【原】Visual Studio Code 中的 Python 入門

外語行天下 2023-04-07 發(fā)布于福建

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在本教程中,，你將使用 Python3 在 Visual Studio Code 中創(chuàng)建最簡單的 Python “HelloWorld” 應(yīng)用程序,。通過使用 Python 擴展，你可以將 VS Code 打造成一個非常輕量級的 Python IDE（你可能會發(fā)現(xiàn)它是 PyCharm 的一個有效替代方案）,。

本教程向你介紹 VS Code 作為 Python 環(huán)境,，主要介紹如何通過以下任務(wù)編輯,、運行和調(diào)試代碼：

編寫、運行和調(diào)試 Python “Hello World” 應(yīng)用程序
了解如何通過創(chuàng)建 Python 虛擬環(huán)境來安裝軟件包
編寫一個簡單的 Python 腳本,，在 VS 代碼中繪制圖形

一,、先決條件

要成功完成本教程，你需要首先設(shè)置 Python 開發(fā)環(huán)境,。具體而言,，本教程要求：

Python 3
VS Code 應(yīng)用程序
VS Code 的 Python 擴展

二、安裝 Visual Studio Code 和 Python 擴展

安裝 VS Code,。
從 Visual Studio Marketplace 安裝 VS Code 的 Python 擴展,。

三、安裝 Python 解釋程序

除了 Python 擴展,，還需要安裝 Python 解釋程序,。你使用哪種解釋程序取決于你的具體需求，但下面提供了一些指導(dǎo),。

1,、Windows 操作系統(tǒng)

從 Python.org 安裝 Python。通?？梢允褂庙撁嫔系谝粋€顯示的“下載 Python”按鈕下載最新版本。

注意：如果你沒有管理員權(quán)限,，在 Windows 上安裝 Python 的另一個選項是使用 Microsoft 商店,。Microsoft 商店提供 Python 3.7、Python 3.8,、Python 3.9 和 Python 3.10 的安裝,。

2、macOS 操作系統(tǒng)

不支持在 macOS 上系統(tǒng)安裝 Python,。相反,，建議使用 Homebrew 這樣的包管理系統(tǒng)。要在macOS上使用 Homebrew 安裝 Python,，請在終端提示符下使用 brew 安裝 python3,。

注意：在 macOS 上，確保你的 VS Code安裝位置包含在 PATH 環(huán)境變量中,。

四,、驗證 Python 安裝

要驗證你是否已在計算機上成功安裝 Python，請運行以下命令之一（取決于你的操作系統(tǒng)）：

Linux/macOS：打開終端窗口并鍵入命令：python3 --version

Windows：打開命令提示符并運行命令：py -3 --version

如果安裝成功,，輸出窗口應(yīng)顯示你安裝的 Python 版本,。

注意：你可以使用 VS Code 集成終端中的 py-0 命令查看機器上安裝的 python 版本。默認(rèn)解釋器由星號（*）標(biāo)識,。

五,、在項目（工作區(qū)）文件夾中啟動 VS Code

使用命令提示符或終端,，創(chuàng)建一個名為“hello”的空文件夾，導(dǎo)航到其中,，然后通過輸入以下命令打開該文件夾（.）中的 VS Code（代碼）：

mkdir hellocd hellocode .

注意：如果你使用的是 Anaconda 發(fā)行版,，請確保使用 Anaconda 命令提示符。

通過在文件夾中啟動 VS Code,，該文件夾將成為你的“工作區(qū)”,。VS Code 將特定于該工作區(qū)的設(shè)置存儲在 .vscode/settings.json，它與全局存儲的用戶設(shè)置分開,。

或者,，你可以通過操作系統(tǒng) UI 運行 VS Code，然后使用“文件”>“打開文件夾”打開項目文件夾,。

六,、選擇 Python 解釋器

Python 是一種解釋語言，為了運行 Python 代碼并獲得 Python IntelliSense,，你必須告訴 VS Code要使用哪個解釋器,。

在 VS Code 中，通過打開命令調(diào)色板（Ctrl+Shift+P）選擇 Python 3 解釋器,，開始鍵入Python:select interpreter 命令進(jìn)行搜索,，然后選擇該命令。你還可以使用狀態(tài)欄上的“選擇 Python 環(huán)境”選項（如果可用）（它可能已經(jīng)顯示選定的解釋器）：

該命令顯示了 VS Code 可以自動找到的可用解釋器列表,，包括虛擬環(huán)境,。

注意：當(dāng)使用 Anaconda 發(fā)行版時，正確的解釋器應(yīng)該有后綴（'base':conda）,，例如 Python 3.7.3 64位（'base'：conda）,。

選擇解釋器設(shè)置 Python 擴展將為該工作區(qū)使用哪個解釋器。

注意：如果你選擇的解釋器沒有打開工作區(qū)文件夾,，VS Code 將設(shè)置用戶范圍中的 python.defaultInterpreterPath,，它通常為 VS Code 設(shè)置默認(rèn)解釋器。用戶設(shè)置確保你始終擁有Python 項目的默認(rèn)解釋器,。工作區(qū)設(shè)置允許你覆蓋用戶設(shè)置,。

七、創(chuàng)建 Python 的 Hello World 源代碼文件

從“文件資源管理器”工具欄中,，選擇 hello 文件夾上的“新建文件”按鈕：

將文件命名為hello.py,，并在編輯器中自動打開：

通過使用 .py 文件擴展名，你可以告訴 VS Code 將此文件解釋為 Python 程序,，以便它使用 Python擴展名和所選解釋器來評估內(nèi)容,。

注意：文件資源管理器工具欄還允許你在工作區(qū)內(nèi)創(chuàng)建文件夾，以更好地組織代碼,。你可以使用“新建文件夾”按鈕快速創(chuàng)建文件夾,。

現(xiàn)在你的工作區(qū)中有了一個代碼文件,，請在 hello.py 中輸入以下源代碼：

msg = "Hello World"print(msg)

當(dāng)你開始鍵入 print 時，請注意 IntelliSense 如何顯示自動完成選項：

IntelliSense 和自動補全功能適用于標(biāo)準(zhǔn) Python 模塊以及已安裝到所選 Python 解釋器環(huán)境中的其他軟件包,。它還提供了對象類型上可用方法的補全,。例如，由于 msg 變量包含字符串,，IntelliSense 在你鍵入msg.時提供字符串方法：

你可以嘗試使用 IntelliSense 進(jìn)行更多操作,，然后還原你的更改，以便你只有 msg 變量和打印調(diào)用,，并保存文件（Ctrl+S）,。

八、運行 Hello World

用 Python 運行 hello.py 很簡單,。只需單擊編輯器右上方的“Run Python File”播放按鈕,。

該按鈕打開一個終端面板，你的 Python 解釋器在其中自動激活,，然后運行 python3 hello.py（macOS/Linux）或 python hello.py（Windows）：

還有三種方法可以在 VS code 中運行 Python 代碼：

1,、右鍵單擊編輯器窗口中的任意位置，然后選擇在終端中運行 Python 文件（這會自動保存文件）：

2,、選擇一條或多條直線,，然后按 Shift+Enter 鍵或右鍵單擊并選擇“在 Python 終端中運行選擇/直線”。此命令僅用于測試文件的一部分,。

3,、從命令調(diào)色板（Ctrl+Shift+P）中，選擇 Python:Start REPL 命令,，為當(dāng)前選定的 Python 解釋器打開 REPL 終端,。在 REPL 中,，你可以一次輸入并運行一行代碼,。

九、配置并運行調(diào)試器

現(xiàn)在讓我們試著調(diào)試簡單的 Hello World 程序,。

首先,，在 hello 的第2行設(shè)置一個斷點。通過將光標(biāo)放在 print 調(diào)用上并按 F9,?；蛘撸恍柙诰庉嬈鞯淖蟛壑袉螕粜刑柵赃?。設(shè)置斷點時,，槽中會出現(xiàn)一個紅色圓圈。

接下來,，要初始化調(diào)試器,，請按 F5,。由于這是你第一次調(diào)試此文件，因此將從命令選項板中打開一個配置菜單,，允許你為打開的文件選擇所需的調(diào)試配置類型,。

注意：VS Code 在所有各種配置中都使用 JSON 文件，launch.json 是包含調(diào)試配置的文件的標(biāo)準(zhǔn)名稱,。

這些不同的配置在調(diào)試配置中有詳細(xì)說明,；現(xiàn)在，只需選擇 Python File,，它是使用當(dāng)前選擇的Python 解釋器運行編輯器中顯示的當(dāng)前文件的配置,。

你還可以通過單擊編輯器上運行按鈕旁邊的向下箭頭并選擇“Debug Python File”來啟動調(diào)試器。

調(diào)試器將在文件斷點的第一行停止,。當(dāng)前行在左邊空白處用黃色箭頭表示,。如果此時檢查“Locals 變量”窗口，你將看到“Locals”窗格中出現(xiàn)定義的 msg 變量,。

調(diào)試工具欄將沿頂部顯示,，從左到右依次顯示以下命令：繼續(xù)（F5）、跳過（F10）,、進(jìn)入（F11）,、退出（Shift+F11），重新啟動（Ctrl+Shift+F5）和停止（Shift+F5）,。

狀態(tài)欄也會更改顏色（在許多主題中為橙色）,，以指示你處于調(diào)試模式。Python 調(diào)試控制臺也會自動顯示在右下面板中,，顯示正在運行的命令以及程序輸出,。

要繼續(xù)運行程序，請選擇調(diào)試工具欄上的 continue 命令（F5）,。調(diào)試器將程序運行到底,。

提示：調(diào)試信息也可以通過懸停在代碼（如變量）上看到。在 msg 的情況下,，將光標(biāo)懸停在變量上方,，將在變量上方的框中顯示字符串 Hello world。

你也可以在調(diào)試控制臺中使用變量（如果看不到,，請選擇 VS Code 右下方區(qū)域中的調(diào)試控制臺,，或從…菜單中選擇它。）然后嘗試在控制臺底部的>提示符下逐個輸入以下行：

msgmsg.capitalize()msg.split()

再次選擇工具欄上的藍(lán)色“繼續(xù)”按鈕（或按F5）以運行程序直至完成,。如果切換回 Python 調(diào)試控制臺,，“Hello World”將出現(xiàn)在該控制臺中，程序完成后 VS Code 將退出調(diào)試模式,。

如果重新啟動調(diào)試器,，調(diào)試器將再次在第一個斷點處停止,。

要在程序完成之前停止運行，請使用調(diào)試工具欄上的紅色方形停止按鈕（Shift+F5）,，或使用運行>停止調(diào)試菜單命令,。

十、安裝和使用軟件包

現(xiàn)在讓我們運行一個更有趣的示例,。在 Python 中,，包是獲取任意數(shù)量的有用代碼庫的方式，通常是從 PyPI 獲取,。在本例中,，你使用 matplotlib 和 numpy 包創(chuàng)建圖形繪圖，這與 Data Science 通常所做的一樣,。（請注意,，matplotlib 在Windows Subsystem for Linux 中運行時無法顯示圖形，因為它缺少必要的 UI 支持,。）

返回 Explorer 視圖（左側(cè)最上方的圖標(biāo),，顯示文件），創(chuàng)建一個名為 standardplot.py,，并粘貼到以下源代碼中：

import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npx = np.linspace(0, 20, 100)  # Create a list of evenly-spaced numbers over the rangeplt.plot(x, np.sin(x))       # Plot the sine of each x pointplt.show()                   # Display the plot

提示：如果你手動輸入上述代碼,，當(dāng)你在行尾按 enter 鍵時，你可能會發(fā)現(xiàn)自動補全會更改 as 關(guān)鍵字后面的名稱,。要避免這種情況,，請鍵入空格，然后輸入,。

接下來,，嘗試使用上一節(jié)所述的“Python:Currentfile”配置在調(diào)試器中運行該文件。

除非你使用的是 Anaconda 發(fā)行版或以前安裝過 matplotlib 包,，否則你應(yīng)該看到消息“ModuleNotFoundError: No module named 'matplotlib'”,。此類消息表示所需的軟件包在你的系統(tǒng)中不可用。

要安裝 matplotlib 包（它還將 numpy 作為依賴項安裝）,，請停止調(diào)試器并使用 Command Palette 運行 Terminal:Create New Terminal（Ctrl+Shift+`）,。此命令將打開所選解釋器的命令提示符,。

Python 開發(fā)人員的最佳實踐是避免將包安裝到全局解釋器環(huán)境中,。而是使用包含全局解釋器副本的特定于項目的虛擬環(huán)境。一旦激活該環(huán)境,，然后安裝的任何軟件包都將與其他環(huán)境隔離,。這樣的隔離減少了包版本沖突可能導(dǎo)致的許多復(fù)雜性。要創(chuàng)建虛擬環(huán)境并安裝所需的軟件包,，請根據(jù)你的操作系統(tǒng)輸入以下命令：

1,、創(chuàng)建并激活虛擬環(huán)境

為 Windows 創(chuàng)建虛擬環(huán)境：

py -3 -m venv .venv.venv\scripts\activate

如果 activat e命令生成消息“activate.ps1未經(jīng)數(shù)字簽名,。你無法在當(dāng)前系統(tǒng)上運行此腳本”，則需要臨時更改 PowerShell 執(zhí)行策略以允許腳本運行：

Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope Process

為 macOS/Linux 創(chuàng)建虛擬環(huán)境：

python3 -m venv .venvsource .venv/bin/activate

注意：當(dāng)你創(chuàng)建新的虛擬環(huán)境時,，VS Code 會提示你將其設(shè)置為工作區(qū)文件夾的默認(rèn)值,。如果選中，則打開新終端時,，環(huán)境將自動激活,。

2、使用命令選項板中的 Python: Select Interpreter 命令選擇新環(huán)境,。

3,、安裝軟件包

# Don't use with Anaconda distributions because they include matplotlib already.# macOSpython3 -m pip install matplotlib# Windows (may require elevation)python -m pip install matplotlib# Linux (Debian)apt-get install python3-tkpython3 -m pip install matplotlib