目前我们使用的 Python 3.7.x 的版本是在 2018 年发布的,Python 的版本号分为三段,形如 A.B.C。其中 A 表示大版本号,一般当整体重写,或出现不向后兼容的改变时,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。如果对 Python 的历史感兴趣,可以阅读名为《Python 简史》的博文。
Python 的优点很多,简单的可以总结为以下几点。
Python 的缺点主要集中在以下几点。
目前 Python 在 Web 应用开发、云基础设施、DevOps、网络数据采集(爬虫)、数据分析挖掘、机器学习等领域都有着广泛的应用,因此也产生了 Web 后端开发、数据接口开发、自动化运维、自动化测试、科学计算和可视化、数据分析、量化交易、机器人开发、自然语言处理、图像识别等一系列相关的职位。
想要开始 Python 编程之旅,首先得在自己使用的计算机上安装 Python 解释器环境,下面将以安装官方的 Python 解释器为例,讲解如何在不同的操作系统上安装 Python 环境。官方的 Python 解释器是用 C 语言实现的,也是使用最为广泛的 Python 解释器,通常称之为 CPython。除此之外,Python 解释器还有 Java 语言实现的 Jython、C# 语言实现的 IronPython 以及 PyPy、Brython、Pyston 等版本,我们暂时不对这些内容进行介绍,有兴趣的读者可以自行了解。
可以在Python 官方网站下载到 Python 的 Windows 安装程序(exe 文件),需要注意的是如果在 Windows 7 环境下安装 Python 3.x,需要先安装 Service Pack 1 补丁包(可以通过一些工具软件自动安装系统补丁的功能来安装),安装过程建议勾选 “Add Python 3.x to PATH”(将 Python 3.x 添加到 PATH 环境变量)并选择自定义安装,在设置 “Optional Features” 界面最好将 “pip”、“tcl/tk”、“Python test suite” 等项全部勾选上。强烈建议选择自定义的安装路径并保证路径中没有中文。安装完成会看到 “Setup was successful” 的提示。如果稍后运行 Python 程序时,出现因为缺失一些动态链接库文件而导致 Python 解释器无法工作的问题,可以按照下面的方法加以解决。
如果系统显示 api-ms-win-crt*.dll 文件缺失,可以参照《api-ms-win-crt*.dll 缺失原因分析和解决方法》一文讲解的方法进行处理或者直接在微软官网下载 Visual C++ Redistributable for Visual Studio 2015 文件进行修复;如果是因为更新 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。
Linux 环境自带了 Python 2.x 版本,但是如果要更新到 3.x 的版本,可以在Python 的官方网站下载 Python 的源代码并通过源代码构建安装的方式进行安装,具体的步骤如下所示(以 CentOS 为例)。
yum -y install wget gcc zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses-devel sqlite-devel readline-devel tk-devel gdbm-devel db4-devel libpcap-devel xz-devel libffi-devel
wget https://www.python.org/ftp/python/3.7.6/Python-3.7.6.tar.xz
xz -d Python-3.7.6.tar.xz
tar -xvf Python-3.7.6.tar
cd Python-3.7.6
./configure --prefix=/usr/local/python37 --enable-optimizations
make && make install
cd ~
vim .bash_profile
# ... 此处省略上面的代码 ...
export PATH=$PATH:/usr/local/python37/bin
# ... 此处省略下面的代码 ...
source .bash_profile
macOS 也自带了 Python 2.x 版本,可以通过Python 的官方网站提供的安装文件(pkg 文件)安装 Python 3.x 的版本。默认安装完成后,可以通过在终端执行python
命令来启动 2.x 版本的 Python 解释器,启动 3.x 版本的 Python 解释器需要执行python3
命令。
可以 Windows 的命令行提示符中键入下面的命令。
python --version
或者是在 Linux 或 macOS 系统的终端中键入下面的命令。
python3 --version
当然也可以先输入 python 或 python3 进入交互式环境,再执行以下的代码检查 Python 的版本。
import sys
print(sys.version_info)
print(sys.version)
可以用文本编辑工具(推荐使用Sublime、Visual Studio Code等高级文本编辑工具)编写 Python 源代码并用 py 作为后缀名保存该文件,代码内容如下所示。
print('hello, world!')
切换到源代码所在的目录并执行下面的命令,看看屏幕上是否输出了"hello, world!"。
python hello.py
或
python3 hello.py
注释是编程语言的一个重要组成部分,用于在源代码中解释代码的作用从而增强程序的可读性和可维护性,当然也可以将源代码中不需要参与运行的代码段通过注释来去掉,这一点在调试程序的时候经常用到。注释在随源代码进入预处理器或编译时会被移除,不会在目标代码中保留也不会影响程序的执行结果。
"""
第一个Python程序 - hello, world!
向伟大的Dennis M. Ritchie先生致敬
Version: 0.1
Author: 骆昊
"""
print('hello, world!')
# print("你好,世界!")
print('你好', '世界')
print('hello', 'world', sep=', ', end='!')
print('goodbye, world', end='!\n')
IDLE 是安装 Python 环境时自带的集成开发工具,如下图所示。但是由于 IDLE 的用户体验并不是那么好所以很少在实际开发中被采用。
IPython 是一种基于 Python 的交互式解释器。相较于原生的 Python 交互式环境,IPython 提供了更为强大的编辑和交互功能。可以通过 Python 的包管理工具 pip 安装 IPython 和 Jupyter,具体的操作如下所示。
pip install ipython
或
pip3 install ipython
安装成功后,可以通过下面的 ipython 命令启动 IPython,如下图所示。
首先可以通过官方网站下载安装程序安装 Sublime Text 3 或 Sublime Text 2。
安装包管理工具。
import urllib.request,os;pf='Package Control.sublime-package';ipp=sublime.installed_packages_path();urllib.request.install_opener(urllib.request.build_opener(urllib.request.ProxyHandler()));open(os.path.join(ipp,pf),'wb').write(urllib.request.urlopen('http://sublime.wbond.net/'+pf.replace(' ','%20')).read())
import urllib2,os;pf='Package Control.sublime-package';ipp=sublime.installed_packages_path();os.makedirs(ipp)ifnotos.path.exists(ipp)elseNone;urllib2.install_opener(urllib2.build_opener(urllib2.ProxyHandler()));open(os.path.join(ipp,pf),'wb').write(urllib2.urlopen('http://sublime.wbond.net/'+pf.replace(' ','%20')).read());print('Please restart Sublime Text to finish installation')
安装插件。通过 Preference 菜单的 Package Control 或快捷键 Ctrl+Shift+P 打开命令面板,在面板中输入 Install Package 就可以找到安装插件的工具,然后再查找需要的插件。我们推荐大家安装以下几个插件:
说明:事实上Visual Studio Code可能是更好的选择,它不用花钱并提供了更为完整和强大的功能,有兴趣的读者可以自行研究。
PyCharm 的安装、配置和使用在《玩转 PyCharm》进行了介绍,有兴趣的读者可以选择阅读。
在 Python 交互式环境中输入下面的代码并查看结果,请尝试将看到的内容翻译成中文。
import this
说明:输入上面的代码,在 Python 的交互式环境中可以看到 Tim Peter 撰写的“Python 之禅”,里面讲述的道理不仅仅适用于 Python,也适用于其他编程语言。
学习使用 turtle 在屏幕上绘制图形。
说明:turtle 是 Python 内置的一个非常有趣的模块,特别适合对计算机程序设计进行初体验的小伙伴,它最早是 Logo 语言的一部分,Logo 语言是 Wally Feurzig 和 Seymour Papert 在 1966 发明的编程语言。
import turtle
turtle.pensize(4)
turtle.pencolor('red')
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(100)
turtle.right(90)
turtle.forward(100)
turtle.mainloop()
提示:本章提供的代码中还有画国旗和画小猪佩奇的代码,有兴趣的读者请自行研究。