图1-28所示的界面中可以设置编辑器界面参数。
图1-28 “Customize”选项卡
在“Color theme”下拉列表中显示以下主题。
● IntelliJ Light：白色主题，如图1-29所示。本书后续的编辑器界面将采用白色主题进行讲解。
● Darcula：黑色主题，默认选择该选项。
● High contrast：黑色高对比度主题。
图1-29 IntelliJ Light主题
在“Accessibility”选项组中，可以看到“IDE font”默认为“12.0”，用户可以根据需要修改字号。本书将字号设置为“14”。
在“Keymap”选项组中，可以根据需要配置快捷键。
在“Projects”选项卡中单击“New Project”按钮，在弹出的“New Project”对话框中设置项目路径和名称，如图1-30所示。
图1-30 “New Project”对话框
单击“Create”按钮，即可打开PyCharm编辑器界面，并显示创建的项目，如图1-31所示。
图1-31 PyCharm编辑器界面
创建PyCharm项目文件后，需要创建Python文件，才可以进入PyCharm与Python的交互式命令编辑窗口。
创建Python文件有以下两种常用方法。
在PyCharm中创建一个新文件最简便的方法是在“File”→“New”子菜单中选择一种适当的文件类型。
选择菜单栏中的“File”→“New”命令，打开图1-32所示的子菜单。
图1-32 “New”子菜单
选择“Python File”命令，弹出“New Python file”子菜单、Python文件包含下面3种文件类型：Python file（Python文件）、Python unit test（Python单元测试文件）、Python stub（Python存根文件）。
选择“Python file”，输入文件名称“test file01”，如图1-33所示，按Enter键，即可进入新建的文件test file01.py的命令编辑窗口，如图1-34所示。
图1-33 “New Python file”子菜单
图1-34 test file01.py的命令编辑窗口
右击项目文件，在弹出的右键快捷菜单中选择“New”→“Python File”命令，也可以新建Python文件。
在PyCharm中运行Python文件常用的方法有以下3种。
● 在Python文件的命令编辑窗口中，在需要运行的代码上右击，从弹出的右键快捷菜单中选择命令“Run”。
●
单击菜单栏下方工具栏中的“Run”按钮
。
● 按Ctrl+Shift+F10快捷键。
如果打开了“Run”面板，单击该面板左侧工具栏中的“Run”按钮
，也可以运行Python文件。
本实例在PyCharm中创建一个简单的Python文件并运行，帮助读者进一步熟悉PyCharm的工作环境，以及编辑、运行Python文件的操作方法。
操作步骤如下。
（1）在PyCharm中新建一个名为ch01的项目。然后在项目中新建一个名为firstPyFile.py的Python文件。
（2）在firstPyFile.py的命令编辑窗口中编写如下程序：
# 一个简单的Python文件
name = "Alice" # 定义字符串变量name，并赋初值为"Alice"
age = 4 # 数值变量age
print(name, "is", age, "years old!") # 输出变量值
age = age + 1 # 修改变量age的值
print(name, "is", age, "years old now!") # 输出变量值（3）在命令编辑窗口顶部右击Python文件firstPyFile.py的标签，从弹出的右键快捷菜单中选择“Run 'firstPyFile'”命令，即可打开“Run”面板，显示运行结果，如图1-35所示。
图1-35 运行结果
用Python进行数据分析时常用的模块库有NumPy、SciPy、pandas、Matplotlib，使用pip（pip3）工具或Anaconda在下载、安装这些模块后，可以在IDLE Shell中使用关于数组、矩阵的函数。如果要在PyCharm中使用数据分析模块，则需要另行安装。
（1）打开PyCharm，选择菜单栏中的“File”→“Settings”命令，打开“Settings”对话框。
（2）在左侧的列表框中展开“Project:firstPythonProject”→“Python Interpreter”节点，在右侧的列表框顶部单击“Install”按钮
，弹出“Available Packages”对话框。
（3）在搜索框中输入需要安装的数组矩阵模块库（例如NumPy），左侧列表框中会自动选择相应的模块库，右侧显示该库的简要说明，如图1-36所示。
图1-36 “Available Packages”对话框
（4）单击“Install Package”按钮，即可安装该模块。安装成功后，在对话框底部显示安装完成的信息，如图1-37所示。
图1-37 包安装成功
（5）安装完成后，关闭“Available Packages”对话框，返回“Settings”对话框。此时在列表框中可以看到当前项目中已加载的包列表。
（6）单击“OK”按钮关闭对话框。
模块的应用提高了代码的复用性和可维护性。利用模块，编写代码不必从0开始，当一个模块编写完毕，就可以被其他地方引用，也可以引用其他模块，包括Python内置的模块和来自第三方的模块。使用模块还可以避免函数名和变量名冲突。
下面简要介绍导入模块常用的两个命令。
1）import
Python导入模块一般使用import实现，具体方法如下：
import modename这种导入方法常用于导入内置模块（如os和sys.time等）或者第三方库，例如：
import sys
提示
一个模块可以在当前位置导入多次，但只有第一次导入会将模块包含的内容加载到内存，并执行源文件内的代码。第二次导入，不会再次执行该模块，只是完成一次引用。
为了简化程序、方便维护，在导入模块时运用as可以重命名模块，例如：
import numpy as np # 导入NumPy模块，重命名为np
# 调用模块中的函数
np.linspace()
np.empty()2）from…import…
from…import…命令用于导入模块库中的指定模块，而不是所有模块，其调用格式如下：
from modename import funcname 例如：
from os import chown,chmod #导入模块chown和chmod
from A.b import c #从A的子模块b导入模块c