Python环境搭建

Python简介

  • Python 3.0在设计的时候没有考虑向下兼容,但是Python 2.x的相比于3.x版本语言兼容性较差,但是其运行效率远高于3.x版本。

  • Python是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言。
    Python由Guido van Rossum于1989年底发明,第一个公开发行版发行于1991年。

  • 像Perl语言一样, Python 源代码同样遵循 GPL(GNU General Public License)协议。

Python环境搭建

安装Python

  • windows下面的Python安装一般是通过软件安装包安装而不是命令行,所以我们首先要在Python的官方主页上面下载最新的Python安装包。其中本文中使用的是Python 2.7.14Windows x86-64 MSI installer的安装包,MSI指的是exe程序安装。

  • 在下载完成之后,一直点击下一步就OK了,安装完成。

  • 打开控制台(cmd命令窗口),输入“Python”,会发现无法启动Python,此时就需要手动添加环境变量。

  • 手动添加环境变量步骤:鼠标右键我的电脑 -> 属性 -> 点击高级系统设置 -> 点击环境变量 -> 点击PATH ->

  • 在最后面加上我们的Python安装路径 -> 点击确定。要注意的是:添加PATH路径的时候,要在最后面添加一个分号。

  • 现在我们再次在浏览器里面输入“Python”,就能直接在控制台出入命令了

Python第三方依赖库主流的有Anaconda与pip两个,安装其中一个即可

依赖库安装——Anaconda

  • Anaconda:是一个用于科学计算的Python发行版,在python语言外,还集成了numpy、scipy、matplotlib等科学计算包,以及beautiful-soup、requests、lxml等网络相关包。如果使用python的主要目的是为了进行科学计算、数据分析、爬虫等项目,强烈推荐使用Anaconda而不是其他IDE。安装Anaconda后,基本不再需要费劲地安装其他第三方库了。Anaconda使用总结
  • 支持系统:Linux, Mac, Windows系统,提供了包管理与环境管理的功能,可以很方便地解决多版本Python并存、切换以及各种第三方包安装问题。

下载地址https://www.anaconda.com/download/

推荐选Anaconda (python 3.7版本)

依赖库安装——pip

  • pip安装

    • pip 是一个安装和管理 Python 包的工具(有点像ios开发中的pod依赖库管理工具) , 是 easy_install 的一个替换品。distributesetuptools的取代(Setuptools包后期不再维护了),pip是easy_install的取代。pip的安装需要setuptools 或者 distribute,如果你使用的是Python3.x那么就只能使用distribute因为Python3.x不支持setuptools。

    • 安装步骤

      • 在Python的官网上去下载,pip下载地址,下载pip-9.0.1.tar.gz (md5, pgp)文件。

      • 下载完成之后,解压到一个文件夹,用CMD控制台进入解压目录,输入python setup.py install

      • 安装好之后,我们直接在命令行输入pip,同样会显示‘pip’不是内部命令,也不是可运行的程序。因为我们还没有添加环境变量。
      • 按照上面相同的方法,在环境变量path的后面添加C:\Python27\Scripts;(前面是Python安装目录)。
    • windows下面安装Python和pip终极教程Python pip命令安装pip教程

    • 查看python,numpy,scipy,matplotlib的版本及安装位置

      注意:安装好了之后,在cmd命令行窗口,分别输入pythonpip,如果结果是相关的信息,说明安装成功,否则,可能需要将这两个的安装路径加入到环境变量中,这样才能通过cmd运行Python,以及使用cmd窗口输入pip相关安装包的指令。

  • 安装第三方库

    • 首先确保在pip外,还安装了wheel库。如果没有:打开cmd,输入pip install wheel进行安装。

    • 此方法通过二进制文件安装第三方库,需要在安装前确定好能够安装的版本。

      • 输入import pip;print(pip.pep425tags.get_supported()),界面上输出当前python的版本信息。

      • 第三方库安装包下载地址上找到相应的whl文件,下载到本地。注意文件的版本信息,应从网页上下载对应的版本为:XXXX-cp35-cp35m-win_amd64.whl

      • 在此处,scipy对应的安装包(请替换为你的可安装版本)。scipy依赖于numpy+mkl,安装scipy前需要先安装好numpy+mkl。通过whl安装库的方法如下:

        • 安装numpy+mkl:进入whl文件下载到的文件夹位置,按住shift键的同时,点击鼠标右键,在弹出菜单中选择“在此处打开命令窗口”,输入pip install numpy-1.13.3+mkl-cp27-cp27m-win_amd64.whl(注意将文件名替换为你的可用版本的名称),按Enter后,等待安装完成。

        • 安装scipy,输入pip install scipy-0.19.1-cp27-cp27m-win_amd64.whl(注意将文件名替换为你的可用版本的名称),按Enter后,等待安装完成。

      参考:Windows下安装python的scipy等科学计算包

    • pip基本命令(Usage):

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      pip <command> [options]
      Commands:
      install 安装包.
      uninstall 卸载包.
      freeze 按着一定格式输出已安装包列表
      list 列出已安装包.
      show 显示包详细信息.
      search 搜索包,类似yum里的search.
      wheel Build wheels from your requirements.
      zip 不推荐. Zip individual packages.
      unzip 不推荐. Unzip individual packages.
      bundle 不推荐. Create pybundles.
      help 当前帮助.
      General Options:
      -h, --help 显示帮助.
      -v, --verbose 更多的输出,最多可以使用3次
      -V, --version 现实版本信息然后退出.
      -q, --quiet 最少的输出.
      --log-file <path> 覆盖的方式记录verbose错误日志,默认文件:/root/.pip/pip.log
      --log <path> 不覆盖记录verbose输出的日志.
      --proxy <proxy> Specify a proxy in the form [user:passwd@]proxy.server:port.
      --timeout <sec> 连接超时时间 (默认15秒).
      --exists-action <action> Default action when a path already exists: (s)witch, (i)gnore, (w)ipe, (b)ackup.
      --cert <path> 证书.
  • 基于pip安装第三方库

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    pip list # 列出安装的库
    pip list --outdated # 列出有更新的库
    pip install --upgrade library_name # 升级库library_name

    #安装特定版本的第三方Python库
    pip install package==version
    pip install package>=version

    在安装某些第三库前,由于依赖其他的库,需要安装其他库之后才能安装。一般这些依赖的第三方库的信息会存在一个命名为requirements.txt的文件,此时只需要在文件所在目录打开cmd命令窗口,输入cmd命令:pip install -r requirements.txt,即可开始安装。

    #package:包名;version:版本号。如pip install tensorflow-gpu==1.4.0即是安装1.4.0版本的gpu版本的tensorflow

搭建运行环境

可用的文本编辑器

  1. PyCharm:由 JetBrains 打造的一款 Python IDE。具备一般 Python IDE 的功能,比如:调试、语法高亮、项目管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制等。另外,PyCharm 还提供了一些很好的功能用于 Django 开发,同时支持 Google App Engine,更酷的是,PyCharm 支持 IronPython。【推荐使用

  2. sublime text如何使用sublime编辑器运行python程序

  3. IDLEPython软件包自带的一个集成开发环境,初学者可以利用它方便地创建、运行、测试和调试Python程序。

  4. Geany:一个小巧的使用GTK+2开发的跨平台的开源集成开发环境,以GPL许可证分发源代码,是免费的自由软件。

安装和使用PyCharm

如果是学生的话,可以首先到jetbrains官网上用学校的邮箱注册一个账号,注册成功之后,会分配账号一个激活码,这个码的有效期是一年,安装环境之后就能使用激活码激活软件,然后使用。

打开PyCharm软件,第一次运行的时候出现下图的窗口,需要进行相关的设置,其中最重要的就是选择python解释器。点击红圈里的下拉菜单按钮即可选择电脑上已安装的某个版本。完成这一步之后就可以开始运行代码了。

PyCharm

PyCharm——pylint(多窗口显示)

pylint是代码检查工具,不能自动修改代码

  • Pylint 安装

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    pip install pylint
  • PyCharm 设置

    文件(file)-设置(settings)-外部工具(external-tools)-添加,其中:

  • 参数配置

    • program

      是python安装路径下的Scripts路径,我的是(建议搜索pylint.exe找到路径),如 C:\ProgramData\Anaconda3\Scripts\pylint.exe

    • Arguments(最后必须以$FilePath$结尾)

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      --reports=n --disable=C0103 $FilePath$
    • working directory(必须是这个)

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      $FileDir$
    • output filters

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      $FILE_PATH$:$LINE$:

PyCharm——autopep8(自动PEP8风格代码排版)

autopep8是一款将python代码自动排版为PEP8风格的工具

  • autopep8安装

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    pip install autopep8
  • autopep8配置

    文件(file)-设置(settings)-外部工具(external-tools)-添加,其中:

  • 参数配置

    • Name:autopep8(起名而已,随便起)

    • Program:

      是python安装路径下的Scripts路径,我的是(建议搜索pylint.exe找到路径),如 C:\ProgramData\Anaconda3\Scripts\autopep8.exe

    • Arguments

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      --in-place --aggressive --aggressive $FilePath$
    • Working directory

      1
      $ProjectFileDir$
    • Output filters

      1
      $FILE_PATH$\:$LINE$\:$COLUMN$\:.*

代码规范:https://zhuanlan.zhihu.com/p/59763076

python代码编程规范——PEP8

统一且设计良好的代码规范,是一种优良的编程习惯。PEP8旨在使Python代码更易读,且具有更强的协调性。

PyCharm这一Python IDE使用的就是PEP8代码规范,当有不符合规范的代码出现时,编译器会以灰色下划波浪线给出相关提示。

代码规范:https://zhuanlan.zhihu.com/p/59763076

Python编程语言需要遵循PEP8规范,但是初学者往往记不住这个规范,代码写得比较丑。该文推荐几个神器来拯救奇丑无边的python代码。

Python代码调试

  • 错误信息
    • 程序存在错误时,Python解释器将竭尽所能帮助你找出问题所在。程序无法成功地运行时,解释器会提供一个tracebacktraceback是一条记录,指出了解释器尝试运行代码时,在什么地方陷入困境。

安装python与matlab的接口

  • 环境前提
    • python 3.6
    • MATLAB2018a
  • 安装步骤

    • 在 Windows 系统中,进入matlabroot\extern\engines\python目录,注意此处matlabroot指的是matlab安装目录,如:D:\MatlabR2018a。然后在此目录下,按下shift键并右击鼠标,选择在此处打开命令窗口,输入命令:python setup.py install,即可完成接口的安装。
  • 调用matlab函数方法

    • 在python程序目录下新建triarea.m脚本文件;
    • 在.py(需要调用matlab函数的python文件),通过下列代码调用函数:

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      # 导入接口
      import matlab.engine
      eng = matlab.engine.start_matlab()
      # 调用matlab函数
      ret = eng.triarea(1.0,5.0)

最开始的时候看到可以通过python的pip安装mlab库来实现,尝试多次后,发现mlab安装失败或者是缺少releases模块的问题。所以采用另一种方法,安装MATLAB Engine API for python。安装过程中,存在一个问题,就是MATLAB2015a版本只支持python3.4以下的版本,只有MATLAB2018a支持python3.6版本。

Python3.6版本下安装tensorflow

windows下安装TensorFlow,要求python版本是3.5,64位。 所以需要先安装anaconda。

安装TensorFlow的详细步骤:

  • 安装anaconda,anaconda是python的集成环境工具,可以避免windows下python各类问题,相比于pip操作更简单。。anaconda安装包下载地址,根据自己的操作系统和Python的版本选择要安装的anaconda版本。

    安装完Anaconda,也就安装了python3.5等相关工具。安装一路下一步,值得注意一点 提示是否设置anaconda路径为环境变量一定要选上。

    anaconda

  • 安装pymysql

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    pip install pymysql
  • 创建TensorFlow虚拟环境。安装完成后,打开Anaconda Prompt,创建TensorFlow虚拟环境,在Prompt中输入:

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    conda create -n tensorflow python=3.5
  • 进入TensorFlow环境,激活TensorFlow,输入:

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    activate tensorflow
  • 安装tensorflow,直接输入:

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    pip install tensorflow
  • 完成安装,可通过pip list来查看是否安装成功。

参考:PEP 8 – Style Guide for Python Code