探索 Python 开发工具

PythonPythonBeginner
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💡 本教程由 AI 辅助翻译自英文原版。如需查看原文,您可以 切换至英文原版

简介

在本实验中,你将探索各种 Python 开发工具。你将首先使用标准 Python 交互模式逐行执行代码,并尝试基本操作。

接下来,你将通过使用 IPython 增强你的交互体验,它提供诸如代码自动补全和语法高亮等高级功能。最后,你将学习如何使用 Vim 文本编辑器和 IDLE 集成开发环境编写和运行 Python 脚本,从而获得不同开发工作流的实践经验。

使用 Python 交互模式

在本步骤中,我们将探索 Python 的交互模式,它允许你逐行执行 Python 代码并立即看到结果。这对于测试少量代码片段或试验 Python 功能非常有用。

首先,在 WebIDE 中打开终端。你可以通过点击顶部菜单栏中的“终端”并选择“新建终端”来做到这一点。

一旦终端打开,你将位于默认目录 /home/labex/project。要进入 Python 交互模式,请键入命令 python 并按下 Enter 键。

python

你应该看到类似于此的输出,表明你已进入 Python 交互式 shell。>>> 是 Python 提示符。

Python 3.10.12 (main, Nov 20 2023, 15:14:05) [GCC 11.4.0]
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

现在,让我们在交互模式中尝试一些简单的计算。依次键入以下表达式,并在每行之后按下 Enter 键:

1 + 1

你将立即看到结果 2

5 ** 2

这计算的是 5 的平方(5 的 2 次方)。输出将是 25

5 ** 100

这计算的是 5 的 100 次方。Python 可以处理非常大的数字,你将看到完整的计算结果。

>>> 1 + 1
2
>>> 5 ** 2
25
>>> 5 ** 100
788860905221011805411728563735037463272540590005
>>>

如你所见,交互模式就像一个强大的计算器。

Python 交互式 shell 输出

要退出 Python 交互模式,你可以键入 exit()quit() 并按下 Enter 键,或者按下 Ctrl + D

exit()

你将返回到常规的终端提示符。

使用 IPython 增强交互

在本实验步骤中,我们将探索 IPython,一个增强型的 Python 交互式 shell,它提供代码自动补全、语法高亮和魔法命令等功能,使交互式开发更高效。

LabEx 环境中已安装 IPython。要启动 IPython 会话,请打开终端并键入 ipython,然后按下 Enter 键。

ipython

你将看到 IPython 提示符,它看起来类似于标准 Python 提示符,但包含一些额外信息。

Python 3.10.12 (main, Nov 20 2023, 15:14:05) [GCC 11.4.0]
Type 'copyright', 'credits' or 'license' for more information
IPython 8.12.2 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help.

In [1]:

IPython 的一个关键特性是代码自动补全。让我们尝试一下。键入 Python 关键字或函数的前几个字母,例如 pri,然后按下 Tab 键。IPython 将会建议可能的补全。

pri<Tab>

你应该看到 print 作为建议。如果存在其他可能的补全,请再次按下 Tab 键以循环浏览它们。

现在,让我们尝试获取函数的帮助信息。在标准 Python 中,你会使用 help(print)。在 IPython 中,你可以使用 ??? 魔法命令。键入 print? 并按下 Enter 键。

print?

这将直接在终端中显示 print 函数的帮助文档。

In [2]: print?
Signature: print(*args, sep=' ', end='\n', file=None, flush=False)
Docstring:
Prints the values to a stream, or to sys.stdout by default.
...

按下 q 键退出帮助查看器。

现在尝试 print??。在某些情况下,?? 提供了更详细的信息,包括该对象的源代码(如果可用)。

print??

对于内置函数如 print??? 可能显示类似的信息。但是,对于用户定义的函数或模块,?? 可以非常有助于理解它们的实现。

IPython 帮助输出,print 函数

要退出 IPython,请键入 exit()quit() 并按下 Enter 键,或者按下 Ctrl + D

exit()

使用 Vim 写入和运行 Python 脚本

在本实验步骤中,我们将学习如何使用 Vim 文本编辑器在终端中编写和运行 Python 代码作为脚本文件。这对于处理较大的程序或需要重复运行的任务来说是使用 Python 的一种常见方式。

首先,请确保你位于终端的 ~/project 目录。你可以通过键入 pwd 并按下 Enter 键来确认。

pwd

输出应为 /home/labex/project

现在,我们将使用 Vim 编辑器创建一个名为 hello.py 的新 Python 文件。键入以下命令并按下 Enter 键:

vim hello.py

由于文件 hello.py 不存在,Vim 将会创建它并打开它进行编辑。你将看到一个空白屏幕,底部显示有关 Vim 的信息。

要开始键入代码,你需要进入 Vim 的插入模式。按下 i 键。你将在屏幕底部看到 -- INSERT --,这表示你已进入插入模式。

现在,将以下 Python 代码键入编辑器中:

print("Hello World")
print("This is my first Python script.")

键入代码后,你需要退出插入模式以保存文件。按下 Esc 键。屏幕底部的 -- INSERT -- 指示器将消失。

要保存文件并退出 Vim,键入 :wq 并按下 Enter 键。冒号 : 进入命令模式,w 保存文件,q 退出 Vim。

:wq

你将返回到终端提示符。要验证文件已创建,可以使用 ls 命令列出当前目录中的文件:

ls

输出中应该列出 hello.py

hello.py

现在,让我们运行我们刚刚创建的 Python 脚本。使用 python 命令后跟脚本文件名:

python hello.py
Python 脚本输出在终端

Python 解释器将执行 hello.py 中的代码,你将在终端中看到输出:

Hello World
This is my first Python script.

你已成功使用 Vim 编写并运行了你的第一个 Python 脚本!

使用 IDLE 开发和运行 Python 代码

在本实验步骤中,我们将使用 IDLE,Python 的集成开发和学习环境。与基本的交互式 shell 或简单的文本编辑器相比,IDLE 提供了更丰富的环境,用于编写、运行和调试 Python 代码。

首先,在终端中安装 IDLE:

sudo apt-get update
sudo apt-get install idle3 -y

要打开 IDLE,可以在终端中键入 idle 并按下 Enter 键。

idle

这将打开 IDLE Shell 窗口。此窗口类似于我们在第一步中使用的交互模式,允许你逐行执行 Python 命令。你将看到 >>> 提示符。

Python 3.10.12 (main, Nov 20 2023, 15:14:05) [GCC 11.4.0]
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

你可以在此处尝试一些简单的命令,就像在普通的 Python 交互模式中一样:

print("Hello from IDLE Shell")
IDLE shell 窗口示例

现在,让我们使用 IDLE 来编写和运行 Python 脚本。要创建一个新的脚本文件,请转到 IDLE Shell 窗口中的菜单栏,点击“文件”,然后选择“新建文件”。

将打开一个新的空编辑器窗口。这是你编写 Python 代码的地方。将以下代码键入此新窗口中:

print("I love Python")
print("IDLE is useful")
print(123 * 456)

要运行此脚本,首先需要保存它。转到编辑器窗口中的菜单栏,点击“运行”,然后选择“运行模块”。

IDLE 会提示你保存文件,然后才能运行。点击“确定”。

将出现一个“另存为”对话框。导航到 /home/labex/project 目录。你可以通过在文件浏览器中双击文件夹来做到这一点。一旦你位于 /home/labex/project,在“文件名”字段中输入 idle_script.py,然后点击“保存”按钮。

IDLE 另存为对话框

保存后,IDLE 将自动运行脚本,输出将显示在 IDLE Shell 窗口中。

>>> = RESTART: /home/labex/project/idle_script.py
I love Python
IDLE is useful
56088
>>>

你已成功使用 IDLE 编写并运行了一个 Python 脚本。IDLE 编辑器提供语法高亮和自动缩进等功能,在编写代码时非常有用。

总结

在本实验中,我们首先探索了 Python 的基本交互模式,学习了如何在终端启动它并逐行执行简单的计算和表达式,观察即时结果。我们练习了基本的算术运算,并看到了 Python 处理大数的能力。我们还学习了如何退出交互式 shell。

接下来,我们通过探索 IPython(一个改进的交互式 shell)来增强我们的交互体验。虽然未提供 IPython 步骤的完整细节,但描述表明我们将学习其高级功能,例如制表符补全、语法高亮和魔法命令,这些功能显著提高了交互式 Python 开发的效率。后续步骤(未详细说明)可能会涵盖使用文本编辑器(例如 Vim)编写和运行 Python 脚本,以及在集成开发环境 (IDE)(例如 IDLE)中开发和运行 Python 代码,从而提供不同 Python 开发工作流的全面概述。