编写一个简单的 Python 程序

PythonBeginner
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介绍

在本实验中,你将通过创建和运行你的第一个程序,开启 Python 编程之旅。你将在 LabEx 环境中使用 VS Code 编辑器,获得编写和执行 Python 脚本的实践经验。

在此基础上,你将进一步练习编写 Python 程序,重点学习使用 print() 函数来显示输出。然后,本实验将指导你识别和理解常见的 Python 错误,使你能够识别和解决问题。最后,你将学习实用的调试技巧,以有效地解决错误并确保你的 Python 程序正常运行。

创建并运行您的第一个 Python 程序

在本步骤中,我们将使用 LabEx 环境中的 VS Code 编辑器来创建并运行我们的第一个 Python 程序。

在前面的章节中,我们学习了运行 Python 的两种方式,并探索了一些开发工具。现在,让我们通过编写一个简单的程序来实践这些知识。

我们将使用 VS Code 编辑器,它在 LabEx 环境中可用,来创建我们的 Python 文件。终端中的默认工作目录是 ~/project

首先,让我们在 ~/project 目录中创建一个名为 hello.py 的新文件。你可以通过在 VS Code 的文件浏览器窗格中右键单击并选择“新建文件”,或者使用终端来完成此操作。

让我们通过终端进行练习。在 VS Code 中打开终端(Terminal -> New Terminal),如果当前不在 ~/project 目录,请导航至该目录。

cd ~/project

现在,使用 touch 命令创建文件:

touch hello.py

你应该会在文件浏览器窗格中看到 hello.py 文件。

现在,通过在文件浏览器中单击来在 VS Code 编辑器中打开 hello.py 文件。

在编辑器中输入以下 Python 代码:

print("Hello, LabEx!")

这个简单的程序使用内置的 print() 函数在控制台显示字符串 "Hello, LabEx!"。

保存文件(File -> Save 或按 Ctrl + S)。

现在,让我们从终端运行这个程序。确保你在终端中仍然位于 ~/project 目录。

使用 python 命令执行 Python 脚本:

python hello.py

你应该会看到输出:

Hello, LabEx!

恭喜!你已成功创建并运行了你的第一个 Python 程序。

练习编写 Python 程序

在本步骤中,我们将继续使用 print() 函数练习编写 Python 程序。我们将创建一个新文件并编写一个打印简单图案的程序。

在上一个步骤中,我们创建并运行了一个基本的“Hello, World!”程序。现在,让我们尝试一些稍微复杂一点的内容,以便更熟悉在 VS Code 中编写代码并从终端运行它。

我们将在 ~/project 目录中创建一个名为 pattern.py 的新文件。你可以使用与之前相同的方法创建此文件:在文件浏览器中右键单击,或在终端中使用 touch 命令。

这次我们使用文件浏览器。在 VS Code 的文件浏览器窗格中,右键单击 ~/project 目录并选择“新建文件”。输入 pattern.py 并按 Enter。

现在,在编辑器中打开 pattern.py 文件并输入以下 Python 代码:

print("* * * *")
print("*     *")
print("*     *")
print("* * * *")

此程序使用四个独立的 print() 语句来打印星号和空格行,形成一个简单的矩形图案。

请记住保存文件(Ctrl + S)。

现在,在 VS Code 中打开终端,并确保你位于 ~/project 目录。

使用 python 命令运行 pattern.py 脚本:

python pattern.py

你应该会在终端中看到以下输出:

* * * *
*     *
*     *
* * * *

这展示了如何使用多个 print() 语句来控制输出并创建更复杂的基于文本的图案。

你可以随意尝试在 print() 语句中使用不同的字符和排列方式来创建你自己的图案。

识别和理解常见的 Python 错误

在本步骤中,我们将探讨编写 Python 代码时可能遇到的一些常见错误,并学习如何识别和理解错误消息。遇到错误是编程的正常过程,学习阅读和解释错误消息是一项至关重要的技能。

我们将故意在代码中引入一些错误,以观察 Python 的反应。让我们从修改我们在第一步中创建的 hello.py 文件开始。

在 VS Code 编辑器中打开 hello.py 文件。

首先,我们在 print() 函数中引入一个拼写错误。将该行更改为:

prunt("Hello, LabEx!")

保存文件(Ctrl + S)。

现在,从终端运行修改后的 hello.py 文件:

python hello.py

你应该会看到类似以下的错误消息:

Traceback (most recent call last):
  File "/home/labex/project/hello.py", line 1, in <module>
    prunt("Hello, LabEx!")
NameError: name 'prunt' is not defined

这是一个 NameError。它告诉我们 Python 不识别 prunt 这个名称。这是因为正确的函数名称是 print。错误消息还指出了文件名(hello.py)、行号(第 1 行)以及导致错误的具体代码。

现在,让我们纠正 print 的拼写,并引入一个缺失的引号。将该行改回 print,但删除闭合的双引号:

print("Hello, LabEx!)

保存文件并再次运行:

python hello.py

你应该会看到一个不同的错误消息,很可能是 SyntaxError

  File "/home/labex/project/hello.py", line 1
    print("Hello, LabEx!)
                         ^
SyntaxError: unterminated string literal (missing '"')

这个 SyntaxError 表明你的代码结构存在问题。“unterminated string literal (missing '"')”这条消息清楚地告诉我们,一个字符串以双引号开始但没有以双引号结束。

最后,让我们纠正引号,并为括号引入一个非英文字符。将该行更改为:

print("Hello, LabEx!")

请注意,这里的括号是全角中文字符,而不是 Python 所需的半角英文字符。

保存文件并运行:

python hello.py

你可能会看到一个与无效字符相关的 SyntaxError

  File "/home/labex/project/hello.py", line 1
    print("Hello, LabEx!")
          ^
SyntaxError: invalid character '(' (U+FF08)

此错误消息指出了无效字符及其 Unicode 表示。Python 期望像括号这样的语法元素使用标准的英文字符。

通过故意制造这些错误并观察错误消息,你可以开始理解不同类型的错误意味着什么,以及如何定位代码中的问题源头。在下一步中,我们将学习如何调试这些错误。

调试您的 Python 程序

在本步骤中,我们将练习调试在上一个步骤中遇到的错误。调试是查找和修复代码中错误的过程。通过理解错误消息,我们可以有效地调试我们的程序。

我们将再次使用 hello.py 文件,该文件当前包含上一个步骤中的一个错误。

在 VS Code 编辑器中打开 hello.py 文件。

让我们从由无效字符引起的 SyntaxError 开始。错误消息指出了导致问题的行和字符。

print("Hello, LabEx!")

错误消息 SyntaxError: invalid character '(' (U+FF08) 表明开头的括号不正确。删除全角括号 ,并用正确的英文字符半角括号 ( 替换它。对闭合括号 执行相同的操作,用 ) 替换。

修正后的行应如下所示:

print("Hello, LabEx!")

保存文件(Ctrl + S)。

现在,从终端运行 hello.py 文件:

python hello.py

如果你遇到了无效字符错误,它现在应该已经解决,并且你应该会看到输出:

Hello, LabEx!

如果你仍然有上一个步骤中的其他错误,让我们来解决它们。

如果你遇到了 SyntaxError: unterminated string literal (missing '"'),这意味着你缺少一个闭合的引号。查看错误消息中指示的行,并添加缺失的双引号。

例如,如果你的行是 print("Hello, LabEx!),请将其更改为 print("Hello, LabEx!")

如果你遇到了 NameError: name 'prunt' is not defined,这意味着你拼错了函数名称。将 prunt 改回 print

在修复任何剩余的错误后,保存文件并使用 python hello.py 再次运行它。你的程序现在应该可以无错误地运行并打印 "Hello, LabEx!"。

调试是一个迭代的过程。你可能会修复一个错误,然后发现另一个。关键在于仔细阅读错误消息,理解它们在告诉你什么,并系统地修复代码中的问题。

总结

在本实验中,我们通过在 LabEx 环境中使用 VS Code 编辑器创建并运行了我们的第一个程序 hello.py,开始了 Python 编程之旅。我们学习了如何创建 Python 文件,编写简单的 print() 语句来显示输出,以及如何使用 python 命令从终端执行脚本。这一基础步骤巩固了我们对编写和运行 Python 代码基本工作流程的理解。

在此基础上,我们通过创建一个新文件并实现一个使用 print() 函数打印简单图案的程序,进一步练习了编写 Python 程序。这个练习巩固了我们使用 print() 函数进行各种输出的能力,并提供了构建基本 Python 代码的实践经验。