Python程序设计与应用课件 第1章 环境搭建

Python程序设计与应用第1章

环境搭建1.1

认识python1.2

python的安装1.3

交互式解释器1.4

python程序开发过程

本章小结学习目标：◎了解python语言的发展历史。◎掌握安装和运行python语言开发环境。本章节主要介绍Python语言的发展历史和安装环境。通过本章的学习可以对python有大致的了解，知道python是什么，用来做什么，同时能够独立安装和运行python语言开发环境，为后续章节的学习做铺垫。学习目标：1.1.1python简史Python是一种面向对象的解释型的编程语言，由荷兰人吉多•范罗苏姆于1989年发明，距今已经有30多年的历史；1991年Python第一个解释器公开版发布。2000年发布了Python2.0版本，从这个版本开始，Python转变成开源的开发方式；在2008年Python3.0发布，但是Python2.0的版本还在发展，一直到版本2.7。1.1认识Python和别的编程语言不同，python2.x和python3.x是不能相互兼容的，但是因为python2.x已经发展了很长的一段时间，很多大型的项目都在使用，所以短期内2.x版本不会被淘汰，但是从长远看python3.x版本的开发者会越来越多。本书会基于python3.x版本为基础进行学习。作为初学者，在学习时不用纠结版本的问题，适合自己的才是最重要的。1.1.2python语言特点优点简单易学，因为python语言的设计之初就是方便开发者的使用，因此只需要关注问题的本身而不用关心语言复杂的使用逻辑，和C/C++相比，易用太多；面向对象，python有着和C++、Java相似的面向对象的功能，但比这两种语言使用起来更加简洁、方便、强大；免费开源，因为免费开源，很多项目都会基于python语言做开发，并且可以根据自己的需求定制开发。可移植性，只要把软件开发完成，就可以在任何装有python开发环境的系统中执行；丰富的库函数供调用，除了标准的库以外，还有很多优秀的第三方库，并且大多数都是开源的，比如机器学习、人工智能、AI等；支持函数式编程，python语言对函数式编程也提供了支持，如lambda表达式、高阶函数等；可扩展性，在需要高效运算使用c/c++，或调用c/c++库时，python可以直接调用这些库使用，不用特别考虑兼容性的问题；丰富的参考文档，python拥有强大的社区支持，遇到问题一般都可以通过社区找到解法，这也是为什么python如此受欢迎的原因。1.1.2python语言特点缺点运行速度相对较慢，因为python是解释型语言，在执行过程中翻译成机器码，和c/c++相比性能差很多，不过在需要高性能执行的地方使用c/c++编写可以避免这个不足；版本兼容问题，前面有提到python2.x和python3.x版本，这两个版本是不能完全兼容的，所以用某一个版本开发的程序在另一个版本上执行会遇到一些问题。互联网在生活中的地位1.2Python的安装Python可以跨平台，所以安装环境就包括windows、Linux、MacOS，绝大部分的Linux环境Python已经预安装，无需我们手动再安装。所以本文以windows为例做详细的讲解。1.2.1安装python1):在Python官网网站/上下载python3.x版本，本文使用的是python3.7.9的版本。进入到下图的界面后，点击downloads可以选择不同的操作系统平台，Windows和MacOS。2)作者下载的是Python3.7.9的64位版本“DownloadWindowsx86-64executableinstaller”。下载完成后，双击exe安装程序，会出现下图的界面。3):默认的安装方式是非自定义安装，选择“Customizeinstallation”可以自定义进行安装。同时选中“AddPython3.7toPATH”，把python的路径添加到系统环境变量中。本文使用的是自定义的安装方式。点击“Custimizeinstallation”后出现下图的界面。4):点击next按钮，出现下图的界面，选中复选框“Installforallusers”，选择自己需要安装的路径，作者选择的是“D:\ProgramFiles\Python37”，然后点击Install。5):点击install后python开始安装，出现下图的界面，直至安装成功。6):Python安装完成后会出现安装成功的界面，点击close按钮后可以在安装路径<用户路径>\Programs\Python37找到python的安装包，如下图所示。7):在系统的命令窗口中输入“python--version”查看python的版本，和作者安装的版本一致，如下图。互联网在生活中的地位2Python的安装1.2.2python的开发环境1):Python安装成功后，点击python.exe会出现下图的界面，可以输入自己需要执行的代码。2):编辑简单的代码还可以，如果代码比较复杂，需要来回的调试，就不方便了。因此需要借助python的集成开发工具IDLE(Python3.764-bit)，在系统的开始菜单栏找到python3.7，然后找到IDEL选项鼠标单击启动，或者在系统路径<用户路径>\ProgramFiles\Python37\Lib\idlelib中找到idle.pyw双击启动。启动后的界面如下图所示。3):如果需要编写的代码量比较大，可以选择“File->NewFile”新建文件编辑窗口，输入需要执行的python代码，如下图所示。3):选择“File->SavaAs”对文件进行保存，文件的扩展名必须写成.py。选择Run->Runmodule选项，执行python代码，程序的执行结果如下图所示。1.3交互式解析器交互式解释器是指在启动python后，可以看到“>>>”类似的符号，输入可执行代码后按enter键，python编译器把当前这一行代码翻译成机器码，执行后通过交互式界面输出执行结果。如果输入的是python无法识别的非法代码，解释器就会报错，如下图所示。1.3交互式解释器4python程序开发过程Python语言的开发过程和其他语言相似，主要包括以下几个阶段：算法功能逻辑、代码编写、解释器解释成机器码、代码运行结果、调试等阶段。算法功能逻辑是指该算法能够解决实际问题的逻辑，调用该算法就可以达到我们预期的目的。代码编写是使用python语言对算法进行实现。解释器解释成机器码是程序在执行过程中产生机器可以识别的机器码，这样才能在处理器上执行。互联网在生活中的地位1.4python程序开发过程代码运行结果是指代码输出的结果，这个结果可能是符合我们的语气也可能不符合预期。调试