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

1. 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。
   

2. 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。
   

3. 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。

4. 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

1. 找到官方网站：认准 jetbrains.com 域名，PyCharm 是 JetBrains 公司开发的。
   
2. 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，
   
3. 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。
4. 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’ ”。
5. 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！