Python语言入门与环境搭建

Python 语言入门

Python 是一门解释型、动态类型的高级编程语言，由 Guido van Rossum 于 1991 年发布。语法简洁、生态丰富，广泛应用于 Web 开发、数据分析、机器学习、自动化运维和脚本工具。

为什么选择 Python

特点 说明
语法简洁 可读性强，适合快速开发
生态丰富 PyPI 拥有海量第三方库
跨平台 Windows、macOS、Linux 均可运行
多范式 支持面向对象、函数式、过程式
交互式 REPL 适合探索与数据分析
社区活跃 文档完善，问题容易找到答案

常见应用场景：Django/Flask Web 服务、Pandas 数据分析、PyTorch/TensorFlow 深度学习、爬虫、自动化测试、DevOps 脚本等。

环境安装

1. 官方安装

访问 https://www.python.org/downloads/ 下载 Python 3.x（推荐 3.10+）。Windows 安装时勾选 Add Python to PATH。

验证安装：

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python --version
# Python 3.12.0

python -m pip --version

2. 使用 pyenv（推荐 macOS/Linux）

管理多版本 Python：

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pyenv install 3.12.0
pyenv global 3.12.0

3. 虚拟环境

每个项目应使用独立虚拟环境，避免依赖冲突：

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# 创建虚拟环境
python -m venv .venv

# 激活（Windows PowerShell）
.venv\Scripts\Activate.ps1

# 激活（macOS/Linux）
source .venv/bin/activate

# 退出
deactivate

第一个程序

创建 hello.py：

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def greet(name: str) -> str:
    return f"Hello, {name}!"

if __name__ == "__main__":
    print(greet("Python"))

运行：

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python hello.py
# Hello, Python!

交互式 REPL

直接输入 python 进入交互模式，适合快速验证语法：

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>>> 2 + 3
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>>> [x ** 2 for x in range(5)]
[0, 1, 4, 9, 16]
>>> exit()

IPython 提供更强大的交互体验：

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pip install ipython
ipython

包管理 pip

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pip install requests          # 安装包
pip install numpy==1.26.0     # 指定版本
pip list                      # 已安装列表
pip freeze > requirements.txt # 导出依赖
pip install -r requirements.txt

现代项目推荐使用 pyproject.toml + 虚拟环境（详见包管理章节）。

常用 IDE / 编辑器

工具 说明
VS Code + Python 插件 轻量、免费、调试方便
PyCharm JetBrains 出品，功能全面
Cursor AI 辅助编程

Python 2 vs Python 3

Python 2 已于 2020 年停止维护，新项目一律使用 Python 3。注意旧资料中的 print "hello" 语法在 Python 3 中已改为 print("hello")。

小结

  • Python 3 是当前唯一选择，安装后配置虚拟环境
  • pip 安装第三方库，requirements.txt 或 pyproject.toml 管理依赖
  • REPL 适合快速实验，正式项目用 .py 文件组织代码