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Python 环境搭建

1. 什么是 Python？​

编程语言是一种让计算机理解人类指令的工具。就像人类用语言交流一样，程序员使用编程语言来告诉计算机该做什么。

Python 是一种编程语言，相比其他编程语言，Python 的语法更加接近人类的自然语言，使其更容易上手。

2. 安装 Python​

解释型语言是编程语言的一种类型，解释型语言写出的代码需要通过一个名为解释器的程序来翻译为机器指令并执行。

Python 是一种解释型语言，运行 Python 代码需要 Python 解释器。我们的系统中默认安装了 Python 解释器。

以下是验证系统是否已安装 Python 解释器的步骤。

步骤 1：打开终端​

点击终端图标打开终端，如下图。 alt text

如果终端出现了如下图的打印，输入数字 2 即可。 alt text

步骤 2：检查 Python 版本​

在终端输入以下命令并按回车键（Enter）执行：

python --version

如果终端输出 Python 版本号（如 Python 3.12.3），说明系统已安装 Python 解释器，如图 2.3。 alt text

3. 编写示例程序​

确认 Python 已安装后，可以运行 Python 程序。下面示范如何创建并运行一个简单的猜数字游戏。

步骤 1：创建 Python 文件​

如图 3.1，在终端输入以下命令创建 random_game.py 文件并使用默认编辑器 Mousepad（如下图）打开：

# 创建 random_game.py 文件
touch random_game.py 
# 用默认编辑器打开文件 random_game.py
mousepad random_game.py

alt text

步骤 2：编写代码​

将以下代码复制到 random_game.py 文件中， 如下图。

import random

def main():
    # 生成一个1 到 100 之间的随机数
    random_number = random.randint(1, 100)
    guess = None

    print("欢迎来到随机数猜测游戏！")
    print("我已经选择了一个 1 到 100 之间的数字。你能猜到它是什么吗？")

    # 主游戏直到猜到随机数
    while guess != random_number:
        guess = input("请输入你的猜测：")

        # 检测输入是个数字
        if not guess.isdigit():
            print("请只输入数字！")
            continue

        guess = int(guess)
        if guess < random_number:
            print("太低了！再试一次。")
        elif guess > random_number:
            print("太高了！再试一次。")
        else:
            print("恭喜你，猜对了！")

if __name__ == "__main__":
    main()

Random Game in Python

步骤 3：保存并退出​

保存文件（操作如下图） Save

并关闭编辑器（操作下图） Close

步骤 4：运行 Python 程序​

在终端输入以下命令运行 Python 代码，开始游戏（操作如下图）：

python random_game.py

RandomGame Running

注：如果要运行的 Python 程序依赖系统中未安装的库，请参考 第4节。

4. Python 虚拟环境搭建及依赖库安装（可选）​

可以把虚拟环境想象成一个隔离的“容器”，它允许你在其中创建和管理 Python 项目所需的不同依赖和库，而不会让这些依赖和库与其他项目发生冲突。

Python 虚拟环境可以创建一个独立的 Python 环境，以防止不同项目的库发生冲突， 步骤如下：

步骤 1：安装 Python 虚拟环境工具​

如下图，在终端执行以下命令安装 python3-venv 软件包。

sudo apt install -y python3-venv

python3-venv

安装成功后，执行以下命令验证：

python -m venv -h

如果终端输出 venv 相关的帮助信息（如下图），说明 Python 虚拟环境安装成功。 virtual Env

步骤 2：创建虚拟环境​

如图 4.3，在终端输入以下命令创建 python_venv 目录并生成 Python 虚拟环境：

python -m venv python_venv

Create new dir

步骤 3：激活虚拟环境​

如下图，在终端输入以下命令激活虚拟环境：

source python_venv/bin/activate

venv activate

可以执行以下命令检查是否处于虚拟环境：

python -m site

如下图，如果终端输出 python_venv 目录路径，则说明当前处于虚拟环境。

venv dir verification

步骤 4：安装依赖库​

虚拟环境与系统环境隔离，初始化完成后是没有安装任何模块的，如果运行 Python 程序（示例，运行以下程序）时报错 ModuleNotFoundError （如下图），说明缺少依赖库，例如 numpy。

python -c "import numpy"

ErrorFound

安装 numpy 库​

在虚拟环境中，可以使用 pip 命令安装 numpy 库。由于 pip 默认使用的源在外网，可能因网络不稳定而导致下载失败。因此，我们使用 -i 选项指定 pip 使用进迭时空提供的 pypi 源（如下图）

pip install numpy -i https://git.spacemit.com/api/v4/projects/33/packages/pypi/simple

Install numpy

安装完成后，可以尝试导入库验证是否安装成功：

python -c "import numpy"

alt text

如果没有报错（如上图），说明 numpy 安装成功。

步骤 5：退出虚拟环境​

在虚拟环境中安装的 Python 库仅能在该环境中使用。使用以下命令退出虚拟环境(如下图)：

deactivate

deactivate venv