1.2　建立Python程序开发环境

因为Python具有跨平台运行的特性，可以运行在Windows、Mac和各种Linux/UNIX系统上。在Windows上写Python程序，放到Linux上也是能够运行的。要开始学习Python编程，首先就需要把Python安装到计算机里。完成安装后，会得到Python解释器（就是负责运行Python程序的），一个命令行交互环境，还有一个简单的集成开发环境。本节将详细讲解在Windows系统上建立Python语言开发环境的步骤及方法。

1.2.1　安装Python语言

目前，Python有两个版本，一个是2.X版，一个是3.X版，这两个版本是不兼容的。由于3.X版越来越普及，本书的内容将以Python 3.6.3版本为基础。请确保自己的计算机上已经安装的Python版本是最新的3.6.3，这样才能保证和本书的操作具有一致性。

在浏览器地址栏中输入Python下载页面（www.python.org/downloads）的地址，进入Python下载主页面。在下载主页面中显示提供适合Windows环境的3.6.3和2.7.14版本的“下载”按钮，以及提供适合Linux/UNIX、Mac OS X和其他环境的版本链接，如图1-3所示。

根据操作系统不同可以选择对应的软件版本安装。在图1-3中，Download Python 3.6.3按钮的位置是Python当前最新最稳定的版本，本书将以Windows操作系统为软件运行环境，当前最新的Python 3.6.3版本为例讲解Python语言。具体软件安装操作过程如下。

【例1-1】安装Python语言环境。

步骤1：单击Download Python 3.6.3按钮，下载Python语言环境安装包（Python 3.6.3.exe）。

步骤2：双击所下载的Python 3.6.3.exe文件，启动Python安装引导程序，在该安装页面中勾选Add Python 3.6 to PATH（Python的安装路径添加到系统路径）复选框，如图1-4所示。

注意：如果Add Python 3.6 to PATH不勾选，在cmd下输入python会报错，提示python不是内部或外部命令，也不是可运行的程序。

步骤3：单击Install Now按钮，开始安装Python程序，如图1-5所示。

步骤4：软件安装完成后，安装界面将显示安装成功页面，单击Close按钮关闭程序安装界面，便完成了Python语言开发环境的安装，如图1-6所示。

步骤5：Python完成安装后，将在系统中安装一批与Python开发和运行相关的环境程序，其中最重要的两个程序分别是Python集成开发环境（IDLE）和Python命令行，如图1-7所示。

步骤6：测试安装是否成功。执行“运行”命令，在“运行”文本框中输入cmd命令，如图1-8所示，单击“确定”按钮，进入命令提示符。

步骤7：在命令符下输入python命令并按Enter键确认，验证是否安装成功，会出现以下两种情况。

情况一：进入Python交互式环境界面。

如果能看到如图1-9所示的Python交互式环境界面，就说明Python安装成功。

情况二：得到一个错误提示。

看到如图1-10所示的Python错误提示界面，提示“Python不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件。”

这是因为Windows会根据一个Path的环境变量设定的路径去查找python.exe，如果没找到，就会报错。如果在安装时漏掉了勾选Add Python 3.6 to PATH复选框，那就需要手动将python.exe所在的路径添加到Path中。

步骤8：手动添加Python所在的路径到Path中，右击“计算机”→“属性”→“高级系统设置”→“高级”→“环境变量”→Administrator的用户变量，单击“新建”按钮，新建Path变量名及变量值（浏览目录选择python.exe文件），最后单击“确定”按钮完成变量新建操作，如图1-11所示。

如果不知道怎么修改环境变量，建议把Python安装程序重新运行一遍，务必勾选Add Python 3.6 to PATH复选框。

步骤9：在>>>命令提示符中输入“exit()”并按Enter键，就可以退出Python交互式环境（直接关掉命令行窗口也可以）。接下来便可踏上Python的编程之路了。

1.2.2　编写第一个Python程序“Hello World!”

学习了Python语言环境的安装，接下来就可以正式进入Python编程环节了。

在写代码之前，切记不要用“复制”或“粘贴”的方式将代码从页面粘贴到自己的计算机上，这样很容易出错。编写程序需要养成一个好的习惯，最好逐个地将代码输入进去，在输入代码的过程中，初学者经常会输错代码，所以需要仔细地检查、对照，才能以最快的速度掌握如何写程序。编写代码的过程也是与程序交流沟通的过程。

在Python交互式环境界面的命令提示符“>>>”后直接输入代码，回车，就可以立刻得到代码执行结果。“>>>”命令提示符，这就相当于计算机在问用户需要它做什么。现在，试试输入“300+200”，看看计算结果是不是500。

Python很简单吧？在不知不觉中已经完成了一个程序的运行。

1.“Hello World”的由来

“Hello，World”最早是由Brian Kernighan创建的。1978年，Brian Kernighan编写了一本名叫《C程序设计语言》的编程书，在程序员中广为流传。他在这本书中第一次引用了“Hello World”程序。

实际上，这个十分简洁的程序，在功能上只是告知计算机显示“Hello World”这句话。程序员一般用这个程序测试一种新的系统或编程语言运行是否正常。当他们看到这两个单词显示在计算机屏幕上时，往往表示代码已经能够编译、装载以及正常运行了，这个输出结果就是为了证明这一点。

2. 运行Python“Hello World”

在计算机行业里面，学习任何一门编程语言，大家公认的有一个惯例性的公式，即运行简单的“Hello World”程序。为什么称第一个程序为“Hello World”呢？这个程序虽小，但却已经完成了程序运行的全过程，是初学者接触编程语言的第一步。“Hello World”的字面意思是“你好，世界”，也就是跟世界打招呼，告诉世界，我的第一个程序在这个世界上诞生了，从此便进入了编程的世界。

使用Python语言编写的“Hello World”程序只有一行代码。

【例1-2】Python语言输出“Hello World”。

第01行的“>>>”是Python语言运行环境的命令提示符。

Python打印输出指定文字的操作是通过print()函数实现的。把希望打印的文字用单引号或者双引号括起来，但不能混用单引号和双引号。这种用单引号或者双引号括起来的文本在程序中叫字符串，以后会经常遇到。

第02行是Python语句的执行结果，输出“Hello World”。

Python语言非常简洁，下面再看看C语言的“Hello World”程序。

一般来说，实现同样功能的程序，Python语言实现的代码行数仅相当于C语言的1/5～1/10，简洁程度取决于程序的复杂度和规模。

最后，用exit()命令退出Python环境，第一个Python程序完成。唯一的缺憾是没有保存下来，下次运行时还要再输入一遍代码，程序的保存在后面会讲解到。

1.2.3　运行Python程序

运行Python程序有两种方式：交互式和文件模式。交互式是指Python解释器即时响应用户输入的每条指令代码，同时给出输出结果反馈。文件模式也称批量式，指用户将Python程序编写在一个或多个文件中，然后启动Python解释器运行程序批量执行文件中的代码。交互模式常用于少量代码的调试，文件模式则是最常用的编程模式。常用的编程语言仅有文件模式的执行方式。接下来以Windows操作系统中运行“Hello World!”程序为例，介绍交互式和文件模式的启动和执行方法。

1. 交互式运行Python程序

交互式启动和运行Python程序有两种方式可以实现，分别是执行命令行工具和启动Python集成开发环境（IDLE）。

（1）执行命令行工具方式。

步骤1：执行“运行”命令，在“运行”文本框中输入cmd命令或启动Windows操作系统命令行工具（<Windows系统安装目录>\system32\cmd.exe），在命令符下输入python命令并按Enter键确认，进入Python交互式窗口。

步骤2：在“>>>”命令提示符中输入如下代码行。

步骤3：输入代码并按Enter键，程序便输出“Hello World!”，如图1-12所示。

步骤4：在“>>>”命令提示符中输入“exit()”或者“quit()”可以退出Python运行环境。

（2）运行Python集成开发环境（IDLE）。

步骤1：在Windows中执行“开始”→“程序”→Python 3.6→IDLE（Python 3.6 32-bit）菜单命令，启动IDLE（Python 3.6 32-bit）集成开发环境。

步骤2：在“>>>”命令提示符中输入如下代码行：

步骤3：输入代码并按Enter键，程序便输出“Hello World!”程序运行结果，如图1-13所示。

2. 文件模式运行Python程序

文件模式也有两种运行方式，与交互式相对应。

（1）通过命令行运行Python程序文件。

步骤1：自建Python文件。打开记事本或其他文本工具，按照Python的语法格式编写代码，并保存为.py格式的文件。这里仍以“Hello World!”为例，将代码保存为hello.py文件，如图1-14所示。

步骤2：启动Windows操作系统命令行工具（<Windows系统安装目录>\system32\cmd.exe），打开Windows的命令行窗口并执行“cd /”命令进入hello.py文件所在的目录（本例hello.py文件位于C盘中），在命令行输入“Python hello.py”命令并按Enter键运行程序，如图1-15所示。

（2）通过IDLE创建并运行Python程序文件。

步骤1：启动IDLE，在Python 3.6.3 Shell窗口的菜单栏中执行File→New File命令或者按Ctrl+N组合键打开新建窗口。按照Python的语法格式编写代码：print("Hello World!")，如图1-16所示。

步骤2：保存并运行程序。将新建的程序保存到C盘，文件名为“hello.py”，在菜单栏中执行Run→Run Module命令或者按F5快捷键运行该文件，如图1-17所示。

3. 推荐启动Python程序方法

交互式和文件运行模式共有4种启动和运行Python程序的方法，其中最常用和最重要的还是用IDLE的文件模式方法，该种方法也是推荐读者使用启动和运行Python程序的方法。

Python所集成的IDLE是一个最简单和有效的集成开发环境，无论是人机交互模式还是文件模式，均能快速有效地编写和调试程序代码。