Python学习【3】:Mac/Windows/Linux 操作系统下Python 环境搭建

Python语言的特点是语法简单,适合初学者学习。但是再简单的计算机语言在正式学习之前,都需要搭建开发环境。

我们目前常用的计算机及其操作系统分为个人PC(windows系统、苹果的macOS系统)和企业级服务器(windows专业系统和linux系统)。

说起操作系统,UNIX 是现代操作系统的 “鼻祖”,奠定了后续多数操作系统的设计基础。起源(1969-1971):由贝尔实验室(AT&T 旗下)的肯・汤普逊(Ken Thompson)和丹尼斯・里奇(Dennis Ritchie)开发。也可以认为最初的UNIX系统设计就不是面向普通个人的,之后许多年都是大公司如IBM、HP等公司所垄断。特点是费用高昂,只有金融行业、电信行业等大型企业的后台服务器采用这种模式。

随着时代的发展,特别是计算机硬件的发展,大家突然发现,不用购买IBM、HP那些大型服务器,用相对低廉的硬件设备组成计算机照样可以完成复杂的数据处理。这个时候开源的操作系统Liunx应运而生。Linux 本质是一个操作系统内核(而非完整 OS),由芬兰大学生林纳斯・托瓦兹(Linus Torvalds)于1991年主导开发,依托开源社区生态成为全球最主流的服务器操作系统,同时广泛应用于嵌入式设备(如路由器、手机)。

Windows 是大名鼎鼎的比尔盖茨的微软(Microsoft)公司推出的闭源操作系统,凭借对个人电脑(PC)的深度适配和生态垄断,长期主导桌面端市场。1981 年微软为 IBM 个人电脑开发 DOS 系统(字符界面,单任务),占据早期 PC 市场。也就是说windows源于与IBM公司的合作。但后来微软的发展速度要远超IBM了。

最后介绍的操作系统是苹果公司macOS。提起苹果公司,大家都想到乔布斯。应该说这个人属于个性超级强的人,无论是他所倡导的操作系统还是后来的苹果智能手机,都让人眼前一亮。

macOS 是苹果(Apple)为 Mac 系列电脑开发的专有操作系统,前身为 Mac OS,2001 年后基于 UNIX 内核重构,以 “流畅性、设计感、软硬件协同” 为核心优势。

以上简要介绍了四大操作系统:UNIX、Linux、windows和macOS。对于早期的操作系统霸主UNIX已经如末日黄花了,仅限于大型企业由于历史缘由在使用。目前大多数的企业后台服务器都是Linux,而个人电脑的操作系统只有苹果系用macOS,其他各种品牌的电脑安装的都是windows。

Python 开发环境的搭建在 Windows 和 macOS 系统上略有差异,但核心都是需要安装 Python 解释器和合适的代码编辑器/IDE。以下是针对两个系统的详细说明:

一、Windows 系统的 Python 开发环境

1. Python 解释器安装

– 下载安装包:

访问 [Python 官方网站]

(https://www.python.org/downloads/windows/),

选择适合 Windows 的最新版本(推荐 Python 3.8+),下载 executable installer(.exe 文件)。

– 安装步骤:

– 双击安装包,勾选 “Add Python to PATH”(关键步骤,自动配置环境变量)。

– 选择 “Install Now” 快速安装,或自定义安装路径(避免中文/空格路径)。

– 安装完成后,打开 命令提示符(CMD) 或 PowerShell,输入 `python –version` 或 `py –version`,若显示版本号则安装成功。

2. 常用开发工具(IDE/编辑器)

– IDLE:

Python 自带的简易编辑器,安装 Python 时自动附带,适合初学者入门,支持基本语法高亮和运行功能。

– Visual Studio Code(VS Code):

微软开发的轻量级编辑器,免费且功能强劲。

– 安装:从 [VS Code 官网](
https://code.visualstudio.com/) 下载 Windows 版本,默认安装即可。

– 配置:安装 Python 扩展(由 Microsoft 提供),可实现代码补全、调试、语法检查等功能。

– PyCharm:

JetBrains 推出的专业 Python IDE,分为免费的 Community 版和付费的 Professional 版。

– 安装:从 [PyCharm 官网]

(
https://www.jetbrains.com/pycharm/) 下载,按向导完成安装,支持创建虚拟环境、集成版本控制等高级功能。

二、macOS 系统的 Python 开发环境

1. Python 解释器安装

macOS 系统自带 Python 2.x(已停止维护),需手动安装 Python 3.x:

– 方法 1:官方安装包

访问 [Python 官方网站]

(
https://www.python.org/downloads/mac-osx/),下载 macOS 版本的 .pkg 安装包,双击按向导安装,自动配置环境变量。

– 方法 2:Homebrew(推荐)

Homebrew 是 macOS 的包管理工具,适合开发者使用:

– 先安装 Homebrew:打开终端,输入命令

“`bash

/bin/bash -c “$(curl -fsSL

https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)”

“`

– 安装 Python 3:

“`bash

brew install python3

“`

– 验证:终端输入 `python3 –version`,显示版本号则成功。

2. 常用开发工具(IDE/编辑器)

– IDLE:

同 Windows,安装 Python 3 后可在 应用程序 > Python 3.x 目录中找到,适合简单代码运行。

– Visual Studio Code(VS Code):

从 [VS Code 官网](
https://code.visualstudio.com/) 下载 macOS 版本,拖拽到应用程序文件夹即可。安装 Python 扩展后使用,体验与 Windows 一致。

– PyCharm:

从官网下载 macOS 版本,拖拽到应用程序文件夹安装。支持 M1/M2 芯片,性能优化较好。

– 其他工具:

如 Sublime Text(轻量编辑器,需安装 Python 插件)、Atom 等,可根据需求选择。

三、Linux 系统的 Python 开发环境

在 Linux 系统中安装 Python 一般有多种方式,以下是最常用的几种方法,适用于大多数 Linux 发行版(如 Ubuntu、Debian、CentOS、Fedora 等):

(一)、检查系统自带 Python

大多数 Linux 发行版预装了 Python(一般是 Python 3.x,部分旧版本可能同时有 Python 2.x)。

打开终端,输入以下命令检查是否已安装及版本:

“`bash

检查 Python 3 版本

python3 –version

检查 Python 2 版本(可能已过时)

python –version

“`

如果显示类似 `Python 3.8.10` 的版本号,说明已安装 Python 3,可直接使用。若版本过旧或未安装,再进行手动安装。

(二)、通过系统包管理器安装(推荐)

Linux 系统的包管理器(如 `apt`、`yum`、`dnf`)提供了稳定的 Python 版本,适合大多数用户。

1. Debian/Ubuntu 及其衍生版

使用 `apt` 包管理器:

“`bash

更新软件源

sudo apt update

安装 Python 3

sudo apt install python3

安装 pip(Python 包管理工具)

sudo apt install python3-pip

验证安装

python3 –version 查看 Python 版本

pip3 –version 查看 pip 版本

“`

2. CentOS/RHEL 7 及以下

使用 `yum` 包管理器(默认可能是 Python 2,需手动安装 Python 3):

“`bash

安装 Python 3

sudo yum install python3

安装 pip3

sudo yum install python3-pip

验证

python3 –version

pip3 –version

“`

3. CentOS/RHEL 8+ / Fedora

使用 `dnf` 包管理器:

“`bash

安装 Python 3

sudo dnf install python3

安装 pip3

sudo dnf install python3-pip

验证

python3 –version

pip3 –version

“`

(三)、编译源码安装(获取最新版本)

如果需要最新版本的 Python(包管理器中的版本可能滞后),可通过源码编译安装:

1. 安装依赖工具

“`bash

Debian/Ubuntu

sudo apt install build-essential zlib1g-dev libncurses5-dev libgdbm-dev libnss3-dev libssl-dev libreadline-dev libffi-dev wget

CentOS/RHEL

sudo yum groupinstall “Development Tools”

sudo yum install zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses-devel sqlite-devel readline-devel tk-devel gdbm-devel db4-devel libpcap-devel xz-devel libffi-devel

“`

2. 下载源码包

从 [Python 官网](
https://www.python.org/downloads/source/) 复制最新版本的源码链接,例如:

“`bash

下载(以 3.11.4 为例,替换为最新版本)

wget https://www.python.org/ftp/python/3.11.4/Python-3.11.4.tgz

解压

tar -xf Python-3.11.4.tgz

cd Python-3.11.4

“`

3. 编译并安装

“`bash

配置(–prefix 指定安装路径,默认/usr/local)

./configure –enable-optimizations

编译(-j 后面的数字为 CPU 核心数,加速编译)

make -j 4

安装(需要管理员权限)

sudo make altinstall 使用 altinstall 避免覆盖系统默认 Python

“`

4. 验证安装

“`bash

python3.11 –version 替换为实际安装的版本号

pip3.11 –version

“`

(四)、使用 pyenv 管理多版本(进阶)

如果需要在同一系统中管理多个 Python 版本(如同时使用 3.8、3.9、3.10),推荐使用 `pyenv` 工具:

1. 安装 pyenv

“`bash

克隆仓库

git clone https://github.com/pyenv/pyenv.git ~/.pyenv

配置环境变量(根据 shell 类型选择,以 bash 为例)

echo ‘export PYENV_ROOT=”$HOME/.pyenv”‘ >> ~/.bashrc

echo ‘export PATH=”$PYENV_ROOT/bin:$PATH”‘ >> ~/.bashrc

echo ‘eval “$(pyenv init -)”‘ >> ~/.bashrc

生效配置

source ~/.bashrc

“`

2. 使用 pyenv 安装 Python

“`bash

查看可安装的版本

pyenv install –list

安装指定版本(如 3.10.12)

pyenv install 3.10.12

设置全局默认版本

pyenv global 3.10.12

验证

python –version 此时应显示 3.10.12

“`

(五)、注意事项

1. 避免删除系统默认 Python:Linux 系统的部分工具依赖自带的 Python,强行删除可能导致系统故障。

2. 使用虚拟环境:开发时提议用 `venv` 或 `conda` 隔离项目依赖:

“`bash

创建虚拟环境

python3 -m venv myenv

激活虚拟环境

source myenv/bin/activate 退出用 deactivate

“`

3. 权限问题:避免使用 `sudo pip` 安装包(可能污染系统环境),提议在虚拟环境中使用 `pip`。

根据需求选择合适的安装方式:日常开发用包管理器即可,需要最新版本或多版本管理则用源码编译或 `pyenv`。

本期文章篇幅比较长,由于既然写python开发环境,就要思考市面上所有操作系统。而对于大多数普通人来说,只需要掌握windows系统或macOS系统下安装即可。对于Linux下安装,一般都属于企业服务器,会有专业人员负责安装。

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学习一门语言对抗焦虑

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