PyCharm安装和使用，在Win/Mac上。
1. PyCharm基础
1.1. PyCharm是什么？
PyCharm 是由 JetBrains 公司开发的一款专业的 Python 集成开发环境（IDE）。它提供了强大的代码编辑、调试、测试和版本控制等功能，能够极大地提高 Python 开发效率。PyCharm 分为 社区版（Community Edition） 和 专业版（Professional Edition），其中社区版是免费的，而专业版需要付费订阅。
1.2. PyCharm 为什么在 Python 编程领域一枝独秀？
PyCharm 之所以成为 Python 编程领域的佼佼者，主要有以下几个原因：
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智能代码补全（Intelligent Code Completion）
- 提供上下文感知的代码补全，提高编程效率。
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强大的调试器（Powerful Debugger）
- 具备可视化调试功能，可以逐步跟踪代码执行，快速定位错误。
-
内置虚拟环境管理（Virtual Environment Support）
- 轻松管理 Python 解释器和虚拟环境，如
venv、virtualenv、Conda等。
- 轻松管理 Python 解释器和虚拟环境，如
-
集成版本控制（Version Control Integration）
- 支持 Git、GitHub、SVN 等，让代码管理更加高效。
-
代码分析和质量检查（Code Inspection & Refactoring）
- 自动检测代码错误，并提供优化建议。
-
内置测试框架支持（Testing Framework Support）
- 兼容
unittest、pytest、doctest等测试框架，方便进行单元测试。
- 兼容
-
Web 开发和数据科学支持（Professional 版）
- 专业版支持 Django、Flask、FastAPI 等 Web 框架，以及数据科学工具，如 Jupyter Notebook、Pandas、NumPy 等。
-
跨平台支持（Cross-Platform）
- 兼容 Windows、Mac 和 Linux 操作系统。
综合来看，PyCharm 之所以受到开发者喜爱，是因为它的 智能化、强大的调试工具、出色的环境管理能力，这些特性使得 Python 开发变得更加高效和直观。
1.3. PyCharm 社区版和VS Code 更推荐哪个？为什么？
PyCharm 社区版（Python 专用）
优点：
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完整的 Python 开发环境：
- 代码补全：PyCharm 提供强大的 Python 代码补全，能够提高开发效率。
- 智能调试工具：内置的调试工具非常强大，支持设置断点、查看堆栈、变量检查等，特别适合复杂的 Python 调试需求。
- 虚拟环境管理：PyCharm 社区版内置了虚拟环境支持，方便创建和管理 Python 虚拟环境，尤其适合处理依赖管理问题。
- 单元测试和测试集成：它与 Python 的测试框架（如 unittest、pytest）无缝集成，可以直接在 IDE 中运行和调试单元测试。
-
易于使用的界面：即使是初学者，PyCharm 也提供了一个直观且功能全面的 Python 开发环境，适合从简单到复杂的项目。
-
代码重构功能：PyCharm 社区版支持基本的代码重构工具，帮助提高代码质量和开发效率。
缺点：
-
较重的性能需求：虽然 PyCharm 提供了强大的功能，但它的资源占用较高，对于性能较弱的电脑，可能会有些卡顿。
-
社区版功能限制：PyCharm 社区版虽然适用于基本的 Python 开发，但它不包括一些高级功能，如数据库管理、Web 开发等（这些功能在 PyCharm 专业版中有提供）。
VS Code（轻量且可扩展）
优点：
- 轻量级：
- 启动速度非常快，占用资源较少，适合需要高性能开发环境的用户。
- 强大的插件生态：
- VS Code 通过安装扩展（如 Python 扩展插件）可以提供非常强大的 Python 开发支持，包括自动补全、语法高亮、调试等。通过插件，你可以根据需要添加额外功能，如 linting、代码格式化、测试支持等。
- 灵活性和可定制性：
- 用户可以根据需要定制 VS Code，安装插件来适应不同的开发需求，甚至可以为 Python 开发创建个性化环境。
- 调试功能：
- VS Code 提供 Python 调试功能，支持基本的断点调试。虽然功能较为基础，但对于大多数 Python 项目来说已经足够。
缺点：
- 需要插件配置：
- VS Code 本身是一个轻量级的代码编辑器，需要手动安装插件来增强对 Python 的支持（例如 Python 插件）。对于初学者来说，可能需要更多的配置工作。
- 调试功能较基础：
- VS Code 的调试功能虽然支持 Python，但与 PyCharm 相比，调试功能稍显简陋，缺乏 PyCharm 提供的复杂调试工具（例如远程调试等）。
- 功能依赖插件：
- 功能的实现强烈依赖插件的质量和维护情况。虽然大部分功能都可以通过插件实现，但若插件更新不及时或者出现兼容性问题，可能会影响开发体验。
总结：
-
如果你是专注于 Python 开发，并且希望在开发过程中获得丰富的内置功能，如自动代码补全、调试、单元测试集成等，PyCharm 社区版是更合适的选择，它为 Python 开发提供了一个完整、集成的开发环境。
-
如果你喜欢轻量级工具，并且愿意通过插件来定制开发环境，或者你还需要支持其他语言的开发，VS Code 是一个非常灵活且高效的选择，但你需要额外安装插件来增强 Python 开发支持，且调试功能可能不如 PyCharm 强大。
总体推荐：
对于专注于 Python 开发的开发者，PyCharm 社区版更推荐，因为它为 Python 提供了许多专门的功能，能够提升开发效率，尤其是对于调试、虚拟环境管理和测试的支持。而 VS Code 更适合那些需要灵活、轻量、可扩展的开发环境的用户。
1.4. PyCharm 社区版可以免费商用嘛？
是的，PyCharm 社区版（Community Edition）可以免费商用。JetBrains 公司采用 Apache 2.0 开源许可证 发布 PyCharm 社区版，这意味着你可以自由地 使用、修改、分发 该软件，无论是个人使用还是商业用途。
但需要注意的是：
- 社区版功能有限，主要适用于纯 Python 开发，不支持 Web 开发（如 Django、Flask）和数据库管理等高级功能。
- 专业版（Professional Edition）是付费的，如果需要 Web 开发、企业级工具集成等高级功能，则需要购买许可证。
如果你的开发需求只是 Python 基础开发，如写脚本、数据分析、算法研究等，社区版完全够用；如果需要更复杂的功能，如 Web 开发、远程调试、数据库支持等，则推荐使用专业版。
2. PyCharm社区版安装
2.1. Win 安装PyCharm社区版
在 Windows 上安装 PyCharm 社区版的详细步骤如下：
步骤 1：下载 PyCharm 社区版
- 打开 PyCharm 官方网站：https://www.jetbrains.com/pycharm/download
- 在页面上选择 Community 版（免费版），然后点击 Download 按钮。
- 下载完成后，你将得到一个
.exe文件（例如：pycharm-community-）。.exe
步骤 2：运行安装程序
- 双击下载的
.exe安装文件以启动安装向导。 - 你将看到 PyCharm 安装界面。
步骤 3：选择安装选项
在安装过程中，安装向导会提供一些选项，具体如下：
-
选择安装位置
默认情况下，PyCharm 将安装到C:Program FilesJetBrainsPyCharm Community Edition。如果你希望更改安装路径，可以点击 Browse 按钮来选择自定义位置。 -
选择附加任务
在安装过程中，安装程序会询问你是否希望选择以下附加任务：- 创建桌面快捷方式：勾选此选项将创建一个桌面快捷方式，方便快速启动 PyCharm。
- 关联
.py文件：如果你希望在 Windows 上双击 Python 文件时自动打开 PyCharm，可以勾选这个选项。 - 为命令行工具添加启动选项：勾选此项将在你的系统路径中添加 PyCharm 启动工具，使你能够从命令行启动 PyCharm。这个选项很有用，如果你希望使用命令行启动 PyCharm。
勾选适合你的选项后，点击 Next。
步骤 4：开始安装
点击 Install 按钮，PyCharm 将开始安装。这个过程可能需要几分钟。
步骤 5：完成安装并启动 PyCharm
- 安装完成后，你将看到一个 Finish 按钮，点击它来退出安装程序。
- 在此步骤，你可以选择是否启动 PyCharm。可以勾选 Run PyCharm Community Edition，然后点击 Finish，PyCharm 将自动启动。
步骤 6：首次启动 PyCharm 配置
在首次启动 PyCharm 时，PyCharm 会提示你进行一些基本的配置。以下是常见的配置选项：
-
选择 UI 主题
PyCharm 提供两种主题：Light（浅色）和 Darcula（深色）。你可以根据自己的喜好选择其中一种。选择完成后，点击 Next。 -
导入设置
如果你之前使用过 PyCharm 或者其他 JetBrains IDE，PyCharm 会询问你是否需要导入旧的设置。如果是第一次使用，可以选择 Do not import settings，然后点击 OK。 -
安装插件
PyCharm 会询问你是否要安装一些常用的插件（如版本控制工具、数据库工具等）。你可以跳过这个步骤，后续可以在 PyCharm 内部安装插件。 -
配置 Python 解释器
在 PyCharm 启动后，它会提示你设置 Python 解释器。你需要选择系统中已经安装的 Python 解释器。如果你没有安装 Python，你可以选择通过 PyCharm 内置的选项来安装 Python。- 如果你已经安装了 Python，PyCharm 会自动检测并列出系统中的 Python 解释器。你只需要选择正确的 Python 版本。
- 如果没有 Python 解释器，你可以点击 Add Interpreter 来添加 Python。
配置好 Python 解释器后，点击 OK。
-
PyCharm 启动界面
完成配置后，PyCharm 将启动并显示欢迎界面，你可以选择创建新项目或打开现有项目。
步骤 7：更新配置（可选）
-
设置代码风格
你可以通过点击 File > Settings > Editor > Code Style 来设置 Python 代码的格式化规则。 -
安装必要的插件
PyCharm 支持大量插件，包括对 Web 开发框架、数据库支持等的增强功能。你可以通过 File > Settings > Plugins 进行插件管理，安装你需要的插件。 -
设置虚拟环境
如果你希望为你的项目创建隔离的虚拟环境，可以通过 PyCharm 的 Project Interpreter 设置来创建和管理虚拟环境。
总结
- 下载：从 PyCharm 官网下载
.exe安装包。 - 安装：运行安装包并选择安装路径和附加选项。
- 配置：首次启动时，选择 UI 主题、设置 Python 解释器，并根据需求进行插件安装。
- 完成：配置完成后，你就可以开始在 PyCharm 中编写 Python 代码了。
通过这些步骤，你可以在 Windows 上顺利安装并配置 PyCharm 社区版。
2.2. Mac 安装PyCharm社区版
在 macOS 上安装 PyCharm 社区版（Community Edition）并进行初步配置的详细步骤如下：
步骤 1：下载 PyCharm 社区版
- 打开 PyCharm 官方下载页面。
- 在页面中，选择 Community 版（免费的开源版本）。
- 点击 Download 按钮，下载适合 macOS 系统的
.dmg安装包（例如pycharm-community-）。.dmg
步骤 2：安装 PyCharm
-
双击下载的
.dmg文件以挂载安装镜像。 -
在安装窗口中，你会看到 PyCharm 图标和 Applications 文件夹图标。
-
将 PyCharm 图标拖动到 Applications 文件夹中。这是 macOS 上常见的应用程序安装方式。
这将把 PyCharm 安装到你的应用程序文件夹里，便于你以后通过 Launchpad 或 Finder 启动 PyCharm。
步骤 3：启动 PyCharm
- 安装完成后，打开 Launchpad，找到并点击 PyCharm 图标，启动 PyCharm。
- 第一次启动时，macOS 可能会提示你，告诉你该应用是从网上下载的，并可能阻止其启动。如果看到警告，点击 打开 按钮允许启动。
步骤 4：首次启动配置
当你首次启动 PyCharm 时，会有一些配置提示。下面是常见的配置步骤：
-
选择 UI 主题
PyCharm 提供两种主题，Light（浅色）和 Darcula（深色）。你可以根据自己的喜好选择其中一种主题，然后点击 Next。 -
导入设置
如果你以前使用过 PyCharm 或其他 JetBrains IDE，PyCharm 会询问你是否导入旧的配置。如果这是第一次使用 PyCharm，可以选择 Do not import settings。 -
安装插件
在安装过程中，PyCharm 会询问你是否安装一些常用的插件，如版本控制工具、数据库支持等。你可以选择默认配置，也可以跳过这个步骤，稍后再安装所需插件。 -
配置 Python 解释器
如果你没有配置 Python 解释器，PyCharm 会提示你设置一个。在设置中，你可以选择以下几种方式：- 使用现有的 Python 解释器：如果你已经安装了 Python，PyCharm 会自动检测并列出系统中的 Python 解释器。选择你需要的版本即可。
- 创建虚拟环境：如果你希望在项目中使用虚拟环境，你可以选择创建一个新的虚拟环境。
- 安装 Python：如果你没有安装 Python，PyCharm 会提供一个选项来帮助你安装 Python。
-
完成配置
配置完 Python 解释器后，点击 OK 或 Apply。PyCharm 会自动配置并准备好你的开发环境。
步骤 5：启动 PyCharm 并创建新项目
- 完成初始设置后，PyCharm 会进入主界面，显示欢迎界面。
- 你可以选择 Create New Project 来创建一个新的 Python 项目，或者选择 Open 来打开已有的项目。
- 选择一个项目目录并开始你的 Python 编程工作。
步骤 6：允许来自未知开发者的应用（如果需要）
在某些情况下，macOS 可能会阻止来自未知开发者的应用启动。你可以通过以下步骤允许 PyCharm 启动：
- 打开 “系统偏好设置” > “安全性与隐私”。
- 在 “常规” 标签下，如果看到 PyCharm 被阻止启动的警告，点击 仍然打开 按钮以允许 PyCharm 启动。
步骤 7：后续配置（可选）
- 插件安装：你可以在 PyCharm > Preferences > Plugins 中管理插件，安装你所需的插件，如数据库支持、Web 开发插件等。
- 配置虚拟环境：在 PyCharm 内部，你可以为每个项目创建独立的虚拟环境。通过 PyCharm > Preferences > Project: > Python Interpreter 来配置项目的解释器和虚拟环境。
- 更新代码风格：你可以设置 Python 代码风格，确保代码符合团队的编码规范。进入 Preferences > Editor > Code Style > Python 来调整这些设置。
总结
- 下载：从 PyCharm 官网下载适用于 macOS 的
.dmg文件。 - 安装：将 PyCharm 拖到 Applications 文件夹中进行安装。
- 首次启动：启动 PyCharm，选择 UI 主题、配置 Python 解释器并完成基本配置。
- 允许启动：如果遇到启动阻止，允许来自未知开发者的应用启动。
- 后续配置：安装必要的插件、配置虚拟环境和调整代码风格。
通过这些步骤，你可以在 Mac 上顺利安装和配置 PyCharm 社区版，开始你的 Python 开发之旅！
3. Win使用PyCharm创建一个脚本项目
在 Windows 上使用 PyCharm 创建并运行 Python 脚本项目是一个很直观的过程。这里将为你提供一份从创建项目到运行的详细指南，包括最佳实践和一些 PyCharm 配置建议。
1. 创建一个脚本项目
步骤 1：打开 PyCharm
- 启动 PyCharm。
- 在欢迎界面中，点击 Create New Project 来创建一个新的项目。
步骤 2：选择项目类型
- 在 “New Project” 窗口中，选择 Pure Python，即普通的 Python 项目类型。
- 选择 Location，为你的项目选择一个目录。如果你希望项目保存在
C:ProjectsMyScript目录，可以在路径框中输入该路径。
步骤 3：配置 Python 解释器
- 现有解释器：如果你已在系统中安装 Python，PyCharm 会自动检测并列出可用的 Python 解释器。
- 创建虚拟环境：如果你希望为该项目创建一个独立的虚拟环境，可以选择 New environment using 选项，选择 Virtualenv，并选择 Python 解释器。
选择好解释器后，点击 Create 按钮。
2. 项目创建的最佳实践：目录结构
一个清晰的目录结构对于维护和管理项目至关重要。以下是创建 Python 脚本项目时的最佳实践：
建议的项目目录结构：
MyScriptProject/
├── main.py # 入口脚本
├── scripts/ # 存放主要脚本文件的文件夹
│ ├── script1.py # 具体功能的 Python 脚本
│ └── script2.py # 另一个 Python 脚本
├── data/ # 存放数据文件的文件夹
│ └── input_data.csv # 输入数据文件
├── tests/ # 存放测试文件的文件夹
│ ├── test_script1.py # 具体功能的测试
│ └── test_script2.py # 另一个测试文件
├── requirements.txt # 项目依赖的库
└── README.md # 项目的说明文档
说明：
- main.py：这是项目的入口脚本，一般用于启动整个程序的执行。
- scripts/：存放主要的功能脚本，这些脚本可能包含你项目的主要逻辑。
- data/：存放与项目相关的数据文件，比如 CSV、JSON、Excel 文件等。
- tests/：存放测试文件夹。这里你可以使用
unittest或pytest进行单元测试。 - requirements.txt：列出项目的依赖库，确保其他人可以通过该文件安装相同的依赖。
- README.md：项目的说明文件，描述项目的功能、安装和使用方法。
3. PyCharm 配置：优化开发体验
3.1 设置代码风格
PyCharm 提供了强大的代码风格配置，可以帮助你统一代码风格，提升代码可读性。
- 打开 File > Settings > Editor > Code Style > Python。
- 在这里，你可以设置 缩进、空格、换行、引号风格等。
- 如果有团队合作，可以按照团队的编码规范进行设置，确保代码一致性。
3.2 安装必要插件
在 PyCharm 中，你可以根据需要安装插件以增强功能。
- 打开 File > Settings > Plugins。
- 点击 Marketplace，然后搜索并安装需要的插件，例如：
- Python（用于 Python 支持）
- Git（用于 Git 集成）
- Markdown（如果你需要编辑
README.md文件）
3.3 配置虚拟环境
确保每个项目使用独立的虚拟环境，避免与其他项目的依赖冲突。
- 在 File > Settings > Project: > Python Interpreter 中配置虚拟环境。
- 如果尚未配置虚拟环境，点击右上角的 Add Interpreter，选择 New Virtualenv Environment，然后选择 Python 版本。
3.4 配置 Git 集成（可选）
- 如果你使用 Git 进行版本控制，可以在 File > Settings > Version Control > Git 中配置 Git。
- 在 PyCharm 中，你可以直接进行 Git 操作，如提交、推送和拉取代码。
3.5 配置运行/调试配置
在 PyCharm 中，你可以配置 运行/调试配置，方便你一键启动脚本。
- 点击右上角的 Run/Debug Configurations 按钮，选择 Edit Configurations。
- 在弹出的窗口中，点击左上角的 + 按钮，选择 Python。
- 在 Script path 处，选择你想运行的 Python 脚本（例如
main.py）。 - 配置完成后，点击 OK 保存。
4. 运行脚本项目
步骤 1：运行脚本
- 在 PyCharm 中，点击右上角的绿色运行按钮（一个绿色的三角形），或者按下
Shift + F10来运行当前配置的脚本。 - 如果你配置了虚拟环境，PyCharm 会使用该环境运行脚本，确保依赖库都已正确加载。
步骤 2：调试脚本
如果你的代码有问题，可以使用 PyCharm 的调试功能来逐步调试代码。
- 在代码行号旁边点击设置断点（点击左侧的空白区域，出现一个红色圆点）。
- 点击 Debug 按钮（绿色的虫子图标）来启动调试模式。
- PyCharm 会在断点处暂停执行，你可以逐步执行代码、查看变量值、检查堆栈等。
步骤 3：测试脚本
你可以在 PyCharm 中进行单元测试，验证代码的正确性。
- 在 tests/ 文件夹下创建测试脚本，使用
unittest或pytest等框架编写测试。 - 运行测试脚本：右键点击测试文件，选择 Run ‘test_script.py’ 来运行单元测试。
总结：
- 创建脚本项目：从 PyCharm 启动界面创建新的 Python 项目，选择解释器并设置项目目录。
- 项目目录结构最佳实践：遵循常见的目录结构（如
scripts/、tests/、data/等）来组织你的项目代码和资源。 - PyCharm 配置：
- 设置代码风格，保持代码一致性。
- 安装必要的插件，如 Git 支持、Markdown 支持等。
- 配置和使用虚拟环境，确保项目依赖管理。
- 配置运行和调试选项，提升开发效率。
- 运行和调试：使用 PyCharm 提供的运行、调试和测试功能，帮助你高效地编写和验证代码。
这些步骤将帮助你在 PyCharm 中顺利创建和运行一个 Python 脚本项目，并在开发过程中提供更好的支持和便利。
