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Python教程

参考黑马程序员 Python 快速入门路线整理的零基础到综合案例笔记

1. Python环境与第一个程序

1.1 什么是Python

Python 是一种解释型、高级、通用编程语言。它的语法接近自然语言，适合做自动化脚本、数据处理、Web 后端、人工智能、爬虫、测试工具、运维工具和教学入门。

理解 Python 时抓住三个关键词：

解释型：代码通常由解释器一行行执行，不需要像 C/C++ 那样先手动编译出可执行文件。
动态类型：变量不用提前声明类型，运行时根据赋值对象确定类型。
标准库丰富：安装 Python 后自带很多模块，如 os、sys、json、random、datetime。

Python 程序的运行链路：

CODE

编写 .py 文件 -> Python 解释器读取代码 -> 转换为字节码 -> 虚拟机执行 -> 输出结果

1.2 Python解释器

解释器就是运行 Python 代码的软件。终端中常用命令如下：

CODE

python --version
python3 --version
python
python3

进入交互模式后，可以直接输入表达式：

CODE

>>> 1 + 2
3
>>> print("hello python")
hello python

退出交互模式：

CODE

exit()

或使用快捷键：

CODE

Windows: Ctrl + Z 然后回车
macOS/Linux: Ctrl + D

1.3 安装Python

1.3.1 Windows安装

打开 Python 官网：https://www.python.org/downloads/
下载 Windows Installer。
安装时勾选 Add Python to PATH。
点击 Install Now。
安装完成后打开命令提示符验证：

CODE

python --version
pip --version

如果提示 python 不是内部或外部命令，通常是 PATH 没配置好。可以重新安装并勾选 PATH，或在系统环境变量中加入 Python 安装目录。

1.3.2 macOS安装

macOS 自带的 Python 版本可能不适合开发，建议安装新版：

CODE

brew install python
python3 --version
pip3 --version

如果没有 Homebrew，可以直接从 Python 官网下载 macOS 安装包。

1.3.3 Linux安装

Ubuntu/Debian：

CODE

sudo apt update
sudo apt install python3 python3-pip python3-venv
python3 --version
pip3 --version

Fedora：

CODE

sudo dnf install python3 python3-pip

Linux 上通常使用 python3 命令，避免和系统旧版本 Python 冲突。

1.4 pip包管理器

pip 用来安装第三方库。

CODE

pip install requests
pip uninstall requests
pip show requests
pip list
pip freeze

国内网络较慢时可以临时使用镜像：

CODE

pip install requests -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

常见第三方库：

库	作用
requests	网络请求
numpy	数值计算
pandas	表格数据处理
matplotlib	绘图
pyecharts	ECharts 图表
flask	Web 后端
pytest	自动化测试

1.5 虚拟环境

虚拟环境用于隔离不同项目的依赖。一个项目需要 pyecharts==2.x，另一个项目需要别的版本，直接全局安装容易冲突，所以建议每个项目创建自己的虚拟环境。

创建虚拟环境：

CODE

python -m venv .venv

Windows 激活：

CODE

.venv\Scripts\activate

macOS/Linux 激活：

CODE

source .venv/bin/activate

退出虚拟环境：

CODE

deactivate

保存依赖：

CODE

pip freeze > requirements.txt

安装依赖：

CODE

pip install -r requirements.txt

1.6 开发工具

1.6.1 PyCharm

PyCharm 适合新手，因为运行按钮、项目解释器、文件结构都比较直观。

常用操作：

New Project：创建项目。
Add Interpreter：选择 Python 解释器或虚拟环境。
New Python File：创建 .py 文件。
Run：运行当前文件。
Debug：断点调试。

1.6.2 VS Code

VS Code 轻量，适合后续多语言开发。

建议安装插件：

Python。
Pylance。
Jupyter。

选择解释器：

CODE

Ctrl + Shift + P -> Python: Select Interpreter

1.7 第一个Python程序

创建文件 hello.py：

CODE

print("Hello World")
print("你好，Python")

在终端运行：

CODE

python hello.py

或：

CODE

python3 hello.py

输出：

CODE

Hello World
你好，Python

1.8 print函数

print() 用来输出内容。

CODE

print("hello")
print(100)
print(3.14)
print("年龄:", 18)

多个内容用逗号隔开，默认中间加空格：

CODE

name = "张三"
age = 18
print("姓名:", name, "年龄:", age)

修改分隔符：

CODE

print("2024", "10", "10", sep="-")

修改结尾符：

CODE

print("hello", end=" ")
print("python")

1.9 脚本运行和交互运行

交互运行适合临时验证：

CODE

>>> 10 * 3
30

脚本运行适合保存程序：

CODE

price = 8
count = 5
print(price * count)

实际学习中推荐：

临时试一个语法，用交互模式。
写完整练习，用 .py 文件。
写项目，用独立目录和虚拟环境。

1.10 常见错误

1.10.1 命令找不到

CODE

python: command not found

原因：

没安装 Python。
PATH 没配置。
Linux/macOS 应该使用 python3。

1.10.2 文件名冲突

不要把文件命名为：

CODE

random.py
json.py
time.py
requests.py

这些名字可能和标准库或第三方库冲突，导致导入模块异常。

1.10.3 中文乱码

Python 3 默认源文件编码是 UTF-8。仍然建议编辑器保存为 UTF-8。

如果读写文件出现乱码，要明确指定编码：

CODE

with open("data.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
    content = f.read()

1.11 本章练习

安装 Python，并在终端输出版本号。
新建 hello.py，输出自己的姓名、年龄、学习目标。
使用 print() 输出下面格式：

CODE

姓名: 小明
年龄: 18
目标: 学会Python

使用 sep 输出日期：

CODE

2024-10-10

使用 end 让两次 print() 输出在同一行。