1.1 安装Python
在编写本书时,最新的Python版本是3.7.0,你可以根据你的操作系统(Windows、macOS X、Linux/UNIX等)从Python的网站https://www.python.org/downloads/
下载最新的版本,然后按照安装说明在操作系统上安装基本的Python解释器。
安装过程需要将Python添加到你的环境路径中,如果使用MacOSX/Linux或Windows系统,在命令行窗口中键入以下命令,就可以检查Python的版本:
建议你使用Anaconda、Miniconda或者Enthought Canopy等一体化的Python包[1],这样可以更加方便地完成Python库的安装。下面是这些一体化Python包的下载网址:
Anaconda:https://www.anaconda.com/distribution/
Miniconda:https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html
Enthought Canopy:https://www.enthought.com/product/enthought-python-distribution/
当然,高级用户可能更喜欢使用基本的Python解释器来控制安装需要的库。
1.1.1 准备一个虚拟环境
建议你安装一个Python的虚拟环境,这可以允许你隔离其他环境中安装的包,管理特定项目所需的独立包。
在命令行窗口输入以下内容,来获取一个虚拟环境[2]:
在某些系统上,Python 3可能会使用不同的pip
可执行文件,需要通过备用pip
命令安装(比如.$ pip3 install virtualenv
)。
如果要创建一个虚拟环境,请转到项目所在的目录并运行virtualenv
。
例如,如果项目所在的文件夹名称为my_project_folder
,输入以下指令:
virtualenv my_venv
指令将在当前工作目录中创建一个文件夹,其中包括先前安装的基本Python解释器的可执行文件以及一个pip
库的副本,可以用这个副本来进行其他包的安装。
在使用新的虚拟环境之前,需要在命令行窗口中进行激活。
macOS/Linux系统:
Windows系统:
运行上述指令之后,在提示符的左边会出现当前虚拟环境的名称,从而让你知道当前虚拟环境已经被激活(比如,my_venv) current_folder$
)。来自同一终端窗口的包将安装在my_venv
文件夹中,该文件夹与全局Python解释器隔离。
如果有多个应用程序使用不同版本的相同模块,虚拟环境可以防止其相互冲突。当然,这个步骤(创建虚拟环境的过程)并不是必需的,你仍然可以使用默认的基本解释器来安装各种包。
1.1.2 运行Jupyter Notebook
Jupyter Notebook是一个基于浏览器的交互式计算环境,用于编写、运行和可视化各种编程语言的交互数据,它以前被称作IPython Notebook。现在IPython仍然是Python的一个shell和Jupyter的内核。Jupyter是一个开源的软件,免费给所有人学习和使用——你可以用它进行基本的编程,也可以进行高级统计或量子力学的计算。
在命令行窗口输入以下指令来安装Jupyter Notebook[3]:
之后,你可以通过以下指令来运行Jupyter Notebook:
注意你的命令行窗口,当Jupyter启动时,控制台将提供有关它运行状态的信息。你还可以看到一个URL,将该URL复制到Web浏览器中,将会打开Jupyter Notebook[4]。
由于Jupyter在发出上述命令的目录中启动,所以它将在工作目录中列出所有已保存的笔记本。如果这是你第一次在这个目录中工作,列表就是空的。
要启动你的第一个笔记本,你可以点击New,然后点击Python3,一个Jupyter Notebook将在新的窗口中打开。从现在开始,这本书中的大部分计算会在Jupyter Notebook中进行。
1.1.3 关于Python的其他建议
Python编程语言中的所有设计注意事项都被记录为PEP(Python Enhancement Proposal),目前已经有数百个PEP被记录,但是你需要熟悉的只有PEP 8——让Python开发人员编写出更易读懂的代码的样式指南。
PEP的官方存储库网址:https://github.com/python/peps
什么是PEP
PEP是描述与Python相关的特性、过程或环境的设计文档的编号集合,每个PEP都被保存在一个文本文件中,其中包含了特定特性的技术规范及其存在的理由。例如,PEP 0是所有PEP的索引,而PEP 1则提供了PEP的目的和指引。作为软件开发人员,我们经常阅读代码而不是编写代码。因此,为了编写清晰、简洁和可读的代码,我们应该使用样式指南作为编写代码的公约——PEP 8就是其中一种。如果你想了解更多关于PEP 8的内容,可以访问:https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/
Python的Zen原则
PEP 20表明了Python的Zen原则,这是指导Python编程语言设计的20个原理的集合,要显示这个彩蛋,请在Python窗口中键入以下命令:
你只会看到20个句子中的19个,你知道最后一个是什么吗?这得你自己来想象!
[1]推荐中国读者使用这个方法。——译者注
[2]如无特别说明,本书中提到的命令行窗口建议使用Python一体化包自带的命令行窗口,例如安装anaconda
包之后在开始界面可以看到一个名为“anaconda prompt
”的程序;本书所有安装指令输入时不包括前缀“$”;要使用pip
命令需要先在你的电脑上安装pip模块。——译者注
[3]安装过程中建议使用VPN,否则可能出现下载失败的问题,如果下载失败,可以多尝试几次,大部分pip
安装命令都是如此。——译者注
[4]运行上述代码应该会自动打开这个界面,另外Jupyter Notebook运行期间不能关闭此命令行窗口。——译者注