Python 安装超详细教程:从零开始踏入编程世界
Python 语言以其简洁的语法、强大的功能和广泛的应用领域,成为了全球最受欢迎的编程语言之一。无论是数据科学、人工智能、Web 开发,还是自动化脚本、教育,Python 都扮演着至关重要的角色。如果你正准备学习编程,或者需要使用 Python 进行工作,那么第一步就是正确地安装 Python 环境。
本篇文章将为你提供一个保姆级的 Python 安装教程,覆盖 Windows、macOS 和 Linux 三大主流操作系统。我们将从下载安装包开始,一步步指导你完成安装,并解释每个步骤的含义,帮助你顺利搭建 Python 开发环境。
文章目录
- 引言:为什么需要安装 Python?
- Python 的重要性与应用领域
- 安装前须知
- 在 Windows 上安装 Python
- 检查现有 Python 版本
- 下载 Python 安装包
- 运行安装程序(关键步骤详解)
- 选择安装类型:Install Now vs Customize installation
- 勾选 “Add Python to PATH” 的重要性
- 自定义安装选项
- 安装过程
- 验证安装是否成功
- 常见问题及解决方法
- 在 macOS 上安装 Python
- 检查预装的 Python 版本
- 使用官方安装包安装
- 下载安装包
- 运行安装程序
- 使用 Homebrew 安装 (更推荐的方式)
- 安装 Homebrew
- 使用 Homebrew 安装 Python
- 验证安装是否成功
- 管理多个 Python 版本 (venv 和 pyenv 简介)
- 在 Linux 上安装 Python
- 了解 Linux 发行版与包管理器
- 检查预装的 Python 版本 (系统 Python)
- 使用包管理器安装 (推荐)
- Debian/Ubuntu 系列 (apt)
- Fedora/CentOS/RHEL 系列 (dnf/yum)
- 从源码编译安装 (了解即可,不推荐新手)
- 使用版本管理器安装 (pyenv 简介)
- 验证安装是否成功
- 安装后的配置与基础使用
- 理解
pip
:Python 包管理器- 检查 pip 版本
- 使用 pip 安装第三方库
- 创建和使用虚拟环境 (Virtual Environments)
- 为什么需要虚拟环境
- 使用
venv
创建和激活虚拟环境 - 退出虚拟环境
- 选择合适的集成开发环境 (IDE) 或代码编辑器
- 理解
- 运行你的第一个 Python 程序
- 编写 Hello, World!
- 在命令行中运行 Python 脚本
- 总结与下一步
1. 引言:为什么需要安装 Python?
Python 是一种解释型、高级、通用型的编程语言。它的设计哲学强调代码的可读性和简洁的语法(尤其是使用空格缩进来划分代码块,而非使用大括号或关键字)。Python 拥有庞大的标准库和活跃的社区,提供了丰富的第三方模块,使其能够胜任各种任务。
你需要安装 Python 环境,原因很简单:没有安装 Python 解释器,你的计算机就无法理解和执行 Python 代码。 安装过程本质上是将 Python 解释器及其相关的标准库文件放置到你的系统中,并进行必要的配置,以便你可以在命令行或通过集成开发环境 (IDE) 来运行 Python 程序。
Python 的主要应用领域包括:
- Web 开发: Django, Flask 等框架
- 数据科学与机器学习: NumPy, Pandas, SciPy, Scikit-learn, TensorFlow, PyTorch 等库
- 自动化脚本: 系统管理、文件处理、网络任务等
- 科学计算与数值分析
- 教育与初学者入门
- 游戏开发 (部分)
- 桌面应用开发 (部分)
安装前须知:
- 操作系统版本: 确保你的操作系统是现代的、受支持的版本。Python 官方通常会说明支持的最低操作系统版本。
- 网络连接: 安装过程中可能需要下载文件,确保网络连接畅通。
- 管理员权限: 在某些操作系统上安装软件需要管理员权限。
接下来,我们将针对不同的操作系统,详细讲解 Python 的安装过程。请根据你使用的操作系统选择对应的章节。
2. 在 Windows 上安装 Python
Windows 是许多用户日常使用的操作系统,Python 在 Windows 上的安装过程相对直观,但有一些关键步骤需要注意。
2.1 检查现有 Python 版本 (可选)
在安装新版本之前,你可以检查一下你的 Windows 系统是否已经预装了 Python,或者之前是否安装过。
打开“命令提示符”(Command Prompt)或 PowerShell。你可以通过在开始菜单搜索框输入 cmd
或 powershell
来找到它们。
在命令行窗口中输入以下命令并按回车:
bash
python --version
或者
bash
py --version
- 如果系统已经安装了 Python,并且已经配置好了环境变量,你会看到类似
Python 3.9.7
或Python 3.10.4
的输出,表示已安装的 Python 版本号。 - 如果显示
"python" 不是内部或外部命令,也不是可运行的程序或批处理文件。
或类似的错误,说明系统没有找到python
命令,可能意味着未安装或未正确配置环境变量。 py
命令是 Python 启动器,它通常会在 Windows 上查找并运行最新安装的 Python 版本,即使 Python 没有被添加到系统的 PATH 环境变量中。所以py --version
更能准确地告诉你是否有 Python 并且它是否可用。
无论是否已经安装,为了获得最新版本或特定版本,我们通常会选择重新下载安装。
2.2 下载 Python 安装包
访问 Python 官方网站:https://www.python.org/downloads/
在下载页面,你会看到最新版本的 Python。通常页面顶部会直接提供最新版本的下载链接,并根据你的操作系统自动检测推荐的下载文件。例如,对于 Windows 系统,你会看到类似 “Download the latest version for Windows” 的按钮。
点击这个按钮开始下载 Python 的 Windows 安装程序 (.exe
文件)。
重要提示: Python 官方提供了 32 位和 64 位版本的安装程序。现代的 Windows 操作系统大多是 64 位(Windows 7 及以上基本都是),因此推荐下载 64 位的安装程序(通常文件名中包含 amd64
)。如果你的系统是 32 位,则需要下载 32 位的安装程序(文件名中包含 win32
)。如果你不确定你的系统位数,可以在“我的电脑”/“此电脑”上右键 -> “属性”中查看。
下载完成后,你会在下载目录中找到一个名为 python-X.Y.Z-amd64.exe
(X.Y.Z 是版本号) 或类似的安装文件。
2.3 运行安装程序(关键步骤详解)
找到下载好的 .exe
安装文件,双击运行它。
这是一个非常关键的步骤,请仔细阅读下面的说明,特别是关于 “Add Python to PATH” 的部分。
打开安装程序后,你会看到一个安装向导窗口。
在安装向导的第一个界面,你会看到两个主要的安装选项:
- Install Now (推荐给大多数用户): 使用推荐的默认设置进行安装。这会将 Python 安装到用户的 AppData 目录(通常是
C:\Users\YourUsername\AppData\Local\Programs\Python\PythonXY
),并自动帮你设置一些常用的选项。 - Customize installation (适合需要更多控制权的用户): 允许你选择安装路径、要安装的功能(如文档、pip、IDLE 等)。
无论你选择哪种安装方式, 最重要的一步 是在安装向导的第一个界面(或者如果选择 Customize installation,在后续的某个界面)中, 务必勾选底部的 “Add Python X.Y to PATH” 选项。
为什么勾选 “Add Python to PATH” 如此重要?
系统的 PATH 环境变量是一个包含目录路径的列表。当你在命令行中输入一个命令(比如 python
、pip
、gcc
等)时,操作系统会按照 PATH 环境变量中列出的目录顺序去查找对应的可执行文件。
- 勾选 “Add Python to PATH”: 安装程序会自动将 Python 的安装目录和 Scripts 目录(pip 所在的目录)添加到系统的 PATH 环境变量中。这样,你就可以在任何位置的命令行窗口中直接输入
python
来运行 Python 解释器,或者输入pip
来使用 pip 包管理器,而无需指定 Python 的完整安装路径。这极大地提高了使用的便利性。 - 不勾选 “Add Python to PATH”: 安装完成后,你在命令行中输入
python
或pip
命令时,系统会提示找不到命令,因为 Python 的可执行文件所在的目录不在 PATH 环境变量中。每次运行 Python 或 pip 时,你都需要输入完整的路径,例如C:\Users\YourUsername\AppData\Local\Programs\Python\PythonXY\python.exe
,这非常麻烦。虽然可以通过手动配置环境变量来解决,但对于新手来说,勾选这个选项是最简单有效的方式。
因此,再次强调: 在开始安装前,务必勾选 “Add Python X.Y to PATH”!
选择安装类型及后续步骤:
-
如果选择了 “Install Now”:
- 确保勾选了 “Add Python X.Y to PATH”。
- 点击 “Install Now”。
- 可能会弹出用户账户控制 (UAC) 提示,点击“是”允许安装。
- 安装过程将自动进行。等待安装完成。
-
如果选择了 “Customize installation”:
- 第一步 (Optional Features): 在这个界面,你可以选择要安装哪些功能。通常建议全部勾选,包括 Documentation (文档), pip (包管理器), Tcl/Tk and IDLE (简单的 Python 开发环境), Python test suite (测试套件), py launcher (Python 启动器,即
py
命令,推荐安装)。确保勾选了 “pip”。点击 “Next”。 - 第二步 (Advanced Options): 这个界面有很多高级选项。
- 务必勾选 “Add Python to environment variables”: 这是对应于第一个界面勾选 “Add Python to PATH” 的选项,必须勾选!
- 勾选 “Install for all users”: 如果希望系统上所有用户都能使用这个 Python 安装,建议勾选此项。勾选此项后,安装路径通常会默认更改到
C:\Program Files\
或C:\Program Files (x86)\
下,这是一个更标准的软件安装位置。 - 勾选 “Associate files with Python (requires the py launcher)”: 将
.py
文件关联到 Python 解释器。 - 勾选 “Create shortcuts for installed applications”: 在开始菜单创建快捷方式。
- 勾选 “Precompile standard library”: 预编译标准库,可以稍微加快首次启动速度。
- 安装路径 (Customize install location): 你可以点击 Browse 选择一个自定义的安装路径。推荐使用默认路径或者
C:\PythonXY
这样的简洁路径,但请避免在路径中使用中文或空格,以避免潜在问题。
- 点击 “Install”。
- 可能会弹出用户账户控制 (UAC) 提示,点击“是”允许安装。
- 安装过程将进行。等待安装完成。
- 第一步 (Optional Features): 在这个界面,你可以选择要安装哪些功能。通常建议全部勾选,包括 Documentation (文档), pip (包管理器), Tcl/Tk and IDLE (简单的 Python 开发环境), Python test suite (测试套件), py launcher (Python 启动器,即
安装过程可能需要几分钟。完成后,你会看到一个 “Setup was successful” 的窗口。点击 “Close” 关闭安装向导。
2.4 验证安装是否成功
安装完成后,为了确保一切正常,我们需要验证 Python 和 pip 是否已经正确安装并添加到了 PATH 中。
关闭之前打开的命令提示符或 PowerShell 窗口,然后重新打开一个。这是非常重要的,因为 PATH 环境变量的更改通常只对新打开的命令行窗口生效。
在新的命令行窗口中,输入以下命令并按回车:
bash
python --version
或者使用 Python 启动器:
bash
py --version
如果安装成功并且 PATH 配置正确,你应该会看到刚刚安装的 Python 版本号,例如 Python 3.10.4
。
接着,验证 pip 是否安装成功:
bash
pip --version
你应该会看到 pip 的版本信息以及它所关联的 Python 版本和安装路径,例如 pip 22.0.4 from C:\Users\YourUsername\AppData\Local\Programs\Python\PythonXY\lib\site-packages\pip (python 3.10)
。
如果以上两个命令都能正确显示版本信息,恭喜你,Python 已经在你的 Windows 系统上成功安装并配置好了!
你也可以尝试进入 Python 交互式环境:
bash
python
或者
bash
py
你应该会看到 Python 解释器的提示符 >>>
。你可以在这里直接输入 Python 代码并执行,例如:
python
print("Hello, Python!")
输入 exit()
并按回车可以退出交互式环境。
2.5 常见问题及解决方法 (Windows)
- “python” 不是内部或外部命令…
- 原因: Python 没有被添加到系统的 PATH 环境变量中,或者你没有在安装时勾选 “Add Python to PATH”,或者安装后没有重新打开命令行窗口。
- 解决方法:
- 最简单: 重新运行 Python 安装程序,选择 “Modify”,然后在功能列表中找到 “Add Python to environment variables” 或类似选项并勾选,然后完成修改。
- 手动配置: 如果不想重新安装,可以手动将 Python 的安装目录(例如
C:\Users\YourUsername\AppData\Local\Programs\Python\PythonXY
)和 Scripts 目录(例如C:\Users\YourUsername\AppData\Local\Programs\Python\PythonXY\Scripts
)添加到系统的 PATH 环境变量中。具体步骤:右键“此电脑”/“我的电脑” -> 属性 -> 高级系统设置 -> 环境变量 -> 在系统变量中找到 Path -> 编辑 -> 新建 -> 分别添加 Python 目录和 Scripts 目录的路径 -> 确定保存。完成后必须重新打开命令行窗口。
- 安装过程中出现错误
- 原因: 可能由于权限不足、杀毒软件阻止、系统文件损坏等。
- 解决方法:
- 确保以管理员身份运行安装程序(右键安装文件,选择“以管理员身份运行”)。
- 暂时禁用杀毒软件或防火墙,安装完成后再启用。
- 检查系统是否有更新或损坏,尝试运行系统文件检查器(在管理员命令提示符中运行
sfc /scannow
)。 - 下载安装包时检查文件大小和完整性,确保下载没有中断或损坏。
pip
命令找不到- 原因: 可能是安装时没有勾选安装 pip,或者 Scripts 目录没有添加到 PATH 中。
- 解决方法:
- 重新运行安装程序,选择 Modify,确保勾选安装 pip。
- 手动将 Python 的 Scripts 目录添加到系统的 PATH 环境变量中。
- 安装了多个 Python 版本,如何管理?
- Windows 的 Python 启动器 (
py
命令) 可以帮助你启动特定版本的 Python,例如py -3.9
启动 3.9 版本。 - 更专业的做法是使用虚拟环境 (
venv
) 或第三方版本管理器 (pyenv-win
),我们将在后面的章节简要介绍。
- Windows 的 Python 启动器 (
3. 在 macOS 上安装 Python
macOS 系统通常会预装 Python,但这通常是系统自用的 Python 2.x 版本(较旧的 macOS 版本)或 Python 3.x 版本,不推荐直接使用系统预装的 Python 来进行开发,因为它可能版本较旧,或者安装第三方库时会干扰系统文件。推荐通过官方安装包或 Homebrew 来安装最新版本的 Python。
3.1 检查预装的 Python 版本
打开“终端”(Terminal)应用。你可以在 Spotlight 搜索 (Cmd + Space) 中输入 Terminal
打开,或者在“应用程序”->“实用工具”文件夹中找到。
在终端窗口中输入以下命令并按回车:
bash
python --version
以及
bash
python3 --version
python --version
通常会显示系统预装的 Python 2.x 版本(如果存在)。python3 --version
可能显示系统预装的 Python 3.x 版本,或者如果你之前安装过,会显示你安装的版本。
正如前所述,即使系统预装了 Python 3,为了避免潜在的问题和方便管理,我们通常还是会安装一个独立的 Python 版本。
3.2 使用官方安装包安装
这是最直接的方式,类似于 Windows 上的安装。
-
下载 Python 安装包:
访问 Python 官方网站:https://www.python.org/downloads/
在下载页面,找到 macOS 的下载链接。通常会提供最新版本的 macOS 安装程序 (.pkg
文件)。点击下载。
注意区分 64-bit installer 和其他版本(例如通用二进制版本,通常包含 x86-64 和 Apple Silicon arm64)。对于大多数现代 Mac(Intel 或 Apple Silicon),下载通用二进制版本通常是最好的选择。 -
运行安装程序:
下载完成后,找到下载好的.pkg
文件,双击运行它。
安装向导会打开,按照步骤进行:- Introduction: 欢迎界面,点击 “Continue”。
- License: 阅读许可协议,点击 “Continue”,然后点击 “Agree” 同意条款。
- Destination Select: 选择安装位置。通常选择默认的“Install for all users of this computer”即可,安装到
/Applications/Python X.Y/
目录下,同时在/usr/local/bin/
创建软链接。点击 “Continue”。 - Installation Type: 确认安装类型和位置。点击 “Install”。
- 系统会要求输入你的用户密码,输入密码后点击 “Install Software”。
- 安装过程开始,等待完成。
安装完成后,你会看到 “Summary” 界面,提示安装成功。点击 “Close”。安装程序可能会问你是否保留或移走安装文件,根据你的需要选择。
3.3 使用 Homebrew 安装 (更推荐的方式)
Homebrew 是 macOS 上一个非常流行的包管理器,它可以让你方便地安装、更新和管理各种开发工具和软件。使用 Homebrew 安装 Python 是 macOS 用户中非常普遍且推荐的方式,因为它能更好地管理依赖关系和版本。
-
安装 Homebrew (如果尚未安装):
打开“终端”应用。
访问 Homebrew 官方网站:https://brew.sh/
复制官网上提供的安装 Homebrew 的命令。它通常是这样一行:
bash
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"
将命令粘贴到终端中,按回车执行。
安装过程中会提示你输入密码,并可能需要你安装 Xcode Command Line Tools (如果尚未安装)。按照提示完成 Homebrew 的安装。
安装完成后,终端可能会提示你需要运行几行命令来将 Homebrew 添加到你的 PATH 中。按照提示执行这些命令,例如echo 'eval "$(/opt/homebrew/bin/brew shellenv)"' >> /Users/yourusername/.zprofile
等(具体命令取决于你的 Shell 类型和 Homebrew 安装路径)。然后运行source ~/.zprofile
(或者你的 Shell 对应的文件,如.bash_profile
,.zshrc
) 使环境变量生效。
验证 Homebrew 是否安装成功:在终端输入brew --version
,应该会显示 Homebrew 的版本信息。 -
使用 Homebrew 安装 Python:
Homebrew 默认安装的是最新稳定版 Python 3。
在终端中输入以下命令并按回车:
bash
brew install python
Homebrew 会自动下载、编译(如果需要)并安装 Python 及其依赖。这个过程可能需要一些时间。安装完成后,Homebrew 会将 Python 的可执行文件链接到
/usr/local/bin/
(Intel Mac) 或/opt/homebrew/bin/
(Apple Silicon Mac) 目录下,而这些目录通常已经包含在系统的 PATH 环境变量中,所以你就可以直接使用python3
命令了。
3.4 验证安装是否成功
安装完成后,关闭并重新打开终端窗口,以确保新的 PATH 环境变量生效。
在终端中输入以下命令并按回车:
bash
python3 --version
你应该会看到你刚刚安装的 Python 3 的版本号(例如,如果你用 Homebrew 安装,会显示 Homebrew 安装的版本)。
如果你是通过官方安装包安装的,并且系统预装了 Python 2,那么 python --version
可能仍然显示 Python 2 的版本。使用 python3
命令来确保你运行的是新安装的 Python 3。
如果你是通过 Homebrew 安装的,并且 Homebrew 将其设置为默认,那么 python3
命令将指向 Homebrew 安装的版本。
你也可以尝试进入 Python 交互式环境:
bash
python3
看到 >>>
提示符表示成功。输入 exit()
退出。
3.5 管理多个 Python 版本 (venv 和 pyenv 简介)
在 macOS 上,你可能同时存在系统 Python、通过官方安装包安装的 Python、通过 Homebrew 安装的 Python,甚至不同版本号的 Python 3 (例如 3.9 和 3.10)。
venv
: Python 3.3+ 内建的虚拟环境工具,用于为每个项目创建独立的 Python 环境,隔离项目依赖。这是一个必须掌握的工具,我们会在后面详细介绍。pyenv
: 一个用于管理多个 Python 版本的强大工具。它可以让你轻松地在不同版本的 Python 之间切换,而不会干扰系统或其他项目的 Python 环境。如果你需要频繁地在不同 Python 版本之间切换进行开发或测试,pyenv
是一个非常好的选择。Homebrew 可以用来安装pyenv
。
4. 在 Linux 上安装 Python
Linux 用户安装 Python 通常有几种方式:使用发行版的包管理器、从源码编译或使用版本管理器。对于绝大多数用户来说,使用包管理器是最简单、最推荐的方式。
4.1 了解 Linux 发行版与包管理器
Linux 系统有许多不同的发行版(如 Ubuntu, Debian, Fedora, CentOS, Arch Linux 等)。不同的发行版使用不同的包管理器来安装和管理软件。了解你使用的发行版及其对应的包管理器是安装软件的基础。
- 基于 Debian/Ubuntu 的系统: 使用
apt
(Advanced Packaging Tool) 或较旧的apt-get
。 - 基于 Fedora/CentOS/RHEL 的系统: 使用
dnf
(Fedora 22+ 及 RHEL 8+) 或较旧的yum
。 - 基于 Arch Linux 的系统: 使用
pacman
。 - 其他发行版: 可能使用
zypper
(openSUSE),pkg
(FreeBSD), 等。
本教程主要以 apt
(Ubuntu/Debian) 和 dnf
/yum
(Fedora/CentOS/RHEL) 为例进行说明。
4.2 检查预装的 Python 版本 (系统 Python)
大多数 Linux 发行版都预装了 Python,系统的一些功能可能依赖于这个预装的 Python 版本。因此,不要轻易修改或删除系统预装的 Python!
打开终端,输入以下命令检查:
bash
python --version
bash
python3 --version
python --version
可能指向 Python 2.x 或 Python 3.x,取决于发行版和配置。python3 --version
通常会指向系统预装的 Python 3.x 版本。
即使系统预装了 Python 3,为了避免潜在的依赖冲突以及能够安装特定版本或最新版本,我们通常会通过包管理器安装一个独立的用户可用的 Python 版本。
4.3 使用包管理器安装 (推荐)
这是 Linux 用户安装 Python 的标准方式。包管理器会自动处理依赖关系,并确保安装的软件与你的系统兼容。
重要: 使用包管理器安装软件通常需要管理员权限,因此命令前需要加上 sudo
。
-
基于 Debian/Ubuntu 系列 (使用
apt
)- 更新包列表: 在安装新软件之前,最好先更新一下本地的包列表,以确保你能安装到最新版本的软件包信息。
bash
sudo apt update - 安装 Python 3 和 pip: Python 3 的主程序包通常叫做
python3
,对应的 pip 包叫做python3-pip
。
bash
sudo apt install python3 python3-pip
系统会提示你需要下载和安装哪些软件包以及它们占用的空间,输入y
并按回车确认。 - 等待安装完成。
- 更新包列表: 在安装新软件之前,最好先更新一下本地的包列表,以确保你能安装到最新版本的软件包信息。
-
基于 Fedora/CentOS/RHEL 系列 (使用
dnf
或yum
)- 更新系统 (推荐,可选):
对于 Fedora 22+ 及 RHEL 8+ (使用 dnf):
bash
sudo dnf update
对于较旧的 CentOS/RHEL (使用 yum):
bash
sudo yum update - 安装 Python 3 和 pip: 在这些发行版上,Python 3 的主程序包通常叫做
python3
,对应的 pip 包叫做python3-pip
。
对于 Fedora 22+ 及 RHEL 8+ (使用 dnf):
bash
sudo dnf install python3 python3-pip
对于较旧的 CentOS/RHEL (使用 yum):
bash
sudo yum install python3 python3-pip
系统会提示你需要下载和安装哪些软件包以及它们占用的空间,输入y
并按回车确认。 - 等待安装完成。
- 更新系统 (推荐,可选):
安装完成后,包管理器会将 Python 3 安装到系统的标准位置,并且通常会自动配置好 PATH,使得 python3
和 pip3
命令可用。
4.4 从源码编译安装 (了解即可,不推荐新手)
从源码编译安装 Python 可以让你安装任何特定版本(包括最新的开发版本),并对编译选项有完全的控制权。但这过程比较复杂,需要安装编译工具和各种依赖库,并且需要手动配置 PATH。对于新手来说,强烈不建议使用此方法。如果你确实需要,可以参考 Python 官方文档或网上更高级的教程。
4.5 使用版本管理器安装 (pyenv 简介)
与 macOS 类似,Linux 用户也可以使用 pyenv
来管理多个 Python 版本。pyenv
不依赖系统包管理器,它可以下载、编译并在用户目录下安装不同版本的 Python,方便切换和管理。如果你需要频繁使用不同版本的 Python 进行开发,pyenv
是一个非常强大的工具。安装 pyenv
通常需要先安装一些编译依赖库,然后按照 pyenv
的官方文档进行安装和配置。
4.6 验证安装是否成功
安装完成后,在终端中输入以下命令并按回车:
bash
python3 --version
你应该会看到刚刚通过包管理器安装的 Python 3 版本号。
接着,验证 pip 是否安装成功:
bash
pip3 --version
你应该会看到 pip3
的版本信息。在 Linux 上,通常使用 python3
和 pip3
来明确指定使用 Python 3。
如果以上两个命令都能正确显示版本信息,说明 Python 3 环境已成功安装。
你也可以尝试进入 Python 交互式环境:
bash
python3
看到 >>>
提示符表示成功。输入 exit()
退出。
5. 安装后的配置与基础使用
Python 环境安装完成后,我们还需要了解一些重要的后续步骤,以便更好地进行开发。
5.1 理解 pip
:Python 包管理器
pip
是 Python 的包安装程序(Package Installer for Python)。它是 Python 生态系统中最重要的工具之一,用于安装、升级和卸载第三方 Python 库和模块。绝大多数 Python 项目都会依赖于 PyPI (Python Package Index) 上发布的各种库,而 pip
就是从 PyPI 下载和安装这些库的标准方式。
-
检查 pip 版本:
在命令行或终端中输入:
bash
pip --version # Windows 上通常用这个
或
bash
pip3 --version # macOS 和 Linux 上通常用这个
看到版本信息表示 pip 已安装且可用。 -
使用 pip 安装第三方库:
要安装一个库(例如,流行的科学计算库 NumPy),只需在命令行中输入:
bash
pip install numpy # 或 pip3 install numpy
pip 会自动从 PyPI 下载最新版本的 NumPy 及其依赖,并安装到你的 Python 环境中。 -
使用 pip 升级库:
要升级已安装的库到最新版本:
bash
pip install --upgrade numpy # 或 pip3 install --upgrade numpy -
使用 pip 卸载库:
bash
pip uninstall numpy # 或 pip3 uninstall numpy -
列出已安装的库:
bash
pip list # 或 pip3 list
5.2 创建和使用虚拟环境 (Virtual Environments)
虚拟环境是 Python 开发中的一个最佳实践。它为你正在开发的每个项目创建一个独立的、隔离的 Python 环境。
为什么需要虚拟环境?
- 项目依赖隔离: 不同的项目可能依赖于同一个库的不同版本。例如,项目 A 需要 Django 2.x,而项目 B 需要 Django 3.x。如果没有虚拟环境,这些不同版本的库会安装在同一个全局 Python 环境中,可能导致版本冲突,使得某个项目无法正常运行。虚拟环境允许你在项目 A 的环境中安装 Django 2.x,在项目 B 的环境中安装 Django 3.x,它们之间互不影响。
- 保持全局环境干净: 你可以只在虚拟环境中安装项目所需的库,避免将大量不相关的库安装在全局 Python 环境中,保持全局环境的整洁。
- 方便分享和复现: 你可以很容易地导出虚拟环境中所有已安装库及其版本的列表(通常到一个
requirements.txt
文件中),然后其他人或你在其他机器上可以根据这个文件轻松地复现完全相同的依赖环境。
使用 venv
创建和激活虚拟环境:
从 Python 3.3 开始,Python 标准库就包含了 venv
模块,用于创建虚拟环境。
- 打开命令行/终端,切换到你的项目目录。
- 创建虚拟环境: 在项目目录中,运行以下命令。
myenv
是你给虚拟环境起的名字,你可以换成其他名字,通常叫做venv
或.venv
。
bash
python -m venv myenv # Windows
bash
python3 -m venv myenv # macOS/Linux
这个命令会在当前目录下创建一个名为myenv
的文件夹,里面包含了 Python 解释器、pip 以及其他必要的文件。 -
激活虚拟环境: 激活虚拟环境后,当前命令行/终端会话就会使用这个虚拟环境中的 Python 和 pip。
- Windows (命令提示符):
bash
myenv\Scripts\activate - Windows (PowerShell):
bash
myenv\Scripts\Activate.ps1 - macOS / Linux:
bash
source myenv/bin/activate
激活成功后,你的命令行提示符前面通常会显示虚拟环境的名字(例如(myenv)
),表示当前你正处于虚拟环境中。
- Windows (命令提示符):
-
在虚拟环境中使用 pip 安装库:
虚拟环境激活后,直接使用pip install <package_name>
(或pip3 install <package_name>
,但在激活的虚拟环境中通常pip
就指向了虚拟环境中的 pip) 安装的库会安装到当前的虚拟环境中,而不会影响全局环境。
bash
(myenv) pip install requests
这里安装的requests
库只会存在于myenv
这个虚拟环境中。 -
退出虚拟环境:
在任何时候,如果你想退出当前的虚拟环境,只需运行:
bash
deactivate
命令提示符前面的虚拟环境名字就会消失,表示你回到了全局 Python 环境(或系统环境)。
每次开始一个新项目时,都建议为它创建一个新的虚拟环境。每次工作时,进入项目目录并激活对应的虚拟环境,然后进行开发。
5.3 选择合适的集成开发环境 (IDE) 或代码编辑器
虽然你可以在简单的文本编辑器中编写 Python 代码,并在命令行中运行,但使用专门的 IDE 或代码编辑器可以极大地提高开发效率。它们通常提供代码高亮、智能补全、调试器、版本控制集成等功能。
一些流行的 Python IDE/编辑器:
- PyCharm: JetBrains 出品的强大 Python IDE,有社区版 (免费) 和专业版 (收费)。功能齐全,适合专业开发。
- VS Code (Visual Studio Code): 微软出品的免费、轻量级但功能强大的代码编辑器。通过安装 Python 扩展,可以获得优秀的 Python 开发体验。是目前非常流行的选择。
- Sublime Text: 一款简洁、快速的文本编辑器,通过安装插件也可以支持 Python 开发。
- Atom: GitHub 开源的文本编辑器,可定制性强,通过安装插件支持 Python。
- IDLE: Python 官方自带的简单 IDE,功能有限,适合入门级使用或简单测试。
选择哪个取决于你的偏好和项目需求。对于新手,VS Code 通常是一个很好的起点,它是免费的,跨平台,并且有丰富的扩展。
6. 运行你的第一个 Python 程序
环境都准备好了,是时候写并运行你的第一段 Python 代码了!
6.1 编写 Hello, World!
打开你选择的代码编辑器(例如 VS Code),创建一个新文件,将以下代码复制粘贴进去:
“`python
This is a simple Python program
print(“Hello, World!”)
print(“Congratulations! You have successfully installed Python.”)
“`
将文件保存为 hello.py
(注意,文件名后缀必须是 .py
),保存在一个你容易找到的目录中,例如 Documents\PythonProjects
或 ~/Documents/PythonProjects
。
6.2 在命令行中运行 Python 脚本
- 打开命令行/终端。
- 切换到你保存
hello.py
文件的目录。 使用cd
命令。- 例如,如果你保存在 Windows 的
Documents\PythonProjects
下:
bash
cd Documents\PythonProjects - 如果你保存在 macOS/Linux 的
~/Documents/PythonProjects
下:
bash
cd Documents/PythonProjects
- 例如,如果你保存在 Windows 的
-
运行 Python 脚本: 使用 Python 解释器来执行这个脚本。
- Windows:
bash
python hello.py
或者使用py
启动器 (如果你的系统有多个 Python 版本):
bash
py hello.py - macOS / Linux:
bash
python3 hello.py
- Windows:
如果一切顺利,你应该会在命令行窗口中看到如下输出:
Hello, World!
Congratulations! You have successfully installed Python.
恭喜你!你已经成功运行了你的第一个 Python 程序。
7. 总结与下一步
到此为止,你应该已经根据你的操作系统,成功地安装了 Python 环境,了解了 pip
的基本用法,理解了虚拟环境的重要性并学会了如何使用 venv
创建和激活虚拟环境,并且成功运行了你的第一个 Python 脚本。
这只是你 Python 学习旅程的开端。Python 的强大之处在于其丰富的库和框架。接下来,你可以:
- 学习 Python 语言基础: 变量、数据类型、控制流 (if/else, for/while)、函数、类等。
- 深入学习
pip
: 学习如何查找库、查看库的信息、导出依赖列表 (pip freeze > requirements.txt
) 等。 - 熟练使用虚拟环境: 养成为每个项目创建虚拟环境的习惯。
- 学习使用你选择的 IDE/代码编辑器: 掌握其提供的各种辅助功能,提高开发效率。
- 开始学习 Python 的常用库: 例如 requests (网络请求), beautifulsoup4 (网页解析), pandas (数据处理), matplotlib (数据可视化) 等,根据你的兴趣方向选择。
- 寻找更多的学习资源: Python 官方文档、各种在线教程、书籍、社区论坛等。
希望这篇详细的教程能够帮助你顺利地搭建 Python 环境,并为你后续的学习和开发打下坚实的基础。祝你在 Python 的世界里学习愉快,探索无限可能!