Python 入门指南：从零基础到环境搭建
🐍 Python 入门指南：从零基础到环境搭建
前言
你是否对编程充满好奇？是否想了解如何让计算机按照你的指令工作？本篇文章将带你走进 Python 的世界，从计算机基础概念讲起，逐步介绍 Python 的相关知识以及环境搭建方法，非常适合编程新手入门学习。
一、计算机基础概念
1.1 什么是计算机
很多人容易把计算器和计算机混淆，其实它们有着很大的区别。现在我们所说的计算机，功能十分强大，不仅能进行算术运算，还能进行逻辑判断、数据存储、网络通信等，从而自动完成复杂的工作。
像服务器、路由器、智能家电、台式机、笔记本、手机等都可以称为“计算机”。
1.2 计算机的主要组件
一台计算机主要由以下重要组件构成：
- CPU：可以说是目前人类科技的巅峰之作，是通用计算芯片，能处理各种场景下的各种问题。
- 存储器：包括内存、硬盘等。
- 输入设备：如键盘、鼠标等。
- 输出设备：如显示器、音响等。
另外，显卡（GPU）是和 CPU 类似的计算芯片，它是专用计算芯片，特别擅长处理浮点数运算。
这些组成结构称为“冯诺依曼体系结构”，冯诺依曼是计算机的祖师爷之一，他还是数学家、物理学家、化学家、“博弈论”的创始人，参与过曼哈顿计划。除了冯诺依曼，图灵也是计算机领域的重要祖师爷，在二战中发挥了至关重要的作用。
二、编程相关知识
2.1 什么是编程
计算机需要硬件作为躯体，也需要软件赋予灵魂。“软件”（或程序）指挥计算机按照一定规则执行任务，而制作软件、明确软件要完成的任务的过程就称为“编程”。
比如，有人让你去买三个包子，如果遇到卖西瓜的就买一个，这个交代任务的过程就类似编程，只不过执行“程序”的是人而非计算机。其实，人脑也能进行算术运算、逻辑判断、数据存储、输入输出等，可视为广义的计算机。
编程并非易事，因此衍生出了专门负责编程的职业——程序员。从相亲市场的数据来看，程序员也是比较受欢迎的职业之一。
2.2 编程语言
程序员编程时需要用专门的“编程语言”与计算机沟通，使用编程语言编写软件的过程称为“软件开发”，俗称“敲代码”。计算机无法直接理解人类语言，人类语言存在歧义，而编程语言能消除这种歧义。
编程语言大体分为三类：
- 机器语言
- 汇编语言
- 高级语言
其中机器语言和汇编语言更贴近计算机，人类理解难度大，目前程序员主要使用高级语言。常用的高级语言有很多，从 2022 年 5 月的排名来看，Python 位居前列，且在走势图中也表现出色。
三、Python 相关介绍
3.1 Python 的由来
Python 由荷兰程序员吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum，人称龟叔）在 1989 年圣诞节开发，第一个正式版本发布于 1991 年。1991 年是个神奇的年份，Python、万维网、Linux、Vim、Qt、第一台笔记本电脑都诞生于这一年。
3.2 Python 的应用场景
经过多年发展，Python 应用场景广泛，包括：
- 科学计算&数据分析
- Web 开发（搭建网站）
- 自动化运维
- 人工智能
- 爬虫程序
- 自动化测试
- 网络编程
- 桌面开发等
3.3 Python 的优缺点
- 优点：语法言简意赅，容易上手；功能强大，用途广泛；生态丰富，有海量成熟第三方库；方便调用 C/C++ 编写的代码进行高性能/系统级操作。
- 缺点：执行效率比较弱；对于多核心并发程序支持偏弱；动态类型系统对于大型项目不太友好。
3.4 Python 的前景
虽然 Python 应用场景多，但纯粹使用 Python 的岗位较少，更多时候它是作为辅助语言使用。在工作中，Python 更像一个工具，能方便地解决不少问题。
四、Python 环境搭建
要进行 Python 开发，需要搭建运行环境（Python）和开发环境（PyCharm）。
4.1 安装 Python
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找到官方网站：在搜索引擎中搜索 python 关键字，带有“官网”logo 的结果即为 Python 官方网站，注意不要点到广告。
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找到下载页面：选择“Download for Windows”，Python 版本在持续迭代更新，不同版本基本不影响学习使用。
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双击安装包：最好勾选“Add Python 3.10 to PATH”选项，并记住安装目录。点击“Install Now”，等待安装完成。
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运行 hello world：打开 Python 安装目录，找到 python.exe，双击打开交互式解释器，输入 print(‘hello’) 并按下 enter 键，打印出 hello 即安装成功。注意代码中的 ( ) 和 ’ ’ 都是英文标点。
4.2 安装 PyCharm
- 找到官方网站：认准 jetbrains.com 域名，PyCharm 是 JetBrains 公司开发的。
- 找到下载页面：进入官网后将页面拖到最下面，PyCharm 有专业版、社区版和教育版，
- 双击安装包：选择安装路径，建议勾选相关选项，方便后续操作，等待安装完成。
- 运行 hello world：
- 创建一个项目。
- 选择项目所在位置，并选择使用的 Python 解释器，PyCharm 一般能自动识别，若不能则手动选择安装路径。
- 创建文件：右键项目目录，选择 New -> Python File，填写文件名。
- 编写代码：在文件中输入 print(‘hello’)。
- 运行程序：右键文件，选择“Run ‘hello’ ”。
- 基本设置：可通过 File -> Settings 找到 Editor -> Font，调整字体大小和行高，让代码更易观看。
总结
通过本文，你对 Python 有了初步的了解，包括计算机基础、编程概念、Python 相关知识以及环境搭建方法。接下来，你可以开始探索 Python 更多的奥秘，开启你的编程之旅啦！