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2025-07-20
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环境搭建

# 环境搭建

欢迎来到 Python 的世界！Python 是一门功能强大、语法简洁、应用广泛的高级编程语言。无论你是想进入数据科学、人工智能、网站开发，还是想编写自动化脚本，Python 都是绝佳的起点。

# 1. 认识 Python 语言

在动手之前，让我们先简单了解一下 Python 的特点：

  • 解释型语言: Python 代码无需预先编译，由解释器逐行执行，这使得开发和调试非常高效。
  • 动态类型语言: 你无需为变量声明类型，变量的类型在运行时会根据赋给它的值自动确定。
  • 语法简洁优雅: Python 的语法接近自然语言，易于阅读和编写，让你能更专注于解决问题本身，而不是复杂的语法规则。
  • 应用领域广泛: Web 开发、数据分析、机器学习、自动化运维、游戏开发等领域都有 Python 的身影。

# 2. 搭建你的 Python 开发环境

工欲善其事，必先利其器。一个稳定、高效的开发环境是学习编程的第一步。

# 2.1 安装 Python 解释器

Python 解释器是运行 Python 代码的核心引擎。你需要先在你的操作系统上安装它。

# 2.1.1 Windows 系统

  1. 访问官网: 打开 Python 官方网站 https://www.python.org/downloads/ (opens new window)。
  2. 下载安装包: 点击 "Download Python 3.x.x" 按钮，下载最新版本的 Windows installer (64-bit)。
  3. 执行安装:
    • 双击下载的 .exe 文件。
    • 【极其重要】 在安装界面的最下方，务必勾选 Add Python to PATH 这个选项。这会将 Python 的安装路径添加到系统的环境变量中，让你可以在任何命令行窗口中直接使用 python 命令。
    • 选择 Install Now 进行默认安装。
  4. 验证安装:
    • 按 Win + R，输入 cmd 并回车，打开命令提示符。
    • 输入 python --version 或 python -V，如果能正确显示 Python 的版本号，则说明安装成功。

# 2.1.2 macOS 系统

macOS 通常自带一个较老版本的 Python 2。我们推荐使用 Homebrew (opens new window) 这个包管理器来安装最新版本的 Python 3。

  1. 安装 Homebrew (如果尚未安装):
    /bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"
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  2. 使用 Homebrew 安装 Python:
    brew install python
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  3. 验证安装: 打开“终端” (Terminal) 应用，输入 python3 --version。

# 2.1.3 Linux 系统

大多数现代 Linux 发行版（如 Ubuntu, Debian, CentOS）都已经预装了 Python 3。你可以通过包管理器来安装或更新它。

  • Debian / Ubuntu 系统:
    sudo apt update
sudo apt install python3 python3-pip
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  • CentOS / RHEL / Fedora 系统:
    sudo dnf install python3 python3-pip # 或使用 yum
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  • 验证安装: 在终端中输入 python3 --version。

# 2.2 安装 PyCharm

PyCharm 是一款专为 Python 开发设计的集成开发环境 (IDE)，它提供了代码高亮、智能提示、调试工具等强大功能，极大地提升了开发效率。

  1. 下载: 访问 JetBrains 官网 https://www.jetbrains.com/pycharm/download/ (opens new window)。
  2. 选择版本: 选择 Community (社区版) 进行下载。社区版完全免费，功能对初学者来说绰绰有余。
  3. 安装:
    • Windows: 双击 .exe 文件，按照提示一步步安装。建议勾选创建桌面快捷方式和关联 .py 文件。
    • macOS: 打开 .dmg 文件，将 PyCharm 图标拖拽到 "Applications" 文件夹中。

# 2.3 配置你的第一个 PyCharm 项目

  1. 创建新项目: 打开 PyCharm，点击 New Project。
  2. 设置项目路径: 在 Location 字段，为你的项目选择一个存放位置，并为项目命名（例如 python_basics）。
  3. 选择 Python 解释器:
    • 这是最关键的一步。在 Python Interpreter 部分，选择 Previously configured interpreter。
    • 点击右侧的下拉菜单，PyCharm 通常会自动检测到你刚刚安装的 Python 解释器。选择它。
    • 如果没有自动检测到，点击 Add Interpreter > Add Local Interpreter...，然后手动找到你 Python 的安装路径。
  4. 创建: 点击 Create 按钮。

# 2.4 创建并运行你的第一个 Python 文件

  1. 新建文件: 在 PyCharm 左侧的项目视图中，右键点击你的项目文件夹，选择 New -> Python File。
  2. 命名文件: 输入一个文件名，例如 hello，然后按回车。
  3. 编写代码: 在打开的 hello.py 文件中，输入你的第一行 Python 代码：
    print("你好，Python 世界！")
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  4. 运行代码: 在代码编辑区右键，选择 Run 'hello'。
  5. 查看结果: PyCharm下方的 "Run" 工具窗口会显示出代码的运行结果 你好，Python 世界！。恭喜你，环境已成功搭建！

# 3. Python 核心语法规则

掌握以下几个核心规则，是编写正确、规范的 Python 代码的基石。

# 3.1 编码声明：让代码支持中文

为了确保你的 Python 代码能正确处理中文字符，建议总是在文件的顶部添加编码声明。

  • 为什么需要? 计算机本质上只认识数字。编码就是一套将字符（如'A', '你'）翻译成数字的规则。UTF-8 是目前最通用的编码标准，支持全球所有语言。
  • 怎么写? 虽然 Python 3 默认使用 UTF-8，但显式声明是一个好习惯。
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
这是一个推荐的写法，它告诉 Python 解释器，
这个文件里的代码是用 UTF-8 编码的。
"""

print("有了这行声明，处理中文就万无一失了。")
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注意: 这个声明必须放在文件的第一行或第二行。

# 3.2 注释：代码的“说明书”

注释是代码中不会被执行的文本，用于解释代码的功能、逻辑或意图。养成写注释的好习惯至关重要。

  • 单行注释: 使用井号 #。
    # 这是一个单行注释，用来解释下面的变量定义。
student_count = 30  # 也可以放在代码行末尾，但要和代码保持至少两个空格。
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  • 多行注释: 使用三个双引号 """ 或三个单引号 '''。
    """
这是一个多行注释。
通常用在文件开头，用于描述整个文件的功能，
或者用在函数/类的定义下方，作为文档字符串 (Docstring)。
"""
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  • 注释的最佳实践:
    • 要解释“为什么”，而不是“做什么”:
      # 坏例子: i = i + 1  # 把 i 增加 1 (这是废话)
# 好例子: i = i + 1  # 跳过文件头，从下一行开始处理
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    • 保持注释与代码同步: 如果修改了代码，一定要检查相关注释是否也需要更新。

# 3.3 变量与赋值

变量就像一个贴着标签的盒子，用来存储数据。

  • 赋值: 使用等号 = 来给变量赋值。
    name = "张三"  # 将字符串 "张三" 存入名为 name 的变量
age = 18       # 将整数 18 存入名为 age 的变量
height = 1.75  # 将浮点数 1.75 存入名为 height 的变量
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  • 动态类型: 你不需要提前声明变量的类型。Python 会在你赋值时自动判断。
    my_variable = 100      # 此刻，my_variable 是整数类型
print(my_variable)

my_variable = "一百"   # 现在，它变成了字符串类型
print(my_variable)
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# 3.4 缩进：Python 的语法基石

这可能是 Python 与其他语言最大的不同点。在 Python 中，代码的缩进（行首的空格）具有语法意义。它用来定义代码块的层级关系，例如，哪些代码属于一个 if 判断，哪些代码属于一个函数。

  • 规则:

    • 同一个代码块内的所有语句，必须具有相同数量的行首缩进。
    • 官方推荐使用 4 个空格作为一级缩进。
    • 绝对不要混用空格和制表符（Tab）作为缩进。PyCharm 会自动将 Tab 转换为空格。

  • 正确示例:

    age = 20
if age >= 18:
    # 下面这两行有相同的缩进（4个空格），所以它们属于同一个代码块
    print("你已经是成年人了。")
    print("你需要为自己的行为负责。")
# 这行没有缩进，所以它不属于上面的 if 代码块
print("程序结束。")
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  • 错误示例:

    # 下面的代码会引发 IndentationError (缩进错误)
age = 20
if age >= 18:
    print("你已经是成年人了。")
      print("这行的缩进比上一行多，Python无法理解。") # 错误！
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上次更新: 2025/07/23, 06:33:16
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