《Python從小白到大牛》第3章 第一個Python程序

《Python從小白到大牛》已經上市！

本章以HelloWorld作為切入點，介紹如何編寫和運行Python程序代碼。

運行Python程序主要有兩種方式：

1．交互式方式運行

2．文件方式運行

本章介紹這兩種運行方式實現HelloWorld程序。

使用Python Shell

進入Python Shell可以通過交互式方式編寫和運行Python程序。啟動Python
Shell有如下三種方式：

1．單擊Python開始菜單中Python 3.6 (64-bit).lnk快捷方式文件啟動，啟動Python
Shell界面如圖3-1所示。


圖3-1 快捷方式文件啟動啟動Python Shell

2．進入Python
Shell還可以在Windows命令提示符（即DOS）中使用python命令啟動，啟動命令不區分大小寫，也沒有任何參數，啟動后的界面如圖3-2所示。

提示
Windows命令提示符在Linux、UNIX和macOS稱為終端（Terminal），在Linux、UNIX和macOS平臺終端中python命令必須是小寫的。再有Linux、UNIX和macOS都預先安裝了Python
2和Python 3兩個版本的系統，默認python命令啟動Python 2解釋器，啟動Python
3解釋器的命令是python3。

圖3-2 在命令提示行中啟動Python解釋器
  1. 通過Python IDLE啟動Python Shell，如圖3-3所示。Python
    IDLE提供了簡單的文本編輯功能，如剪切、復制、粘貼、撤銷或重做等，以及支持語法高亮顯示。
圖3-3 IDLE工具啟動的Python Shell

無論采用哪一種方式啟動的Python
Shell，其命令提示符是“>>>”，在該命令提示符后可以輸入Python語句，然后敲Enter鍵就可以運行Python語句，Python
Shell馬上輸出結果。如圖3-4所示是執行幾條Python語句。

圖3-4 在Python Shell中執行Python語句

圖3-4所示Python Shell中執行的Python語句解釋說明如下：

>>> print("Hello World.")       ①
Hello World.                  ②
>>> 1+1                     ③
2                            ④
>>> str = "Hello, World."       ⑤
>>> print(str)                 ⑥
Hello, World.                  ⑦
>>>

代碼第①行、第③行、第⑤行和第⑥行是Python語句或表達式，而第②行、第④行和第⑦行是運行結果。

使用PyCharm實現

上一節介紹了如何使用Python
Shell以交互方式運行Python代碼。而交互方式運行在很多情況下適合學習Python語言的初級階段，它不能保存執行的Python文件。如果要開發復雜的案例或實際項目，交互方式運行不適合了。此時，使用IDE工具，通過這些工具創建項目和Python文件，然后再解釋運行文件。

首先介紹如何使用PyCharm創建Python項目、編寫Python文件，以及運行Python文件。

創建項目

首先在PyCharm中通過項目（Project）管理Python源代碼文件，因此需要先創建一個Python項目，然后在項目中創建一個Python源代碼文件。

PyCharm創建項目步驟是：打開如圖3-5所示PyCharm的歡迎界面，在歡迎界面單擊Create
New Project或通過選擇菜單File→New
Project打開如圖3-6所示的對話框，在Location文本框中輸入項目名稱HelloProj。如果沒有設置Python解釋器或想更換解釋器，則可以單擊圖3-6所示的三角按鈕展開Python解釋器設置界面，如圖3-7所示。

圖3-5 PyCharm歡迎界面
圖3-6 創建項目
圖3-7 選擇項目解釋器

如果輸入好項目名稱，并選擇好了項目解釋器然后單擊Create按鈕創建項目，如圖3-8所示。

圖3-8 項目創建完成

創建Python代碼文件

項目創建完成后，需要創建一個Python代碼文件執行控制臺輸出操作。選擇剛剛創建的項目中HelloProj文件夾，然后右鍵選擇New→Python
File菜單，打開新建Python文件對話框，如圖3-9所示在對話框中Name文本框中輸入hello，然后單擊OK按鈕創建文件，如圖3-10所示，在左邊的項目文件管理窗口中可以看到剛剛創建的hello.py源代碼文件。

圖3-9　新建Python文件對話框
圖3-10　hello.py源代碼文件

編寫代碼

Python代碼文件運行類似于Swift，不需要Java或C的main主函數，Python解釋器從上到下解釋運行代碼文件。

編寫代碼如下：

string = "Hello, World."
print(string)

運行程序

程序編寫完成可以運行了。如果是第一次運行，則需要在左邊的項目文件管理窗口中選擇hello.py文件，右擊菜單中選擇Run
'hello'運行，運行結果如圖3-11所示在左下面的控制臺窗口輸出Hello, World.字符串。

圖3-11 運行結果

注意 如果已經運行過程一次，也可直接單擊工具欄中的Run
按鈕，或選擇菜單Run→Run
'hello'，或使用快捷鍵Shift+F10，都可以就運行上次的程序了。

使用Eclipse+PyDev插件實現

本節介紹如何通過Eclipse+PyDev插件實現編寫和運行HelloWorld程序。

創建項目

在Eclipse中也是通過項目管理Python源代碼文件的，因此需要先創建一個Python項目，然后在項目中創建一個Python源代碼文件。

Eclipse創建項目步驟是：打開Eclipse，選擇菜單File→New→PyDev
Project，打開如圖3-12所示的對話框，在這里可以輸入項目名HelloProj，注意選中Create
'src' folder and add it to the
PYTHONPATH選項，這會在項目中增加src文件夾，代碼文件會放到這個文件夾中，同時會將src文件夾添加到PYTHONPATH環境變量中。

在其他保持默認值，然后單擊Finish按鈕創建項目。項目創建完成后，回到如圖3-13所示的Eclipse主界面。

圖3-12　輸入項目名和保存項目
圖3-13　項目創建完成

創建Python代碼文件

項目創建完成后，需要創建一個Python代碼文件執行控制臺輸出操作。選擇剛剛創建的項目，選中項目中src文件夾，然后選擇菜單File
→New →PyDev
Module，打開創建文件Module（模塊）對話框，在Python中一個模塊就是一個文件，如圖3-14所示在模塊對話框的Name文本框中輸入hello，這是模塊名，也是文件命名。另外，還有一個Package文本框該文件所在的包，有關包的概念將在第4章詳細介紹，在這里先不輸入任何的包名。最后單擊Finish按鈕創建文件，此時會彈出文件模板選擇對話框，如圖3-15所示，本例中選擇<Empty>即空模板，然后單擊OK按鈕創建文件，回到如圖3-16所示的Eclipse主界面。

圖3-14　創建模塊對話框
圖3-15　選擇模板
圖3-16 文件創建完成

運行程序

修改剛剛創建的hello.py代碼文件，代碼如圖3-17所示。

圖3-17 編寫hello.py源文件

程序編寫完成可以運行了。如果是第一次運行，則需要選擇運行方法，具體步驟是：選中文件，選擇菜單Run→Run
As→Python
Run，這樣就會運行Python程序了。如果已經運行過程一次，就不需要這么麻煩了，直接單擊工具欄中的Run按鈕，或選擇菜單Run→Run，或使用快捷鍵Ctrl+F11，都可以就運行上次的程序了。運行結果如圖3-18所示，Hello,
World.字符串到下面的控制臺。

圖3-18 運行結果

使用Visual Studio Code實現

使用Visual Studio Code可以不用創建項目，直接創建文件即可。

創建Python代碼文件

Visual Studio
Code歡迎界面如圖3-19所示，單擊“新建文件”按鈕可以創建新文件，或通過菜單“文件”→“新建文件”創建新文件。新文件沒有文件類型，所以在編寫代碼之前應該先保存為hello.py文件，如圖3-20所示，這樣Visual
Studio Code工具能夠識別出來這是Python代碼文件，語法才能高亮顯示。

圖3?19 創建文件
圖3-20 文件創建完成

運行程序

修改剛剛創建的hello.py代碼文件，代碼如圖3-21所示。

圖3-21 編寫hello.py源文件

程序編寫完成可以運行了。具體步驟是：選擇菜單“調試”→“非調試啟動”這樣就會運行Python程序了。或使用快捷鍵Ctrl+F5也可以就運行Python程序。運行結果如圖3-22所示，Hello,
World.字符串到下面的控制臺。

圖3-22 運行結果

文本編輯工具+Python解釋器實現

如果不想使用IDE工具，那么文本編輯工具+Python解釋器對于初學者而言是一個不錯的選擇，這種方式可以使初學者了解到Python運行過程，通過自己在編輯器中敲入所有代碼，可以幫助熟悉關鍵字、函數和類，能快速掌握Python語法。

編寫代碼

首先使用任何文本編輯工具創建一個文件，然后將文件保存為hello.py。接著在hello.py文件中編寫如下代碼：

 """
Created on 2018年1月18日
作者: 關東升
"""
string = "Hello, World."
print(string)
fun main(args: Array\<String\>) {  
   println("Hello, world!")  
 }

運行程序

上一節編寫的hello.py文件文件，可以Windows命令提示符（Linux和UNIX終端）中，通過Python解釋器指令指定文件名運行，指令如下：

python hello.py

運行過程如圖3-23所示。

圖3-23 Python解釋器運行文件

有的文本編輯器，可以直接運行Python文件，例如Sublime
Text工具不需要安裝任何插件和設置，就可以直接運行Python文件。使用Sublime
Text工具打開Python文件，通過菜單Tools →
Build，或使用快捷鍵Ctrlt+B就可以運行文件了，結果如圖3-24所示。

圖3-24在Sublime Text中運行Python運行

代碼解釋

至此只是介紹了如何編寫和運行HelloWorld程序，還沒有對HelloWorld程序代碼進行解釋。

""" ①
Created on 2018年1月18日
作者: 關東升
""" ②
string = "Hello, World." ③
print(string) ④

從代碼中可見，Python實現HelloWorld的方式比Java、C和C++等語言要簡單得多，而且沒有main主函數。下面詳細解釋一下代碼。

代碼第①行~第②行之間使用兩對三重單引號包裹起來，這是Python文檔字符串，起到文檔注釋的作用。三重單引號可以換成三重雙引號。代碼第③行是聲明字符串變量string，并且使用"Hello,
World."為它賦值。

代碼第④行是通過print函數將字符串輸出控制臺，類似于C中的printf函數。print函數語法如下：

print(\*objects, sep=' ', end='\\n', file=sys.stdout, flush=False)

print函數有五個參數，*objects是可變長度的對象參數；sep是分隔符參數，默認值是一個空格；end是輸出字符串之后的結束符號，默認值換號符；file是輸出文件參數，默認值sys.stdout是標準輸出，即控制臺；flush是否刷新文件輸出流緩沖區，默認值不刷新。

使用sep和end參數的print函數示例如下：

\>\>\> print('Hello', end = ',') ①
Hello,
 \>\>\> print(20, 18, 39, 'Hello', 'World', sep = '\|') ②
20\|18\|39\|Hello\|World
\>\>\> print(20, 18, 39, 'Hello', 'World', sep = '\|', end = ',')
20\|18\|39\|Hello\|World,

上述代碼中第①行用逗號（,）作為輸出字符串之后的結束符號。代碼中第②行用豎線（|）作為分隔符。

本章小結

本章通過一個HelloWorld示例，使讀者了解到什么是Python Shell，Python如何啟動Python
Shell環境。然后介紹如何使用PyCharm、Eclipse+PyDev和Visual Studio
Code工具實現該示例具體過程。此外，還介紹了使用文本編輯器+Python解釋器實現過程。

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