零基础安装 Python 教程:从下载到环境配置一步到位(支持 VSCode 和 PyCharm)与常用操作系统操作指南

零基础安装 Python 教程:从下载到环境配置一步到位(支持 VSCode 和 PyCharm)与常用操作系统操作指南

本文是一篇超详细"Python安装教程",覆盖Windows、macOS、Linux三大操作系统的Python安装方法与环境配置,包括Python下载、环境变量设置、Python版本管理、Python虚拟环境(venv)搭建、pip包管理等关键步骤。此外,文章还重点讲解了两款主流IDE------VSCode与PyCharm的Python开发环境搭建与配置,详细演示Python解释器选择、Python扩展安装、调试与运行设置,让初学者轻松实现VSCode Python开发、PyCharm Python项目创建。无论是"Windows安装Python教程"、"macOS安装Python指南"还是"Linux安装Python实战",都提供了图文并茂的操作步骤;同时结合"Python虚拟环境搭建教程"、"pip使用教程"、"包管理实战"及"常见问题排查"要点,让你从零基础快速掌握Python环境配置与常用操作。阅读这篇"从下载到环境配置一步到位"的Python入门指南,立即开启Python学习之旅!


目录

  1. 简介

  2. 安装前准备

    • 2.1 系统要求
    • 2.2 获取管理员权限
  3. [Windows 系统下安装 Python](#Windows 系统下安装 Python)

    • 3.1 下载 Python 安装包
    • 3.2 安装步骤详解
    • 3.3 配置环境变量(可选)
    • 3.4 验证安装
  4. [macOS 系统下安装 Python](#macOS 系统下安装 Python)

    • 4.1 官方安装包方式
    • 4.2 Homebrew 方式
    • 4.3 配置与验证
  5. [Linux 系统下安装 Python](#Linux 系统下安装 Python)

    • 5.1 Debian/Ubuntu 系发行版
    • 5.2 CentOS/RHEL 系发行版
    • 5.3 其他发行版概述
    • 5.4 验证安装
  6. [常用 Python 开发工具安装与配置](#常用 Python 开发工具安装与配置)

    • 6.1 VSCode

      • 6.1.1 安装 VSCode
      • 6.1.2 安装 Python 扩展
      • 6.1.3 配置 Python 解释器
      • 6.1.4 基本调试与运行
    • 6.2 PyCharm

      • 6.2.1 安装 PyCharm
      • 6.2.2 创建第一个项目
      • 6.2.3 配置 Python 解释器
      • 6.2.4 运行与调试
  7. 虚拟环境与包管理

    • 7.1 什么是虚拟环境
    • 7.2 venv 的使用
    • 7.3 pip 常用命令
  8. [编写第一个 Python 项目](#编写第一个 Python 项目)

    • 8.1 创建项目文件夹
    • 8.2 编写 Hello World
    • 8.3 运行脚本
  9. 常见问题与排查

    • 9.1 安装失败错误解决
    • 9.2 PATH 未生效
    • 9.3 权限问题
  10. 总结


简介

Python 作为一门高效、简洁、可读性强的编程语言,在数据分析、Web 开发、自动化运维、人工智能等领域都被广泛使用。对于刚入门编程的新手来说,顺利地完成 Python 的安装与环境配置,是走向开发和学习之路的第一步。本教程将带领初学者从零基础开始,详细讲解在 Windows、macOS、Linux 三大主流操作系统下如何:

  • 下载并安装最新稳定版 Python
  • 配置系统环境变量以保证全局可用
  • 安装并配置 VSCode、PyCharm 等常用 IDE
  • 掌握虚拟环境搭建与包管理
  • 编写并运行第一个 Python 脚本

文章力求"手把手"指导,图文并茂,让完全没有编程或运维基础的你也能在短时间内完成 Python 环境搭建,并学会一些基本的常见操作。正文分章节进行,按照不同系统分步演示,并附带大量命令行或 GUI 界面操作截图说明(此处以文字为主,读者可自行对照实操)。


安装前准备

2.1 系统要求

在安装 Python 之前,请确保你所使用的计算机满足以下基本要求:

  1. 操作系统版本

    • Windows:Windows 7 及以上(推荐 Windows 10/11)
    • macOS:macOS 10.13 及以上(推荐 macOS 10.15 及以上)
    • Linux:各大主流发行版(Debian/Ubuntu、CentOS/RHEL、Fedora、Arch 等)
  2. 硬件要求

    • CPU:x86_64 架构(64 位)
    • 内存:至少 2GB RAM(建议 4GB 及以上)
    • 硬盘:至少 200MB 可用空间(Python 本身并不大,但后续安装包与 IDE 可能需要更大空间)
  3. 网络环境

    • 需要访问外网下载 Python 安装包、IDE 安装包,以及后续可能需要安装第三方库时下载依赖。
    • 若公司或学校网络受限,请提前准备可科学上网工具或镜像源。

提示: 如果你的操作系统为 32 位,Python 官方已经很少维护 32 位版本,建议优先升级或使用 64 位系统。如果因特殊原因必须使用 32 位,请在下载时注意选择对应的 32 位安装包。

2.2 获取管理员权限

  • 在 Windows 上,安装 Python 需要写入系统文件夹并修改环境变量,一般需要使用管理员身份运行安装程序。
  • 在 macOS 上,通过官方 pkg 安装无需额外权限,Homebrew 方式需要在终端使用 sudo 获取管理员权限。
  • 在 Linux 上,使用包管理器(如 aptyumdnf)安装时,也需要 sudo 权限,若无管理员权限请联系系统管理员或改用用户本地安装。

在正式开始之前,请确保你所在的用户账号具备相应的安装权限。


Windows 系统下安装 Python

对于很多初学者而言,Windows 是最常见的开发环境。下面我们分步骤演示如何在 Windows 10/11 系统下安装 Python,并进行简单的环境验证。

3.1 下载 Python 安装包

  1. 打开浏览器,访问 Python 官方网站:

    https://www.python.org/downloads/

  2. 页面会自动识别你的操作系统,一般会显示最新稳定版本(示例:Python 3.11.x)。点击"Download Python 3.xx.x "按钮,开始下载 Windows 安装程序(文件名类似 python-3.11.x-amd64.exe)。

  3. 如果需要查看历史版本或下载 32 位,请点击页面下方的"View the full list of downloads",进入下载列表后根据需求选择对应的「Windows x86-64 executable installer(64 位)」或「Windows x86 executable installer(32 位)」。

温馨提示:

  • 推荐下载 64 位版本(amd64);如果你的机器是比较老旧的 32 位系统,再考虑 x86 版本。
  • 安装包通常在 30MB 左右,建议在稳定网络环境下完成下载。

3.2 安装步骤详解

双击下载的安装程序,进入安装向导。下面以 Python 3.11.x 为例逐步说明(不同版本界面可能略有差异,但整体逻辑一致)。

  1. 勾选"Add Python 3.xx to PATH"

    见安装向导最下方,务必勾选"Add Python 3.11 to PATH"选项,这样会自动把 Python 可执行文件路径写入环境变量,后续在命令行中直接输入 python 命令即可识别。

  2. 点击"Customize installation"(自定义安装)或"Install Now"(立即安装)

  • 如果你只是想快速安装,一般点击"Install Now"即可,安装程序会默认将 Python 安装到 %LocalAppData%\Programs\Python\Python3xx\
  • 如果想自定义安装目录或组件,点击"Customize installation"。
  1. Customize installation(可选)

    在"Customize installation"界面,你可以选择以下组件(一般默认已勾选即可):

    • Documentation(文档),安装本地离线文档文件,可帮助查看 Python 手册。
    • pip,Python 官方包管理工具,务必勾选。
    • tcl/tk and IDLE,Tkinter 图形界面库和 IDLE IDE。
    • Python test suite,运行 Python 自带的测试用例。
    • py launcher,Windows 下的 py 命令调用管理器,建议勾选。
    • for all users ,如果希望所有用户都可以使用该 Python 解释器,需要勾选并指定一个全局路径(如:C:\Program Files\Python311\)。
  2. 选择安装路径

    • 默认安装路径多为当前用户目录下:

      复制代码
      C:\Users\<用户名>\AppData\Local\Programs\Python\Python311\
    • 如果你勾选"Install for all users",则会提示你安装到:

      复制代码
      C:\Program Files\Python311\
    • 建议:如果你是个人用户,默认即可;如果是公用机建议安装到 Program Files。

  3. 开始安装

    点击"Install"后,等待安装程序将文件解压并拷贝到目标文件夹,约 1 ~ 2 分钟。

  4. 等待完成并查看提示

    安装完成后,会出现"Setup was successful"提示。点击"Close"结束安装。

3.3 配置环境变量(可选)

如果你在安装时已经勾选了"Add Python to PATH",可以直接跳到下一节进行验证;否则需要手动添加环境变量:

  1. 右键点击桌面上的"此电脑"或"我的电脑",选择"属性"。

  2. 在"系统"界面点击"高级系统设置"。

  3. 在"系统属性"对话框中,切换到"高级"选项卡,点击"环境变量(N)..."。

  4. 在"系统变量"或"用户变量"中,找到名为 Path 的条目,选中后点击"编辑"。

  5. 点击"新建",将 Python 的安装路径添加进去,例如:

    复制代码
    C:\Users\<用户名>\AppData\Local\Programs\Python\Python311\
    C:\Users\<用户名>\AppData\Local\Programs\Python\Python311\Scripts\
    • 第一行是 Python 主程序目录
    • 第二行是 pip 等脚本工具所在目录
  6. 点击"确定"保存并逐级关闭所有对话框。

  7. 重新打开一个新的命令提示符窗口,才会生效。

3.4 验证安装

  1. 打开命令提示符 (Win + R 输入 cmd 回车)。

  2. 输入:

    cmd 复制代码
    python --version

    期望输出类似:

    复制代码
    Python 3.11.2
  3. 输入:

    cmd 复制代码
    pip --version

    期望输出类似:

    复制代码
    pip 23.0.1 from C:\Users\<用户名>\AppData\Local\Programs\Python\Python311\lib\site-packages\pip (python 3.11)
  4. 进入 Python 交互式命令行:

    cmd 复制代码
    python

    看到 >>> 提示符,说明环境可用。执行:

    python 复制代码
    >>> print("Hello, Python!")
    Hello, Python!
    >>> exit()

若以上步骤均无报错,则恭喜你,Windows 平台下的 Python 安装与配置工作已经完成。


macOS 系统下安装 Python

macOS 系统通常自带 Python2.x(老版本系统),但我们推荐安装最新版 Python3.x 以保证兼容性。下面介绍两种常见方式:官方 pkg 安装和 Homebrew 方式。

4.1 官方安装包方式

  1. 打开浏览器,访问 Python 官方下载页面:

    https://www.python.org/downloads/macos/

  2. 点击最新稳定版(例如:Python 3.11.x)下方的"macOS 64-bit universal2 installer "链接,下载 .pkg 安装文件(文件名示例:python-3.11.x-macos11.pkg)。

  3. 找到下载好的 .pkg 文件,双击打开启动安装。

  4. 按照安装提示:

    • 点击"Continue"同意许可协议。
    • 选择安装目录(一般安装到 /Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.11/)并点击"Install"。
    • 系统提示输入管理员密码,输入后继续安装。
    • 安装完成后点击"Close"。

提示: 官方安装会自动把 python3pip3 可执行文件链接到 /usr/local/bin/,因此一般无需手动再配置环境变量。

4.2 Homebrew 方式

如果你习惯使用 Homebrew 管理包,可以通过以下步骤安装(适用于已安装 Homebrew 的用户):

  1. 打开终端(Terminal)。

  2. 更新 Homebrew:

    bash 复制代码
    brew update
  3. 安装 Python3:

    bash 复制代码
    brew install python
  4. 安装完成后,Homebrew 默认将 python3pip3 链接到 /usr/local/bin/

如果想将 python 指向 python3,可以执行:

bash 复制代码
brew link --overwrite python

或者手动在 ~/.zshrc~/.bash_profile 中添加别名:

bash 复制代码
alias python=python3
alias pip=pip3

4.3 配置与验证

  1. 打开终端,输入:

    bash 复制代码
    python3 --version

    期望输出类似:

    复制代码
    Python 3.11.2
  2. 如果你使用的是 python 命令(通过链接或别名),也可以输入:

    bash 复制代码
    python --version
  3. 验证 pip:

    bash 复制代码
    pip3 --version

    期望输出:

    复制代码
    pip 23.0.1 from /usr/local/lib/python3.11/site-packages/pip (python 3.11)
  4. 进入交互模式测试:

    bash 复制代码
    python3
    python 复制代码
    >>> print("Hello, Python on macOS!")
    Hello, Python on macOS!
    >>> exit()

如果能正常看到版本信息并执行简单的 print,则说明 macOS 下 Python 安装成功。


Linux 系统下安装 Python

在 Linux 下,不同发行版有不同的包管理器。大部分现代 Linux 系统自带 Python2.x 或 Python3.x,但通常版本较旧。我们推荐通过系统自带包管理器或源码安装最新 Python3。下面主要介绍 Debian/Ubuntu 系(APT)和 CentOS/RHEL 系(YUM/DNF)两种方式。

注意: 如果系统自带 python 命令默认为 2.x,你可以在命令行使用 python3 来调用 Python3,或者在安装完成后创建软链接。

5.1 Debian/Ubuntu 系发行版

  1. 更新本地包索引

    bash 复制代码
    sudo apt update
  2. 查看系统自带 Python 版本

    bash 复制代码
    python3 --version

    如果需要最新的 Python3.x(如 3.11),可以使用 PPA 或从源码编译。这里介绍最简单的 APT 安装(可能是较旧版本):

    bash 复制代码
    sudo apt install -y python3 python3-pip
  3. 如果想安装更高版本

    • 添加 deadsnakes PPA:

      bash 复制代码
      sudo apt install -y software-properties-common
      sudo add-apt-repository ppa:deadsnakes/ppa
      sudo apt update
    • 安装指定版本(以 3.11 为例):

      bash 复制代码
      sudo apt install -y python3.11 python3.11-venv python3.11-dev python3.11-distutils
    • 安装 pip:

      bash 复制代码
      wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py
      sudo python3.11 get-pip.py
  4. 配置软链接(可选)

    如果想让 python 指向 python3.11

    bash 复制代码
    sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3.11 2
    sudo update-alternatives --config python

    选择相应序号即可。如果不想影响系统自带 Python2,则可以使用别名:

    bash 复制代码
    echo 'alias python=python3.11' >> ~/.bashrc
    echo 'alias pip=pip3.11' >> ~/.bashrc
    source ~/.bashrc

5.2 CentOS/RHEL 系发行版

  1. 安装 EPEL(可选)

    部分依赖可能需要 EPEL 源(Extra Packages for Enterprise Linux):

    bash 复制代码
    sudo yum install -y epel-release
  2. 安装 Python3

    CentOS 7/8 可直接安装:

    bash 复制代码
    sudo yum install -y python3 python3-pip

    CentOS 9 / Rocky Linux 9 等使用 DNF:

    bash 复制代码
    sudo dnf install -y python3 python3-pip
  3. 验证安装

    bash 复制代码
    python3 --version
    pip3 --version
  4. 创建软链接/别名(可选)

    与 Debian/Ubuntu 类似,如果想让 python 指向 python3

    bash 复制代码
    sudo ln -s /usr/bin/python3 /usr/bin/python
    sudo ln -s /usr/bin/pip3 /usr/bin/pip

    或者在 ~/.bashrc 中添加别名:

    bash 复制代码
    echo 'alias python=python3' >> ~/.bashrc
    echo 'alias pip=pip3' >> ~/.bashrc
    source ~/.bashrc

5.3 其他发行版概述

  • Fedora

    bash 复制代码
    sudo dnf install -y python3 python3-pip
  • Arch Linux

    Arch 系统自带较新版本 Python,执行:

    bash 复制代码
    sudo pacman -Syu python python-pip
  • OpenSUSE

    bash 复制代码
    sudo zypper install -y python3 python3-pip
  • 源码编译(适用于所有发行版)

    若希望自己选择编译参数或安装最新源码版本,可参考以下流程:

    bash 复制代码
    sudo apt update && sudo apt install -y build-essential libssl-dev zlib1g-dev libncurses5-dev \
        libncursesw5-dev libreadline-dev libsqlite3-dev libgdbm-dev libdb5.3-dev libbz2-dev \
        libexpat1-dev liblzma-dev tk-dev libffi-dev
    wget https://www.python.org/ftp/python/3.11.2/Python-3.11.2.tgz
    tar -xzf Python-3.11.2.tgz
    cd Python-3.11.2
    ./configure --enable-optimizations
    make -j $(nproc)
    sudo make altinstall
    • 这里 make altinstall 会将可执行文件命名为 python3.11,避免覆盖系统自带的 python
    • 编译过程可能需要几分钟甚至十几分钟,视 CPU 性能而定。

5.4 验证安装

无论通过哪种方式安装完成,都需要在终端执行以下命令进行验证:

bash 复制代码
python3 --version
pip3 --version

如果能输出 Python 与 pip 版本号,并且能进入交互式命令行执行简单测试,则说明安装成功:

bash 复制代码
python3
>>> print("Hello, Python on Linux!")
Hello, Python on Linux!
>>> exit()

常用 Python 开发工具安装与配置

初学者在编写、调试、管理 Python 项目时,一般会使用以下两种常见的 IDE/编辑器:Visual Studio Code(VSCode)和 PyCharm。下面分别演示两者的安装与基本配置流程。


6.1 VSCode

6.1.1 安装 VSCode
  1. 前往官网

    打开浏览器,访问 VSCode 官方网站:

    https://code.visualstudio.com/

  2. 下载对应版本

    • Windows:点击"Download for Windows"下载安装程序(.exe)。
    • macOS:点击"Download for macOS"下载安装包(.dmg)。
    • Linux:可下载对应发行版的 .deb.rpm 包,或者使用包管理器安装(如 snap install code --classic)。
  3. 安装 VSCode

    • Windows:双击 .exe → 点击"I accept the agreement" → 选择安装路径 → 勾选"Add to PATH" 以便在命令行使用 code 启动 → 下一步直至安装完成。

    • macOS:双击 .dmg → 将 VSCode 拖拽到 /Applications/

    • Linux:以 Ubuntu 为例,可以通过以下命令:

      bash 复制代码
      sudo apt update
      sudo apt install -y software-properties-common apt-transport-https wget
      wget -q https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc -O- | sudo apt-key add -
      sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://packages.microsoft.com/repos/vscode stable main"
      sudo apt update
      sudo apt install -y code

      之后可直接在终端输入 code 启动。

6.1.2 安装 Python 扩展
  1. 启动 VSCode,点击左侧扩展(Extensions)图标(或使用快捷键 Ctrl+Shift+X / ⌘+Shift+X)。
  2. 在搜索框中输入 "Python",找到由 Microsoft 发布的官方扩展(应为第一项),点击"Install"安装。
  3. 安装完成后,VSCode 会提示重启以激活扩展,也可直接在当前窗口继续使用。
6.1.3 配置 Python 解释器
  1. 打开 VSCode 后,按 Ctrl+Shift+P(macOS:⌘+Shift+P),输入并选择 "Python: Select Interpreter"。

  2. VSCode 会列出当前系统所有可用的 Python 解释器(例如:Python 3.11.2 64-bit、虚拟环境解释器等)。

  3. 选中你刚才安装的那个版本,比如:

    复制代码
    C:\Users\<用户名>\AppData\Local\Programs\Python\Python311\python.exe

    或者 /usr/local/bin/python3.11/usr/bin/python3/usr/bin/python3.9 等。

  4. 此后,新建或打开一个 .py 文件时,底部就会显示已选的解释器。如果要更改,重复步骤即可。

6.1.4 基本调试与运行
  1. 创建并打开一个工作文件夹

    • 在 VSCode 中点击"File → Open Folder",选择或新建一个空文件夹作为工作区。
  2. 新建 Python 文件

    • 在左侧 Explorer 区域点击"New File",命名为 hello.py,并输入:

      python 复制代码
      print("Hello, VSCode + Python!")
  3. 运行脚本

    • 直接在编辑器中点击文件右上角的绿色 ▶️ "Run Python File in Terminal" 按钮;或者在终端(VSCode 集成终端,Ctrl+)中输入:

      bash 复制代码
      python hello.py
  4. 调试脚本

    • 点击左侧调试图标(🪲),点击"create a launch.json file" → 选择"Python File"即可生成简单的调试配置。
    • 在代码行号旁边点击可设置断点,点击"Start Debugging"(F5)即可进入调试模式。

至此,VSCode 已经可以用来进行日常的 Python 开发、调试、运行等操作。


6.2 PyCharm

PyCharm 是 JetBrains 家推出的专业 Python IDE,功能强大但对于初学者而言稍显臃肿。这里以 Community Edition(免费版)为例进行安装与配置。

6.2.1 安装 PyCharm
  1. 打开浏览器,访问 PyCharm 下载页面:

    https://www.jetbrains.com/pycharm/download/

  2. 在 Community(社区版)一栏,点击 "Download" 按钮,下载对应平台的安装包。

    • Windows:.exe 安装程序
    • macOS:.dmg 镜像
    • Linux:.tar.gz 压缩包
  3. 安装步骤:

    • Windows:双击 .exe → 许可协议 → 选择安装路径 → 勾选"Add launchers dir to the PATH" 以便在命令行使用 pycharm 启动 → 下一步直到安装完成。

    • macOS:双击 .dmg → 将 PyCharm 拖拽到 /Applications/

    • Linux:

      bash 复制代码
      # 以 Ubuntu 为例
      tar -xzf pycharm-community-*.tar.gz -C /opt/
      # 解压后进入 bin 目录
      cd /opt/pycharm-community-*/bin
      ./pycharm.sh

      建议后续创建桌面快捷方式或 Shell 脚本以便快速启动。

6.2.2 创建第一个项目
  1. 启动 PyCharm

    • 初次启动会提示是否导入设置,可以选择"不导入设置"。
    • 选择界面主题(Light/Darcula),按喜好即可。
  2. Create New Project

    • 点击"Create New Project"进入项目向导。
    • 左侧选择"Pure Python"项目类型。
    • Location :选择项目存放路径(例如:~/PycharmProjects/MyFirstProject)。
    • Python Interpreter:默认会自动探测系统 Python。如果此处未自动识别,可点击右侧齿轮图标 → "Add Interpreter" → "System Interpreter" 选择系统中已经安装的 Python3。
    • 点击"Create"完成项目创建。
6.2.3 配置 Python 解释器
  1. 在项目创建时已经指定了系统解释器,但如果后续需要更换、添加虚拟环境,可操作:

    • 点击"File → Settings"(macOS:PyCharm → Preferences)。

    • 左侧找到"Project: <项目名> → Python Interpreter"。

    • 在右侧列表右上角,有一个齿轮图标,点击后可选择"Add..."

    • 可以添加以下几种:

      • Virtualenv Environment :基于 venv 创建新的虚拟环境。
      • Conda Environment(如果已安装 Anaconda/Miniconda)。
      • System Interpreter:选择系统已有的 Python 安装。
      • Pipenv/Poetry:基于 pipenv/poetry 的虚拟环境。
    • 选择并点击"OK"即可完成。

6.2.4 运行与调试
  1. 创建 Python 文件

    • 在项目内右键点击 Project 目录 → "New → Python File",命名为 hello.py,并输入:

      python 复制代码
      print("Hello, PyCharm + Python!")
  2. 运行脚本

    • 右键点击 hello.py → "Run 'hello'",或者在顶部菜单点击绿色 ▶️。

    • 控制台会在底部弹出并显示输出结果:

      复制代码
      Hello, PyCharm + Python!
      Process finished with exit code 0
  3. 调试脚本

    • 在代码行号处点击可设置断点。
    • 点击黄色 🐞 "Debug" 按钮即可进入调试模式,逐行查看变量和值。
    • 调试完成后点击红色停止按钮结束即可。

PyCharm 提供了项目管理、版本控制、Git 集成、数据库工具、代码补全、智能提示、单元测试等功能,适合后续随着项目规模增大再深入学习。对于初学者,基本的项目创建、运行和调试已经足够入门。


虚拟环境与包管理

在 Python 开发中,为了杜绝"依赖地狱"、保证项目之间的互相隔离,通常会为每个项目创建独立的虚拟环境(Virtual Environment) 。下面介绍 Python3 原生的 venv 模块,以及 pip 包管理工具的常见用法。


7.1 什么是虚拟环境

  • 虚拟环境(Virtual Environment) :在同一台机器上,你可能同时进行多个 Python 项目开发,而不同项目可能依赖不同版本的第三方库(例如:Django 项目需要 Django 4.x,而另一个项目需要 Django 3.x)。如果不做隔离,安装一个依赖就会影响到全局环境,导致版本冲突。
  • 虚拟环境就是在当前系统下为某个项目额外创建一套独立的 Python 解释器及包管理体系,使得项目的依赖只作用于该环境,不影响系统/其他项目。

Python3 自带 venv 模块,可以很方便地创建虚拟环境。


7.2 venv 的使用

以下示例以 Windows、macOS/Linux 通用方式介绍如何创建并使用 venv 虚拟环境。

  1. 在项目根目录下创建虚拟环境

    假设你的项目文件夹结构如下:

    复制代码
    MyProject/
      ├─ hello.py
      ├─ requirements.txt
      └─ (虚拟环境目录)

    进入你的项目根目录:

    bash 复制代码
    cd /path/to/MyProject

    执行:

    bash 复制代码
    python3 -m venv venv

    或者在 Windows 上:

    cmd 复制代码
    python -m venv venv

    这条命令会在当前目录下生成一个名为 venv 的文件夹,里面包含了该虚拟环境的 Python 解释器和标准库副本。

  2. 激活虚拟环境

    • Windows(PowerShell)

      powershell 复制代码
      .\venv\Scripts\Activate.ps1
    • Windows(CMD)

      cmd 复制代码
      .\venv\Scripts\activate.bat
    • macOS/Linux(bash/zsh)

      bash 复制代码
      source venv/bin/activate

    激活后,终端提示符会出现环境名称前缀,例如:

    复制代码
    (venv) C:\path\to\MyProject>

    说明当前已经切换到 venv 虚拟环境。此时,在虚拟环境中运行 pythonpip 命令都只会作用于该环境,不会修改全局 Python。

  3. 安装项目依赖

    • 使用 pip install

      激活环境后,可以直接:

      bash 复制代码
      pip install requests flask numpy
    • 使用 requirements.txt

      如果项目有 requirements.txt(列出了项目依赖列表),可执行:

      bash 复制代码
      pip install -r requirements.txt
    • 冻结依赖

      当你确定并安装好项目所需的依赖后,可以生成当前环境依赖文件:

      bash 复制代码
      pip freeze > requirements.txt
  4. 退出/停用虚拟环境

    在完成开发或需要切换环境时,可以执行:

    bash 复制代码
    deactivate

    终端提示符会恢复,回到全局环境。

注意:

  • 在不同操作系统下,activate 脚本路径略有差异,请务必按照对应平台使用正确命令。

  • 如果出现执行权限不足(如 macOS 安全策略),需要先执行:

    bash 复制代码
    chmod +x venv/bin/activate
  • 在 VSCode、PyCharm 等 IDE 中,也可以在设置中指向虚拟环境,使得 IDE 自动激活该环境。


7.3 pip 常用命令

pip 是 Python 官方推荐的包管理工具,常用命令包括:

  • 安装指定包

    bash 复制代码
    pip install <package_name>

    例:

    bash 复制代码
    pip install django==4.1.0
    pip install numpy pandas
  • 卸载包

    bash 复制代码
    pip uninstall <package_name>

    例:

    bash 复制代码
    pip uninstall requests
  • 列出已安装包

    bash 复制代码
    pip list
  • 查看包详细信息

    bash 复制代码
    pip show <package_name>

    例:

    bash 复制代码
    pip show flask
  • 升级包

    bash 复制代码
    pip install --upgrade <package_name>
  • 将依赖导出到文件

    bash 复制代码
    pip freeze > requirements.txt
  • 从文件安装依赖

    bash 复制代码
    pip install -r requirements.txt
  • 查看过期包(pip 10+ 才支持)

    bash 复制代码
    pip list --outdated

补充:

  • 如果你希望使用国内镜像源加速安装(如阿里云、清华源等),可以临时增加 -i 参数:

    bash 复制代码
    pip install <package_name> -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
  • 可以在用户目录下创建或修改 pip 配置文件,以永久使用镜像源(例如:~/.pip/pip.conf 或 Windows 下的 %APPDATA%\pip\pip.ini)。


编写第一个 Python 项目

到这里,我们已经完成 Python 安装、环境配置、IDE 配置和虚拟环境搭建。下面通过一个简单的"Hello World"示例,帮助你快速掌握 Python 项目的基本组织与运行方式。

8.1 创建项目文件夹

  1. 选择工作目录

    在你平时存放项目的根目录下,新建一个名为 MyFirstPython 的文件夹:

    bash 复制代码
    mkdir ~/MyFirstPython
    cd ~/MyFirstPython

    如果是 Windows,则在你喜欢的盘符下新建:

    复制代码
    D:\Projects\MyFirstPython
  2. 初始化虚拟环境(可选,但推荐)

    bash 复制代码
    python3 -m venv venv        # macOS/Linux
    # 或
    python -m venv venv         # Windows

    然后激活虚拟环境:

    bash 复制代码
    source venv/bin/activate    # macOS/Linux
    # 或
    .\venv\Scripts\activate     # Windows PowerShell

    看到提示符前出现 (venv),说明已进入虚拟环境。

8.2 编写 Hello World

  1. 创建并打开文件

    • VSCode:在该文件夹中打开或直接新建文件 hello.py

    • PyCharm:创建项目时已在项目目录,新建 hello.py

    • 或者在终端:

      bash 复制代码
      touch hello.py      # macOS/Linux
      type nul > hello.py # Windows CMD
  2. 编辑文件内容

    使用编辑器打开 hello.py,输入如下内容:

    python 复制代码
    # hello.py
    def main():
        print("Hello, 世界!我是猫头虎,欢迎来到 Python 的世界!")
    
    if __name__ == "__main__":
        main()
    • def main()::定义了一个名为 main 的函数,将主要逻辑放在这里。
    • if __name__ == "__main__": main():如果该脚本被直接运行,则会调用 main()
  3. 保存并关闭编辑器

8.3 运行脚本

  1. 在命令行中运行

    • 确保虚拟环境已激活(如前面已激活,无需重复)。

    • 执行:

      bash 复制代码
      python hello.py
    • 终端输出:

      复制代码
      Hello, 世界!我是猫头虎,欢迎来到 Python 的世界!
  2. 在 IDE 中运行

    • VSCode :点击右上角绿色 ▶️ 按钮,或在终端中输入 python hello.py
    • PyCharm :右键点击 hello.py → "Run 'hello'"。
  3. 常见附加

    • 如果你想让用户通过命令行传递参数,可以修改为:

      python 复制代码
      import sys
      
      def main():
          if len(sys.argv) > 1:
              name = sys.argv[1]
          else:
              name = "Python"
          print(f"Hello, {name}!欢迎来到 Python 的世界!")
      
      if __name__ == "__main__":
          main()
    • 运行时带参数:

      bash 复制代码
      python hello.py 猫头虎

      输出:

      复制代码
      Hello, 猫头虎!欢迎来到 Python 的世界!

到此,你已经成功编写并运行了第一个 Python 项目。恭喜你迈出了 Python 世界的第一步!


常见问题与排查

在安装与使用过程中,新手朋友常会遇到一些"雷区",下面将列举一些常见问题及其解决方案。

9.1 安装失败错误解决

  1. 网络问题导致下载失败

    • 安装包下载时提示下载中断或校验失败,建议检查网络或更换镜像源。
    • 若使用国内网络,可访问国内镜像站点下载安装包,如清华镜像、阿里云镜像等。
  2. 权限不足导致安装失败

    • Windows:右键安装程序,选择"以管理员身份运行"。
    • macOS/Linux:通过 sudo 执行安装命令,或使用管理员用户登录进行安装。
  3. 文件损坏/校验码不一致

    • 官方提供 MD5/SHA256 校验码,下载后可手动校验。
    • Windows 在下载页面点击"Hashes"查看对应版本的 SHA256,使用第三方工具(如 md5sumcertutil)进行校验。

9.2 PATH 未生效

  1. 未勾选"Add Python to PATH"

    • Windows 安装时如果没有勾选,需要手动在环境变量中添加 Python 安装路径和 Scripts 路径。
    • 可参照 [3.3 配置环境变量] 中的方法进行操作。
  2. 修改环境变量后未重启终端

    • 修改完环境变量后,需关闭并重新打开命令提示符/PowerShell,才能让新的 PATH 生效。
  3. 多个 Python 版本冲突

    • 如果系统中存在多个 Python(如系统自带 Python2.x 和你自己安装的 Python3.x),在命令行直接 python 可能调用到老版本。
    • 建议使用 python3pip3 来明确调用 Python3 版本,或者手动调整 PATH 中的顺序。

9.3 权限问题

  1. macOS 安装时报"需要更高权限"

    • 通过官方 pkg 方式安装时,需要输入管理员密码。

    • 如果是 Homebrew 安装时碰到权限问题,可尝试:

      bash 复制代码
      sudo chown -R $(whoami) /usr/local/lib /usr/local/bin /usr/local/include /usr/local/share
  2. Linux 上 apt/yum 无法安装

    • 请确保使用了 sudo,或者切换到 root 用户执行命令。
    • 如果是公司/学校网络限制,可能无法访问外部源码,尝试更换 apt/yum 源或使用内网镜像。

总结

本文以"零基础"为前提,详细介绍了 Python 在 Windows、macOS、Linux 三大主流操作系统上的安装与环境配置,并针对 VSCode、PyCharm 两款常用开发工具进行了快速入门指导。同时,文章对虚拟环境的搭建、pip 包管理的常见用法、编写并运行第一个 Python 项目,以及常见安装或配置过程中的问题与排查进行了系统性的讲解。

通过以下几步,你已完成 Python 环境的基本搭建:

  1. 在官方网站或通过包管理器下载并安装最新版 Python3。
  2. 配置环境变量(Windows)或创建软链接(macOS/Linux),确保在终端中可以直接使用 pythonpip
  3. 安装并配置 VSCode(安装 Python 扩展、选择解释器)或 PyCharm(指定项目解释器),满足编辑、调试、运行需求。
  4. 学会利用 venv 创建虚拟环境,隔离项目依赖,并掌握 pip 常用命令。
  5. 编写并运行第一个 "Hello World" 脚本,验证环境是否正确。

下一步,你可以:

  • 尝试编写更多脚本,如文件操作、网络请求等;
  • 学习并使用常见第三方库,如 requestsFlaskDjangoNumPyPandas
  • 探索更高级的调试与测试工具,如单元测试(unittestpytest)、Lint 工具(flake8pylint)等;
  • 熟悉操作系统命令行、Git 版本控制、多环境管理(如 Conda、Docker)等。

希望这篇"超详细"教程能帮助零基础的你快速入门 Python,往更深的方向持续学习与实践。有任何疑问或意见,欢迎在评论区留言,一起交流学习!

作者:猫头虎
保留所有权利


附录

祝学习顺利,早日成长为 Python 大牛!

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