1.2　建立Python程序開發環境

因為Python具有跨平臺運行的特性，可以運行在Windows、Mac和各種Linux/UNIX系統上。在Windows上寫Python程序，放到Linux上也是能夠運行的。要開始學習Python編程，首先就需要把Python安裝到計算機里。完成安裝后，會得到Python解釋器（就是負責運行Python程序的），一個命令行交互環境，還有一個簡單的集成開發環境。本節將詳細講解在Windows系統上建立Python語言開發環境的步驟及方法。

1.2.1　安裝Python語言

目前，Python有兩個版本，一個是2.X版，一個是3.X版，這兩個版本是不兼容的。由于3.X版越來越普及，本書的內容將以Python 3.6.3版本為基礎。請確保自己的計算機上已經安裝的Python版本是最新的3.6.3，這樣才能保證和本書的操作具有一致性。

在瀏覽器地址欄中輸入Python下載頁面（www.python.org/downloads）的地址，進入Python下載主頁面。在下載主頁面中顯示提供適合Windows環境的3.6.3和2.7.14版本的“下載”按鈕，以及提供適合Linux/UNIX、Mac OS X和其他環境的版本鏈接，如圖1-3所示。

根據操作系統不同可以選擇對應的軟件版本安裝。在圖1-3中，Download Python 3.6.3按鈕的位置是Python當前最新最穩定的版本，本書將以Windows操作系統為軟件運行環境，當前最新的Python 3.6.3版本為例講解Python語言。具體軟件安裝操作過程如下。

【例1-1】安裝Python語言環境。

步驟1：單擊Download Python 3.6.3按鈕，下載Python語言環境安裝包（Python 3.6.3.exe）。

步驟2：雙擊所下載的Python 3.6.3.exe文件，啟動Python安裝引導程序，在該安裝頁面中勾選Add Python 3.6 to PATH（Python的安裝路徑添加到系統路徑）復選框，如圖1-4所示。

注意：如果Add Python 3.6 to PATH不勾選，在cmd下輸入python會報錯，提示python不是內部或外部命令，也不是可運行的程序。

步驟3：單擊Install Now按鈕，開始安裝Python程序，如圖1-5所示。

步驟4：軟件安裝完成后，安裝界面將顯示安裝成功頁面，單擊Close按鈕關閉程序安裝界面，便完成了Python語言開發環境的安裝，如圖1-6所示。

步驟5：Python完成安裝后，將在系統中安裝一批與Python開發和運行相關的環境程序，其中最重要的兩個程序分別是Python集成開發環境（IDLE）和Python命令行，如圖1-7所示。

步驟6：測試安裝是否成功。執行“運行”命令，在“運行”文本框中輸入cmd命令，如圖1-8所示，單擊“確定”按鈕，進入命令提示符。

步驟7：在命令符下輸入python命令并按Enter鍵確認，驗證是否安裝成功，會出現以下兩種情況。

情況一：進入Python交互式環境界面。

如果能看到如圖1-9所示的Python交互式環境界面，就說明Python安裝成功。

情況二：得到一個錯誤提示。

看到如圖1-10所示的Python錯誤提示界面，提示“Python不是內部或外部命令，也不是可運行的程序或批處理文件。”

這是因為Windows會根據一個Path的環境變量設定的路徑去查找python.exe，如果沒找到，就會報錯。如果在安裝時漏掉了勾選Add Python 3.6 to PATH復選框，那就需要手動將python.exe所在的路徑添加到Path中。

步驟8：手動添加Python所在的路徑到Path中，右擊“計算機”→“屬性”→“高級系統設置”→“高級”→“環境變量”→Administrator的用戶變量，單擊“新建”按鈕，新建Path變量名及變量值（瀏覽目錄選擇python.exe文件），最后單擊“確定”按鈕完成變量新建操作，如圖1-11所示。

如果不知道怎么修改環境變量，建議把Python安裝程序重新運行一遍，務必勾選Add Python 3.6 to PATH復選框。

步驟9：在>>>命令提示符中輸入“exit()”并按Enter鍵，就可以退出Python交互式環境（直接關掉命令行窗口也可以）。接下來便可踏上Python的編程之路了。

1.2.2　編寫第一個Python程序“Hello World!”

學習了Python語言環境的安裝，接下來就可以正式進入Python編程環節了。

在寫代碼之前，切記不要用“復制”或“粘貼”的方式將代碼從頁面粘貼到自己的計算機上，這樣很容易出錯。編寫程序需要養成一個好的習慣，最好逐個地將代碼輸入進去，在輸入代碼的過程中，初學者經常會輸錯代碼，所以需要仔細地檢查、對照，才能以最快的速度掌握如何寫程序。編寫代碼的過程也是與程序交流溝通的過程。

在Python交互式環境界面的命令提示符“>>>”后直接輸入代碼，回車，就可以立刻得到代碼執行結果。“>>>”命令提示符，這就相當于計算機在問用戶需要它做什么。現在，試試輸入“300+200”，看看計算結果是不是500。

Python很簡單吧？在不知不覺中已經完成了一個程序的運行。

1.“Hello World”的由來

“Hello，World”最早是由Brian Kernighan創建的。1978年，Brian Kernighan編寫了一本名叫《C程序設計語言》的編程書，在程序員中廣為流傳。他在這本書中第一次引用了“Hello World”程序。

實際上，這個十分簡潔的程序，在功能上只是告知計算機顯示“Hello World”這句話。程序員一般用這個程序測試一種新的系統或編程語言運行是否正常。當他們看到這兩個單詞顯示在計算機屏幕上時，往往表示代碼已經能夠編譯、裝載以及正常運行了，這個輸出結果就是為了證明這一點。

2. 運行Python“Hello World”

在計算機行業里面，學習任何一門編程語言，大家公認的有一個慣例性的公式，即運行簡單的“Hello World”程序。為什么稱第一個程序為“Hello World”呢？這個程序雖小，但卻已經完成了程序運行的全過程，是初學者接觸編程語言的第一步。“Hello World”的字面意思是“你好，世界”，也就是跟世界打招呼，告訴世界，我的第一個程序在這個世界上誕生了，從此便進入了編程的世界。

使用Python語言編寫的“Hello World”程序只有一行代碼。

【例1-2】Python語言輸出“Hello World”。

第01行的“>>>”是Python語言運行環境的命令提示符。

Python打印輸出指定文字的操作是通過print()函數實現的。把希望打印的文字用單引號或者雙引號括起來，但不能混用單引號和雙引號。這種用單引號或者雙引號括起來的文本在程序中叫字符串，以后會經常遇到。

第02行是Python語句的執行結果，輸出“Hello World”。

Python語言非常簡潔，下面再看看C語言的“Hello World”程序。

一般來說，實現同樣功能的程序，Python語言實現的代碼行數僅相當于C語言的1/5～1/10，簡潔程度取決于程序的復雜度和規模。

最后，用exit()命令退出Python環境，第一個Python程序完成。唯一的缺憾是沒有保存下來，下次運行時還要再輸入一遍代碼，程序的保存在后面會講解到。

1.2.3　運行Python程序

運行Python程序有兩種方式：交互式和文件模式。交互式是指Python解釋器即時響應用戶輸入的每條指令代碼，同時給出輸出結果反饋。文件模式也稱批量式，指用戶將Python程序編寫在一個或多個文件中，然后啟動Python解釋器運行程序批量執行文件中的代碼。交互模式常用于少量代碼的調試，文件模式則是最常用的編程模式。常用的編程語言僅有文件模式的執行方式。接下來以Windows操作系統中運行“Hello World!”程序為例，介紹交互式和文件模式的啟動和執行方法。

1. 交互式運行Python程序

交互式啟動和運行Python程序有兩種方式可以實現，分別是執行命令行工具和啟動Python集成開發環境（IDLE）。

（1）執行命令行工具方式。

步驟1：執行“運行”命令，在“運行”文本框中輸入cmd命令或啟動Windows操作系統命令行工具（<Windows系統安裝目錄>\system32\cmd.exe），在命令符下輸入python命令并按Enter鍵確認，進入Python交互式窗口。

步驟2：在“>>>”命令提示符中輸入如下代碼行。

步驟3：輸入代碼并按Enter鍵，程序便輸出“Hello World!”，如圖1-12所示。

步驟4：在“>>>”命令提示符中輸入“exit()”或者“quit()”可以退出Python運行環境。

（2）運行Python集成開發環境（IDLE）。

步驟1：在Windows中執行“開始”→“程序”→Python 3.6→IDLE（Python 3.6 32-bit）菜單命令，啟動IDLE（Python 3.6 32-bit）集成開發環境。

步驟2：在“>>>”命令提示符中輸入如下代碼行：

步驟3：輸入代碼并按Enter鍵，程序便輸出“Hello World!”程序運行結果，如圖1-13所示。

2. 文件模式運行Python程序

文件模式也有兩種運行方式，與交互式相對應。

（1）通過命令行運行Python程序文件。

步驟1：自建Python文件。打開記事本或其他文本工具，按照Python的語法格式編寫代碼，并保存為.py格式的文件。這里仍以“Hello World!”為例，將代碼保存為hello.py文件，如圖1-14所示。

步驟2：啟動Windows操作系統命令行工具（<Windows系統安裝目錄>\system32\cmd.exe），打開Windows的命令行窗口并執行“cd /”命令進入hello.py文件所在的目錄（本例hello.py文件位于C盤中），在命令行輸入“Python hello.py”命令并按Enter鍵運行程序，如圖1-15所示。

（2）通過IDLE創建并運行Python程序文件。

步驟1：啟動IDLE，在Python 3.6.3 Shell窗口的菜單欄中執行File→New File命令或者按Ctrl+N組合鍵打開新建窗口。按照Python的語法格式編寫代碼：print("Hello World!")，如圖1-16所示。

步驟2：保存并運行程序。將新建的程序保存到C盤，文件名為“hello.py”，在菜單欄中執行Run→Run Module命令或者按F5快捷鍵運行該文件，如圖1-17所示。

3. 推薦啟動Python程序方法

交互式和文件運行模式共有4種啟動和運行Python程序的方法，其中最常用和最重要的還是用IDLE的文件模式方法，該種方法也是推薦讀者使用啟動和運行Python程序的方法。

Python所集成的IDLE是一個最簡單和有效的集成開發環境，無論是人機交互模式還是文件模式，均能快速有效地編寫和調試程序代碼。