所有编程语言在一个操作系统中编译运行都需要自己的编程环境,本节介绍在Windows和Linux平台安装和配置Python环境及一些注意事项,检验编程环境是否安装成功最好的方法当然是运行程序,看其是否可行,同时本节也介绍了如何在集成开发环境中输出“hello world”。
Windows 10是编程人员常用的操作系统之一,Python语言也支持Windows系统。下面以Windows 10系统为例,介绍Python的安装方法和开发环境的配置。
Python的官网是https://www.python.org/,该网站提供Python各个版本的下载资源和Python标准库文档,还有一些学习教程和社区,非常适合初学者和开发人员学习使用。注意本书使用Windows 10操作系统环境,下面具体介绍下载步骤。
第1步:使用浏览器打开https://www.python.org/,鼠标移动到【Downloads】选项会弹出下拉菜单,其中能看到Python 3.7.2,本书以该版本为基础作介绍。下面还有提示Python 3.5以上版本不能在Windows XP或更早版本上使用,如图1-3所示。
图1-3 Python官网
第2步:选择【Windows】选项,进入页面后会显示很多的Python版本,下面逐一进行介绍,如图1-4所示。
图1-4 适用于Windows的Python版本
●Latest Python 3 Release-Python 3.7.2。
●Latest Python 2 Release-Python 2.7.15。
能够看出本书编著时Python3和Python2的最新发布版本为3.7.2和2.7.15。
●Python 2.7.16rc1-2019-02-17。
Python X.X.Xrc是预发行版本,不建议在生产环境中使用它。
●Python 3.8.0a1-2019-02-03。
Python X.X.Xa和Python X.X.Xb中的字母a是alpha,表示内部测试版,字母b是beta,表示公开测试版,提供给测试人员和一些发烧友使用。
●Python 3.7.2-2018-12-24。
PythonX.X.X才是发行版本,这是目前Python 3.7系列的最新版本,建议尽量使用Python的最新发行版本,除非有特殊需求。
Windows系统目前有32位和64位,根据系统位数不同选择不同的Python安装包。
●Windows x86(32位)。
●Windows x86-64(64位)。
确定好系统是32位还是64位之后,这里还提供了几种不同的安装包。
●web-based installer(基于Web的安装程序,执行安装后才通过网络在线下载Python)。
●executable installer(可执行安装程序,也就是exe文件,下载后可直接进行离线安装)。
●embeddable zip file(嵌入式zip压缩文件,解压后不需要安装就可以直接使用)。
第3步:通过以上分析,首先确定操作系统是32位还是64位,如果是64位的,则选择【Python 3.7.2-2018-12-24】选项,单击【Windows x86-64 executable installer】版本即可进行下载,后续等待下载完成。
当系统自动下载完Python安装程序后,接下来就可以进行安装了,操作方法如下。
第1步:下载完成后在计算机的下载保存位置会出现一个exe文件,如图1-5所示,双击【python-3.7.2.exe】文件进行安装。
图1-5 Python安装文件
第2步:安装页面如图1-6所示,有【Install Now】立即安装和【Customize installation】自定义安装两种选择,没有其他要求直接选择【Install Now】,即可完成安装,同时勾选【Add Python 3.7 to PATH】,自动添加环境变量。如果忘记勾选,也可以安装后自己手动添加环境变量。
图1-6 立即安装和自定义安装
完成安装后进入DOS命令行窗口,输入Python可能会出现以下两种情况。
情况一:能看到Python的版本为3.7.2,说明Python已经安装成功,如图1-7所示。
图1-7 成功添加环境变量
情况二:DOS命令行窗口出现【‘python’不是内部或外部命令,也不是可运行的程序】,如图1-8所示。这是因为没有选中【Add Python 3.7 to PATH】复选框。
图1-8 缺少环境变量
如果在安装过程中忘记勾选【Add Python 3.7 to PATH】选项,那就需要自己手动添加环境变量了。首先什么是环境变量?通常在安装软件完成后都会有一个exe文件,以后可以通过这个exe文件启动该软件。如果觉得这个exe文件放在目录里使用不太方便,还可以将快捷方式发送到桌面,这时候启动软件是不需要环境变量的。还有一种方式就是从Windows、DOS或Linux终端通过命令行的方式启动软件,就像上文介绍的在DOS命令行窗口中输入“python”,计算机就会寻找该软件的exe文件,但是不可能在全部文件里搜索,这样太浪费时间,计算机会在本目录和path环境变量中寻找,因此环境变量存放的是软件exe文件的路径。具体配置环境变量的方法如下。
第1步:找到启动Python的exe文件路径,编者在安装时的默认路径是“C:\Users\zhouyuanlin\AppData\Local\Programs\Python\Python 37-32”,选择并复制该路径。
第2步:鼠标移动到【此电脑】图标并右击,在弹出的快捷菜单中选择【属性】命令,如图1-9所示。
图1-9【属性】选项
第3步:弹出【系统】窗口,可查看计算机的基本信息,如图1-10所示。
图1-10【系统】窗口
第4步:单击【高级系统设置】选项,打开【系统属性】对话框,切换到【高级】选项卡,如图1-11所示。
第5步:在【系统属性】对话框中,单击【环境变量】按钮,打开【环境变量】对话框;在【环境变量】对话框中,选择【Path】选项,并单击【编辑】按钮,如图1-12所示。
图1-11【系统属性】对话框
图1-12【环境变量】对话框
第6步:在打开的【编辑环境变量】对话框中,单击【新建】按钮,将刚才复制的路径粘贴即可,如图1-13所示。最后在已打开的对话框中依次单击【确定】按钮即可。
图1-13【编辑环境变量】对话框
第7步:这时候重新进入cmd命令模式,在DOS命令行窗口输入“python”就可以启动Python了。如果出现如图1-14所示的信息,说明环境变量添加成功。
图1-14 验证添加的环境变量
当不需要Python软件时,也可以进行卸载。Python的卸载非常简单,双击可执行安装程序【python-3.7.2.exe】文件,在打开的窗口中选择【Uninstall】选项就可以完成卸载,如图1-15所示。
图1-15 卸载软件
在计算机中已安装好Python,现在来进行案例操作“Hello world”。当在DOS命令行窗口中输入python之后会出现>>>,其实这就是输入代码的地方,尝试输入print(‘Hello world!’),并按下【Enter】键,就会显示出“Hello world”,如图1-16所示。
图1-16 “Hello world”案例
集成开发环境(Integrated Development Environment, IDE)是一种编程套件,整合了程序编写和测试所需的基本工具。IDE与上面介绍的命令行方式相比,最大的优势就是可视化,操作方便,对用户更友好。一般而言,每一种编程语言都有自己的特色和执行过程,因此IDE也会针对特定的编程语言去设计。例如,对于Python很好用的IDE是PyCharm。当然也有一些通用的IDE,包括Eclipse、Microsoft Visual Studio等,这些IDE均可以通过安装不同插件来支持不同语言,使用也非常方便。有时选择IDE可能是因为功能齐全、字体好看,或因为使用习惯,也有可能是轻便、容易获取。下面介绍使用轻便简单的IDLE(Integrated Development and Learning Environment),这是Python自带的集成开发和学习环境。
在首次安装Python的IDLE时,不会在桌面上创建快捷方式,可以在安装目录里面找到【IDLE(Python 3.7 32-bit)】并打开,也可以在Windows系统中的开始菜单中找到安装的软件,选择【菜单】→【所有程序】→【Python 3.7】→【IDLE】选项,打开IDLE,如图1-17所示。打开的IDLE界面如图1-18所示。
图1-17 选择IDLE选项
图1-18 IDLE界面
IDLE是一个简单的IDE,适用于初学者,在不同的平台上只要安装了Python都能找到,而且UI界面和操作都基本一致。建议读者们在后续的学习中多去熟悉并使用IDLE。
Linux系统包含众多的发行版本,Ubuntu占有的用户群体较多且拥有活跃的社区,方便获取一系列的帮助。一般情况下Ubuntu系统内置Python 2.7版本,用户需要在Ubuntu系统中安装所需的Python 3.7.2版本。Python在Linux中采用源码编译安装方式,下面进行安装环境配置。
第1步:进入Ubuntu桌面,通过【Ctrl+Alt+T】快捷键呼出控制台,控制台如图1-19所示。
图1-19 控制台界面
第2步:在控制台中输入sudo apt update和sudo apt upgrade-y命令执行升级命令,对系统的软件依赖等环境进行更新,如图1-20所示。
图1-20 升级与更新命令
升级和更新需要花费些时间,如果由于连接的镜像服务器位于国外导致下载太慢,可以考虑更换国内镜像源,当出现完成字样时则升级更新完毕。
第3步:安装编译Python源程序所需的包。这一步需要将安装编译Python所需的工具包备齐,在命令行中输入以下三条命令。
#sudo apt install build-essential-y
#sudo apt install libncurses5-dev libgdbm-dev libnss3-dev libssl-dev libreadline-dev libffi-dev-y
#sudo apt-get install zlib1g-dev
等待所需工具包安装完毕后执行下一步。
第4步:下载Python 3.7.2源程序压缩包。
如图1-21所示,在终端输入wget https://www.python.org/ftp/python/3.7.2/Python-3.7.2.tgz,从Python官方网站下载Python 3.7.2的源码压缩包,下载完毕后输入tar-xzvf Python-3.7.2.tgz命令解压缩至当前目录,如图1-22所示。此时已经成功获得Python程序源码。
图1-21 下载Python 3.7.2
图1-22 解压缩下载文件
第5步:配置、编译和安装Python 3.7.2。先通过cd Python-3.7.2命令进入解压后的压缩包,如图1-23所示。然后输入./configure或./configure——enable-optimizations命令生成makefile文件。
这里需要注意的是,执行上条命令将启用代码的发布版本,该命令可以优化二进制文件,获得更好、更快的运行速度,但要运行测试,编译时需要花费一些时间。也可以不进行这一项配置,直接执行./configure命令即可。
接下来输入sudo make&&sudo make install命令进行编译安装,等待安装结束,如图1-23所示。
图1-23 切换目录和编译
第6步:查看Python版本。在安装完成后,输入命令Python 3,若进入Python 3命令行且版本号为3.7.2,则Python 3.7.2安装完成,如图1-24所示。
图1-24 成功进入Python 3命令行
安装Python时最好使用默认路径,而且安装路径不能使用中文,以免出现错误。
Ubuntu 16版本的安装方式与上述相同,推荐使用Ubuntu16版本以上系统。
如果下载速度过慢,可以考虑更换国内Ubuntu镜像源。
本章介绍了在Windows系统和Linux系统的Python安装,但在后续的章节中为了方便大家学习还是使用Windows系统。