Python解释器与IDE(P0001)

Python语言自诞生以来，因其具有简洁优美的语法、良好的开发效率和强大的功能等特点，迅速在各个领域占据一席之地，称为非常符合人类编程期待的语言。Python领域流传着这样一句话：“人生苦短，我用 Python”，接下来我们就开始Python学习之旅。

1.1 Python简介

Python是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言，它具有丰富和强大的库。常被昵称为"胶水语言"，能够把用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）很轻松地联结在一起。常见的一种应用情形是，使用Python快速生成程序的原型（有时甚至是程序的最终界面），然后对其中有特别要求的部分，用更合适的语言改写，比如：3D游戏中的图形渲染模块，性能要求特别高，就可以用C/C++重写，而后封装为Python可以调用的扩展类库。

自从20世纪90年代初Python语言诞生至今，它已被逐渐广泛应用于系统管理任务的处理和Web编程。

Python的创始人为荷兰人吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)。1989年圣诞节期间，在阿姆斯特丹，Guido为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的脚本解释程序，作为ABC 语言的一种继承。之所以选中Python(大蟒蛇的意思)作为该编程语言的名字，是取自英国20世纪70年代首播的电视喜剧《蒙提.派森的飞行马戏团》。

Python已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。自从2004年以后，Python的使用率呈线性增长。Python 2于2000年10月16日发布，稳定版本是Python 2.7。Python 3于2008年12月3日发布，不完全兼容Python 2。2011年1月，它被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。

1.2 Python特点

由于Python语言的简洁性、易读性以及可扩展性，用Python做科学计算的研究机构日益增多，一些知名大学已经采用Python来教授程序设计课程。例如：卡耐基梅隆大学的编程基础、麻省理工学院的计算机科学及编程导论就使用Python语言讲授。众多开源的科学计算软件包都提供了Python的调用接口，例如著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK。而Python专用的科学计算扩展库就更多了，例如有三个十分经典的科学计算扩展库：NumPy、SciPy和Matplotlib，它们分别为Python提供了快速数组处理、数值运算以及绘图功能。因此Python语言及其众多的扩展库所构成的开发环境十分适合工程技术、科研人员处理实验数据、制作图表，甚至开发科学计算应用程序。

主要特点：

简单：简单主义思想的代表语言。
易学：容易上手且具有极其简单的说明文档。
易读、易维护：代码风格清晰
速度快：底层是用C语言进行编写，很多标准库和第三方库也都是也用C编写所以运行速度相对比较快。
开源、免费：使用者可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读源代码、修改源代码、甚至把它的一部分用于新的自由软件中。
高级语言：编写程序的时候无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。
可移植性：已被移植在许多平台上（经过改动使它能够工作在不同平台上）。
解释性：在执行过程中由解释器逐行分析，逐行运行并输出结果。
面向对象：具备所有的面向对象特性和功能，支持基于类的程序开发。
可扩展性：如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，可以部分程序用C或C++编写，然后在Python程序中使用它们。
可嵌入性：可以把Python嵌入C/C++程序，从而向程序用户提供脚本功能。
功能强大的开发库：提供了非常完善的基础库，覆盖了系统、网络、文件、GUI、数据库、文本处理等。

1.3 安装Python

想要使用Python，首先我们需要在计算机上安装Python解释器环境，我们将以安装官方的Python解释器为例，讲解如何在Windows操作系统上安装Python环境。官方的Python解释器是用C语言实现的，也是使用最为广泛的Python解释器，通常称之为CPython。除此之外，Python解释器还有Java语言实现的Jython、C#语言实现的IronPython以及PyPy、Brython、Pyston等版本。

1.3.1 Python安装步骤

(1). 首先准备Python解释器python-3.8.8-amd64.exe，如果没有请在 https://www.python.org/downloads/release/python-388/ 进行下载。

(2). 然后双击 python-3.8.8-amd64.exe 安装程序，请参照图中的顺序进行操作：

(3). 等待安装过程，如下图所示：

(4). 最后安装完成点击 Close 按钮关闭对话框，如下图所示：

1.3.2 Python验证步骤

(1). 使用快捷键 win标 + R 弹出运行对话框，在输入框中输入 cmd，如下图所示：

(2). 在光标处输入 python 命令并回车，进入python交互式环境，如下图所示：

(3). 在Python交互式环境中输入语句：import this，出现可以看到Tim Peter撰写的 Python之禅 ，如下图所示：

1.4 使用VScode开发工具

VSCode（全称：Visual Studio Code）是一款由微软开发且跨平台的免费源代码编辑器。该软件支持语法高亮、代码自动补全（又称 IntelliSense）、代码重构、查看定义功能，并且内置了命令行工具和Git版本控制系统。用户可以更改主题和键盘快捷方式实现个性化设置，也可以通过内置的扩展程序商店安装扩展以拓展软件功能。VScode使用Monaco Editor作为其底层的代码编辑器。在2019年的Stack Overflow组织的开发者调查中，Visual Studio Code被认为是最受开发者欢迎的开发环境。

VScode默认支持非常多的编程语言，包括JavaScript、TypeScript、CSS和HTML；也可以通过下载扩展支持Python、C/C++、Java和Go在内的其他语言。支持功能包括语法高亮、括号补全、代码折叠和代码片段；对于部分语言，可以使用IntelliSense。VScode也支持调试Node.js程序。VScode支持同时打开多个目录，并将信息保存在工作区中以便复用。作为跨平台的编辑器，VScode允许用户更改文件的代码页、换行符和编程语言等。