1.2.6 PyCharm开发环境安装

Python的基础环境搭建完成之后，在准备继续学习和开发Python之前，还需要做的准备工作就是选择并安装一套好用的开发工具。所谓“工欲善其事，必先利其器”，这里要介绍的Python开发工具是业内最常用的集成设备电路（Integrated Device Electronics，IDE）——PyCharm。

Python虚拟环境安装

PyCharm之所以流行，是因为它对Python的各项支持都做得比较好。除了语法高亮、关键字提示、自动补全等基础功能之外，还支持实时调试、虚拟环境、远程调试等高级功能。

1. 安装

PyCharm有商业版和免费版，个人学习时只需要下载免费版即可。其安装包可以直接从官网下载，根据自己的需要下载对应平台的免费版本。例如，Windows系统的用户先选择Windows平台，然后单击免费版本的“DOWNLOAD”按钮即可下载，如图1-3所示。

图1-3 PyCharm下载界面

安装包下载到本地之后，直接双击安装包就可以打开安装向导界面，通常没有特殊要求的话直接单击“下一步”完成安装即可。安装完成后双击桌面上的PyCharm图标，可打开PyCharm初始界面，其效果如图1-4所示。

图1-4 PyCharm初始界面

2. 创建项目

在新建Python文件之前，需要创建一个Python项目。具体操作如下。

（1）单击菜单中的“File”菜单项。

（2）单击下拉菜单中的“New Project…”子项。

（3）在打开的“New Project”界面左侧选择“Pure Python”项。

（4）在右侧区域“Location”标签后选择项目的存放路径及名称，如图1-5所示。

（5）单击“Create”按钮完成项目的创建。

图1-5 PyCharm创建项目

项目创建完成后，就可以在项目中新建Python文件了，具体步骤如下。

（1）在左侧项目浏览器中右击项目名称。

（2）选择“New”子项。

（3）在弹出的子菜单中单击“Python File”子项，如图1-6所示。

（4）在弹出的“New Python File”对话框中输入文件名，如demo。

（5）单击“OK”按钮完成Python文件创建。

图1-6 PyCharm新建Python文件

3. 配置Python解释器

为了能够正常执行Python程序，还需要对PyCharm进行一些基本的设置。首先需要进行Python解释器的配置，具体步骤如下。

（1）单击菜单栏的“File”菜单项。

（2）单击下拉菜单中的“Settings”子项。

（3）在打开的“Settings”界面左侧展开“Project：…”项。

（4）选择其下的“Project Interpreter”子项。

（5）在右侧区域“Project Interpreter”标签后选择对应的Python解释器，如图1-7所示。

（6）单击“OK”按钮保存并退出“Settings”界面。

图1-7 PyCharm配置Python解释器

4. 运行第一个程序

前述步骤都配置完毕，接下来就可以在PyCharm中运行Python程序了。首先在新建的Python文件（demo.py）中输入如下Python代码：

print("Hello Python")

然后在文件的空白区域右击，在弹出的菜单中选择“Run demo”子项。在配置正确的情况下，会正常运行该Python文件，并在底部的Console区域展示运行结果，其效果如图1-8所示。

图1-8 PyCharm运行Python程序

5. 启动调试模式

在日常的开发工作中，经常会遇到一些疑难问题，人工检查代码很难发现其具体的问题所在。此时排查问题较好的手段就是进行Debug调试，PyCharm为Python提供了易用的调试功能，简单几步就能轻松使用界面化Debug模式，告别程序数据库文件（Program Database File，PDB）命令行Debug模式。

为了演示Debug模式的操作，需要在Python文件中输入一段样例代码，具体如下：

n = 10
count = 0
for i in range(1, n+1):
    count += i
    print(count)

这是一段求和的代码片段，会根据给定的n来进行数值的累计求和。如果想要对这段代码进行Debug调试，只需在PyCharm编辑器中的对应代码左侧行号后面单击即可添加Debug断点标记，如图1-9所示。

图1-9 PyCharm中设置Debug断点

图1-9中在第4行代码设置了Debug的断点标记，再次单击圆点处则会取消Debug断点。此时右击编辑器的空白处，在弹出的菜单中选择“Debug demo”子项来启动Debug模式，成功进入Debug模式后的效果如图1-10所示。

图1-10 PyCharm中Debug模式效果

在具体的调试过程中主要关注两个区域，一个是Console右侧标红框的Debug操作面板区；另一个是Console右下方框中的变量显示区。在Debug操作面板区通过单击对应Debug按钮来进行Debug操作。具体的Debug按钮执行效果的说明如下。

■ （Show Execution Point）——定位到当前执行的断点位置。

■ （Step Over）——单步执行，当该行有函数调用时不进入函数内部。

■ （Step Into）——单步执行，当该行有函数调用时进入函数内部。

■ （Step Into My Code）——单步执行，当该行有用户自定义函数时进入函数内部。

■ （Step Out）——单步执行，执行完当前函数剩余部分并退出到函数调用处。

■ （Run To Cursor）——直接执行到下一个断点代码处。

除了执行Debug操作外，还需要配合查看变量区中的变量内容，通过实时查看变量内容的变化来判断程序是否按照期望的逻辑在运行。变量区的变量分为基本类型和复杂类型两种，对于基本类型的变量，可以直接看到变量值且不可展开；复杂类型的变量则可以展开，以查看具体内容，具体效果如图1-11所示。

图1-11 PyCharm的Debug变量区

6. 常用快捷操作

PyCharm作为一款受欢迎的IDE工具，除了基本功能之外，简单高效的快捷键支持也是标配。由于PyCharm支持的快捷键较多，这里只介绍日常工作中最常用的一些快捷键，更多的PyCharm快捷键的使用，还请查阅官方文档。

■ Ctrl + C——复制选择的文本。

■ Ctrl + V——粘贴已复制的文本。

■ Ctrl + X——剪切选择的文本。

■ Ctrl + Z——撤销上一步的文本操作。

■ Ctrl + Shift + Z——恢复撤销的文本操作。

■ Ctrl + A——文本全选。

■ Ctrl + F——文本查找。

■ Ctrl + R——文本替换。

■ Ctrl + G——跳转到第n行。

■ Shift + F10——正常执行。

■ Shift + F9——调试执行。

■ F7——Step Over（Debug模式下）。

■ F8——Step Into（Debug模式下）。

■ F9——连续执行直到断点处（Debug模式下）。

■ 双击Shift——打开全局搜索框。

■ Ctrl +鼠标左键——定位到函数定义处。

■ Ctrl + /——行注释/取消行注释。

■ Tab——代码缩进。

■ Shift + Tab——代码反缩进。

Pycharm安装与使用

[1]Python之禅：在Python解释器命令行中执行import this命令，即可查阅Python之禅的内容。

[2]ABC是由Guido参加设计的一种教学语言。就Guido本人看来，ABC这种语言非常优美和强大，是专门为非专业程序员设计的。

[3]Perl 语言哲学：总是有多种方法来解决同一个问题。

[4]pip（package installer for Python）：Python包管理和安装工具。