# 第一個 Python 程序 ## 目標 * 第一個 `HelloPython` 程序 * `Python 2.x` 與 `3??.x` 版本簡介 * 執行 `Python` 程序的三種方式 * 解釋器 —— `python` / `python3` * 交互式 —— `ipython` * 集成開發環境 —— `PyCharm` ## 01. 第一個 `HelloPython` 程序 ### 1.1 Python 源程序的基本概念 1. Python 源程序就是**一個特殊格式的文本文件**，可以**使用任意文本編輯軟件**做 `Python` 的開發 2. Python 程序的 **文件擴展名** 通常都是 `.py` ### 1.2 演練步驟 * 在桌面下，新建 `認識Python` 目錄 * 在 `認識Python` 目錄下新建 `01-HelloPython.py` 文件 * 使用 **gedit** 編輯 `01-HelloPython.py` 并且輸入以下內容： ```python print("hello python") print("hello world") ``` * 在終端中輸入以下命令執行 `01-HelloPython.py` ```bash $ python 01-HelloPython.py ``` > `print` 是 `python` 中我們學習的第一個 **函數** > > `print` 函數的作用，可以把 **""** 內部的內容，輸出到屏幕上 ### 1.3 演練擴展 —— 認識錯誤（BUG） #### 關于錯誤 * 編寫的程序**不能正常執行**，或者**執行的結果不是我們期望的** * 俗稱 `BUG`，是程序員在開發時非常常見的，初學者常見錯誤的原因包括： 1. 手誤 2. 對已經學習過的知識理解還存在不足 3. 對語言還有需要學習和提升的內容 * 在學習語言時，不僅要**學會語言的語法**，而且還要**學會如何認識錯誤和解決錯誤的方法** > 每一個程序員都是在不斷地修改錯誤中成長的 #### 第一個演練中的常見錯誤 * 1> **手誤**，例如使用 `pirnt("Hello world")` ``` NameError: name 'pirnt' is not defined 名稱錯誤：'pirnt' 名字沒有定義 ``` * 2> 將多條 `print` 寫在一行 ``` SyntaxError: invalid syntax 語法錯誤：語法無效 ``` > 每行代碼負責完成一個動作 * 3> 縮進錯誤 ``` IndentationError: unexpected indent 縮進錯誤：不期望出現的縮進 ``` > * Python 是一個格式非常嚴格的程序設計語言 > * 目前而言，大家記住每行代碼前面都不要增加空格 * 4> **python 2.x 默認不支持中文** 目前市場上有兩個 Python 的版本并存著，分別是 `Python 2.x` 和 `Python 3.x` * **Python 2.x 默認不支持中文**，具體原因，等到介紹 **字符編碼** 時給大家講解 * Python 2.x 的解釋器名稱是 **python** * Python 3.x 的解釋器名稱是 **python3** ``` SyntaxError: Non-ASCII character '\xe4' in file 01-HelloPython.py on line 3, but no encoding declared; see http://python.org/dev/peps/pep-0263/ for details 語法錯誤： 在 01-HelloPython.py 中第 3 行出現了非 ASCII 字符 '\xe4'，但是沒有聲明文件編碼 請訪問 http://python.org/dev/peps/pep-0263/ 了解詳細信息 ``` > * `ASCII` 字符只包含 `256` 個字符，不支持中文 > * 有關字符編碼的問題，后續會講 #### 單詞列表 ``` * error 錯誤 * name 名字 * defined 已經定義 * syntax 語法 * invalid 無效 * Indentation 索引 * unexpected 意外的，不期望的 * character 字符 * line 行 * encoding 編碼 * declared 聲明 * details 細節，詳細信息 * ASCII 一種字符編碼 ``` ## 02. `Python 2.x` 與 `3??.x` 版本簡介 目前市場上有兩個 Python 的版本并存著，分別是 `Python 2.x` 和 `Python 3.x` > 新的 Python 程序建議使用 `Python 3.0` 版本的語法 * Python 2.x 是 **過去的版本** * 解釋器名稱是 **python** * Python 3.x 是 **現在和未來 主流的版本** * 解釋器名稱是 **python3** * 相對于 `Python` 的早期版本，這是一個 **較大的升級** * 為了不帶入過多的累贅，`Python 3.0` 在設計的時候 **沒有考慮向下兼容** * 許多早期 `Python` 版本設計的程序都無法在 `Python 3.0` 上正常執行 * Python 3.0 發布于 **2008 年** * 到目前為止，Python 3.0 的穩定版本已經有很多年了 * Python 3.3 發布于 2012 * Python 3.4 發布于 2014 * Python 3.5 發布于 2015 * Python 3.6 發布于 2016 * 為了照顧現有的程序，官方提供了一個過渡版本 —— **Python 2.6** * 基本使用了 `Python 2.x` 的語法和庫 * 同時考慮了向 `Python 3.0` 的遷移，**允許使用部分** `Python 3.0` 的語法與函數 * 2010 年中推出的 `Python 2.7` 被確定為 **最后一個Python 2.x 版本** > 提示：如果開發時，無法立即使用 Python 3.0（還有極少的第三方庫不支持 3.0 的語法），建議 > > * 先使用 `Python 3.0` 版本進行開發 > * 然后使用 `Python 2.6`、`Python 2.7` 來執行，并且做一些兼容性的處理 ## 03. 執行 Python 程序的三種方式 ### 3.1. 解釋器 `python` / `python3` #### Python 的解釋器 ```bash # 使用 python 2.x 解釋器 $ python xxx.py # 使用 python 3.x 解釋器 $ python3 xxx.py ``` ##### 其他解釋器（知道） **Python 的解釋器** 如今有多個語言的實現，包括： * `CPython` —— 官方版本的 C 語言實現 * `Jython` —— 可以運行在 Java 平臺 * `IronPython` —— 可以運行在 .NET 和 Mono 平臺 * `PyPy` —— Python 實現的，支持 JIT 即時編譯 ### 3.2. 交互式運行 Python 程序 * 直接在終端中運行解釋器，而不輸入要執行的文件名 * 在 Python 的 `Shell` 中直接輸入 **Python 的代碼**，會立即看到程序執行結果 #### 1) 交互式運行 Python 的優缺點 ##### 優點 * 適合于學習/驗證 Python 語法或者局部代碼 ##### 缺點 * 代碼不能保存 * 不適合運行太大的程序 #### 2) 退出 官方的解釋器 ##### 1> 直接輸入 `exit()` ```python >>> exit() ``` ##### 2> 使用熱鍵退出 在 python 解釋器中，按熱鍵 `ctrl + d` 可以退出解釋器  #### 3) IPython * IPython 中 的 “I” 代表 **交互 interactive** ##### 特點 * IPython 是一個 python 的 **交互式 shell**，比默認的 `python shell` 好用得多 * 支持自動補全 * 自動縮進 * 支持 `bash shell` 命令 * 內置了許多很有用的功能和函數 * IPython 是基于 BSD 開源的 ##### 版本 * Python 2.x 使用的解釋器是 **ipython** * Python 3.x 使用的解釋器是 **ipython3** * 要退出解釋器可以有以下兩種方式： ##### 1> 直接輸入 `exit` ```python In [1]: exit ``` ##### 2> 使用熱鍵退出 在 IPython 解釋器中，按熱鍵 `ctrl + d`，`IPython` 會詢問是否退出解釋器 #### IPython 的安裝 ```bash $ sudo apt install ipython ``` ## 3.3. Python 的 IDE —— `PyCharm` ### 1） 集成開發環境（IDE） 集成開發環境（`IDE`，Integrated Development Environment）—— **集成了開發軟件需要的所有工具**，一般包括以下工具： * 圖形用戶界面 * 代碼編輯器（支持 **代碼補全**／**自動縮進**） * 編譯器／解釋器 * 調試器（**斷點**／**單步執行**） * …… ### 2）PyCharm 介紹 * `PyCharm` 是 Python 的一款非常優秀的集成開發環境 * `PyCharm` 除了具有一般 IDE 所必備功能外，還可以在 `Windows`、`Linux`、`macOS` 下使用 * `PyCharm` 適合開發大型項目 * 一個項目通常會包含 **很多源文件** * 每個 **源文件** 的代碼行數是有限的，通常在幾百行之內 * 每個 **源文件** 各司其職，共同完成復雜的業務功能 ### 3）PyCharm 快速體驗  * **文件導航區域** 能夠 **瀏覽**／**定位**／**打開** 項目文件 * **文件編輯區域** 能夠 **編輯** 當前打開的文件 * **控制臺區域** 能夠： * 輸出程序執行內容 * 跟蹤調試代碼的執行 * 右上角的 **工具欄** 能夠 **執行(SHIFT + F10)** / **調試(SHIFT + F9)** 代碼  * 通過控制臺上方的**單步執行按鈕(F8)**，可以單步執行代碼