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開始在 Windows 上使用 Python(初學者)

編輯:Python

下面是一個分步指南,適用對了解 Python 感興趣並使用 Windows 的初學者。

設置開發環境

對於不熟悉 Python 的初學者,建議從 Microsoft Store 安裝 Python。 通過 Microsoft Store 安裝會使用基本 Python3 解釋器,但會為當前用戶設置 PATH 設置(避免需要管理員訪問權限),以及提供自動更新。 如果處於教育環境中或所屬組織限制計算機上的權限或管理訪問權限,則這會特別有用。

如果在 Windows 上將 Python 用於 Web 開發,則建議為開發環境設置其他設置。 建議通過適用於 Linux 的 Windows 子系統安裝和使用 Python,而不是直接在 Windows 上安裝。 有關幫助,請參閱:開始在 Windows 上將 Python 用於 Web 開發。 如果對在操作系統上自動執行常見任務感興趣,請參閱我們的指南:開始在 Windows 上將 Python 用於腳本和自動化。 對於某些高級方案(如需要訪問/修改 Python 的已安裝文件、創建二進制文件的副本或直接使用 Python DLL),可能需要考慮直接從 python.org 下載特定 Python 版本或考慮安裝替代實現,如 Anaconda、Jython、PyPy、WinPython、IronPython 等。建議僅當你是更高級的 Python 程序員並且有特定原因需要選擇替代實現時才使用此方法。

安裝 Python

使用 Microsoft Store 安裝 Python:

  1. 轉到“開始” 菜單(左下方 Windows 圖標),輸入“Microsoft Store”,選擇用於打開應用商店的鏈接。

  2. 應用商店打開後,從右上方菜單中選擇“搜索”,然後輸入“Python”。 在“應用”下,從結果中選擇要使用的 Python 版本。 我們建議使用最新的版本,除非有理由不這樣做(例如與計劃處理的預先存在項目上使用的版本保持一致)。 確定要安裝的版本後,請選擇“獲取”。

  3. Python 完成下載和安裝過程後,使用“開始”菜單(左下方 Windows 圖標)打開 Windows PowerShell。 PowerShell 打開後,輸入 Python --version 以確認已在計算機上安裝了 Python3。

  4. Python 的 Microsoft Store 安裝包括 pip(標准包管理器)。 通過 pip 可以安裝和管理不屬於 Python 標准庫的其他包。 若要確認還可使用 pip 安裝和管理包,請輸入 pip --version

安裝 Visual Studio Code

通過使用 VS Code 作為文本編輯器/集成開發環境 (IDE),可以利用 IntelliSense(代碼完成輔助)、Linting(可幫助避免在代碼中發生錯誤)、調試支持(可幫助在運行代碼之後查找代碼中的錯誤)、代碼片段(小型可重用代碼塊的模板)以及單元測試(使用不同類型的輸入測試代碼的接口)。

VS Code 還包含一個內置終端,使你可以使用 Windows 命令提示符、PowerShell 或是所喜歡的任何工具打開 Python 命令行,從而在代碼編輯器與命令行之間建立無縫工作流。

  1. 若要安裝 VS Code,請下載適用於 Windows 的 VS Code:https://code.visualstudio.com。

  2. 安裝 VS Code 以後,還需安裝 Python 擴展。 若要安裝 Python 擴展,可以選擇 VS Code 市場鏈接,也可以打開 VS Code 並在擴展菜單中搜索 Python (Ctrl+Shift+X)。

  3. Python 是一種解釋型語言,若要運行 Python 代碼,必須向 VS Code 告知要使用的解釋器。 建議使用最新版本的 Python,除非有特定原因需要選擇其他版本。 安裝 Python 擴展以後,請選擇 Python 3 解釋器,具體方法是:打開“命令面板”(Ctrl+Shift+P),開始輸入命令“Python:選擇解釋器”進行搜索,然後選擇命令。 在可用時,還可以使用底部狀態欄上的“選擇 Python 環境”選項(它可能已顯示所選解釋器)。 該命令提供 VS Code 可以自動找到的可用解釋器列表(包括虛擬環境)。 如果看不到所需解釋器,請參閱配置 Python 環境。

  4. 若要在 VS Code 中打開終端,請選擇“視圖”>“終端”,或者使用快捷方式 Ctrl+'(使用反撇號字符)。 默認終端是 PowerShell。

  5. 在 VS Code 終端中,只需通過輸入以下命令即可打開 Python:python

  6. 通過輸入以下內容來嘗試使用 Python 解釋器:print("Hello World")。 Python 會返回語句“Hello World”。

安裝 Git(可選)

如果計劃與其他人協作處理 Python 代碼,或是在開放源代碼站點(例如 GitHub)上托管項目,則 VS Code 支持使用 Git 進行版本控制。 VS Code 中的“源代碼管理”選項卡可跟蹤所有更改,並直接在 UI 中內置了常見 Git 命令(add、commit、push、pull)。 需要先安裝 Git,以便為“源代碼管理”面板提供支持。

  1. 從 git-scm 網站下載並安裝適用於 Windows 的 Git。

  2. 其中包含了一個安裝向導,該向導會詢問一系列有關 Git 安裝設置的問題。 建議使用所有默認設置,除非有特定原因需要更改某些設置。

  3. 如果以前從未使用過 Git,則 GitHub 指南可以幫助入門。

有關一些 Python 基礎知識的 Hello World 教程

據創建者 Guido van Rossum 所說,Python 是一種“高級編程語言”,其核心設計理念全都與代碼可讀性以及使程序員可以采用幾行代碼來表達概念的語法相關。

Python 是一種解釋型語言。 與所編寫的代碼需要轉換為機器碼才能由計算機處理器運行的編譯型語言不同,Python 代碼直接傳遞給解釋器並直接運行。 只需鍵入代碼並運行即可。 我們來試一試!

  1. 打開 PowerShell 命令行後,輸入 python 以運行 Python 3 解釋器。 (某些說明更喜歡使用命令 py 或 python3,這些方法也適用)。 你會知道已成功執行,因為會顯示一個 >>> 提示符(包含三個大於符號)。

  2. 可以通過幾種內置方法修改 Python 中的字符串。 使用以下命令創建變量:variable = 'Hello World!'。 按 Enter 以換行。

  3. 使用以下命令打印變量:print(variable)。 這會顯示文本“Hello World!”。

  4. 使用以下命令算出字符串變量的長度(使用的字符數):len(variable)。 這會顯示使用了 12 個字符。 (請注意,空格在總長度中計為一個字符。)

  5. 將字符串變量轉換為大寫字母:variable.upper()。 現在將字符串變量轉換為小寫字母:variable.lower()

  6. 統計在字符串變量中使用字母“l”的次數:variable.count("l")

  7. 在字符串變量中搜索特定字符,我們使用以下命令來查找感歎號:variable.find("!")。 這會顯示感歎號是字符串第 11 個位置的字符。

  8. 將感歎號替換為問號:variable.replace("!", "?")

  9. 若要退出 Python,可以輸入 exit()quit() 或選擇 Ctrl-Z。

希望你在使用 Python 的某些內置字符串修改方法時感受到樂趣。 現在來嘗試使用 VS Code 創建 Python 程序文件並運行。

將 Python 與 VS Code 一起使用的 Hello World 教程

VS Code 團隊結合了一個出色的 Python 入門教程,其中演練了如何使用 Python 創建 Hello World 程序、運行程序文件、配置和運行調試器以及安裝 matplotlib 和 numpy 等包以在虛擬環境中創建圖表。

  1. 打開 PowerShell 並創建名為“hello”的空文件夾,導航到此文件夾,然後在 VS Code 中打開它:

    控制台復制

    mkdir hello
    cd hello
    code .
    
  2. VS Code 打開後,在左側“資源管理器”窗口中會顯示新的 hello 文件夾,在 VS Code 底部面板中打開命令行窗口,具體方法是按 Ctrl+'(使用反撇號),或選擇“視圖”>“終端”。 在一個文件夾中啟動 VS Code 會使該文件夾成為“工作區”。 VS Code 將特定於該工作區的設置存儲在 .vscode/settings.json 中,這些設置與全局存儲的用戶設置分隔開來。

  3. 繼續 VS Code 文檔中的教程:創建 Python Hello World 源代碼文件。

使用 Pygame 創建簡單游戲

Pygame 是一種用於編寫游戲的常用 Python 包 - 鼓勵學生學習編程,同時創建有趣的內容。 Pygame 會在新窗口中顯示圖形,因此無法在 WSL 的純命令行方法下工作。 但是,如果按照本教程中所述通過 Microsoft Store 安裝了 Python,則它會正常工作。

  1. 安裝 Python 後,通過鍵入 python -m pip install -U pygame --user 從命令行(或 VS Code 中的終端)安裝 pygame。

  2. 通過運行示例游戲來測試安裝:python -m pygame.examples.aliens

  3. 一切正常,游戲會打開一個窗口。 玩完游戲後,關閉該窗口。

下面介紹如何開始編寫自己的游戲。

  1. 打開 PowerShell(或 Windows 命令提示符)並創建名為“bounce”的空文件夾。 導航到此文件夾並創建名為“bounce.py”的文件。 在 VS Code 中打開該文件夾:

    PowerShell復制

    mkdir bounce
    cd bounce
    new-item bounce.py
    code .
    
  2. 使用 VS Code 輸入以下 Python 代碼(或是復制並粘貼):

    Python復制

    import sys, pygame
    pygame.init()
    size = width, height = 640, 480
    dx = 1
    dy = 1
    x= 163
    y = 120
    black = (0,0,0)
    white = (255,255,255)
    screen = pygame.display.set_mode(size)
    while 1:
    for event in pygame.event.get():
    if event.type == pygame.QUIT: sys.exit()
    x += dx
    y += dy
    if x < 0 or x > width:
    dx = -dx
    if y < 0 or y > height:
    dy = -dy
    screen.fill(black)
    pygame.draw.circle(screen, white, (x,y), 8)
    pygame.display.flip()
    
  3. 將它保存為:bounce.py

  4. 在 PowerShell 終端中,通過輸入以下內容來運行它:python bounce.py

嘗試調整某些數字,以查看它們對彈力球的影響。

可在 pygame.org 上閱讀有關使用 pygame 編寫游戲的更多信息。

用於繼續了解的資源

建議通過以下資源來支持你繼續了解 Windows 上的 Python 開發。

學習 Python 的在線課程

  • Microsoft Learn 上的 Python 簡介:嘗試使用交互式 Microsoft Learn 平台,並獲得完成該模塊的經驗積分,該模塊涵蓋了有關如何編寫基本 Python 代碼、聲明變量以及使用控制台輸入和輸出的基礎知識。 對於尚未設置 Python 開發環境的人員來說,交互式沙箱環境是一個不錯的起點。

  • Pluralsight 上的 Python:8 個課程,29 小時:Pluralsight 上的 Python 學習路徑提供了涵蓋與 Python 相關的各種主題的在線課程,包括用於衡量技能和查找知識缺口的工具。

  • LearnPython.org 教程:使用 DataCamp 的人員提供的這些免費的交互式 Python 教程,無需安裝或設置任何內容即可開始學習 Python。

  • Python.org 教程:向讀者通俗地介紹 Python 語言和系統的基本概念和功能。

  • 在 Lynda.com 上學習 Python:Python 的基本簡介。

在 VS Code 中使用 Python

  • VS Code 中編輯 Python:詳細了解如何利用適用於 Python 的 VS Code 自動完成和 IntelliSense 支持,包括如何自定義其行為或者只是將它們關閉。

  • Linting Python:Linting 是運行程序的過程,會分析代碼以查找潛在錯誤。 了解 VS Code 為 Python 提供的不同形式的 linting 支持,以及如何進行設置。

  • 調試 Python:調試是在計算機程序中識別並消除錯誤的過程。 本文介紹如何使用 VS Code 初始化和配置 Python 的調試、如何設置和驗證斷點、如何附加本地腳本、如何針對不同應用類型或在遠程計算機上執行調試以及一些基本的故障排除。

  • 對Python 進行單元測試:介紹了一些說明單元測試含義的背景、一個示例演練、如何啟用測試框架、如何創建和運行測試、如何調試測試以及測試配置設置。


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