在本教程中,你將使用Python 3在Visual Studio Code 中創建最簡單的Python“Hello World”應用程序。通過使用Python擴展,你可以將VS Code 配置成一個非常輕量級的Python IDE(你可以使用PyCharm作為高效的替代品)。
本教程向你介紹Python環境的VS Code,主要介紹如何通過以下任務進行編輯、運行和調試代碼:
編寫、運行和調試Python“Hello World”應用程序
了解如何通過創建Python虛擬環境來安裝包
編寫一個簡單的Python腳本來繪制VS Code中的圖形
本教程並不打算教你Python本身。一旦你熟悉了VS Code 的基礎,你就可以在VS Code 中學習programming tutorials on python.org 上的任何編程教程。
如果你有任何問題,請訪問 VS Code documentation repository
注意:你可以在本教程中使用Python 2,但是你需要對代碼進行適當的更改,這里不涉及這些更改。
預備知識
要成功完成本教程,你需要首先設置Python開發環境。具體來說,本教程要求:
VS Code
VS Code Python extension
Python 3
安裝Visual Studio和Python擴展
如果你還沒有這樣做,安裝VS Code
接下來,在Visual Studio Marketplace中安裝VS Code的Python擴展。有關安裝擴展的詳細信息,請參閱Extension Marketplace。Python擴展名為Python,由Microsoft發布。
安裝Python解釋器
除了Python擴展之外,你還需要安裝一個Python解釋器。你使用哪種解釋器取決於你的具體需要,但是下面提供了一些指導。
Windows
從python.org安裝Python。你通常可以使用頁面上第一個出現的Download Python按鈕來下載最新版本。
注意:如果你沒有管理員權限,在Windows上安裝Python的另一個選項是使用Microsoft Store。微軟商店提供Python 3.7和Python 3.8的安裝。請注意,你可能會與使用此方法的某些包存在兼容性問題。
有關Windows上Python的更多信息,請參見在Windows上使用 Python
macOS
在macOS上不支持安裝Python系統。相反,建議通過自制安裝。要在macOS上使用自制程序安裝Python,請在終端提示符處使用brew install python3。
注意,在macOS上,確保在PATH環境變量中包含VS Code安裝的位置。有關更多信息,請參見這些設置說明。
Linux
Linux上內置的Python 3安裝工作得很好,但是要安裝其他Python包,必須用get-pip.py安裝pip。
其他選項
數據科學:如果使用Python的主要目的是數據科學,那么可以考慮從Anaconda下載。Anaconda不僅提供了一個Python解釋器,還提供了許多有用的庫和數據科學工具。
Windows Subsystem for Linux:如果你正在Windows上工作,並且希望有一個用於Python的Linux環境,那么Windows Subsystem for Linux(WSL)是你的一個選擇。如果選擇此選項,還需要安裝遠程WSL擴展。有關在VS Code中使用WSL的更多信息,請參閱VS Code遠程開發或嘗試在WSL中工作的教程,該教程將指導你設置WSL、安裝Python和創建在WSL中運行的Hello World應用程序。
驗證Python安裝
要驗證已經在你的機器上成功安裝了Python,請運行以下命令之一(取決於你的操作系統):
Linex/macOS:打開終端窗口並輸入以下命令:
python3 --version
1
Windows:打開終端窗口並輸入以下命令:
python3 -3 --version
1
如果安裝成功,輸出窗口應該顯示你安裝的Python版本。
注意,你可以在VS Code集成終端中使用py -0命令查看安裝在你的機器上的python版本。默認解釋器由星號(*)標識。
在項目(工作空間)文件夾中啟動VS Code
在命令提示符或終端,創建一個名為“hello”的空文件夾,導航到其中,並打開VS Code (Code)在該文件夾(.)中,輸入以下命令:
mkdir hello
cd hello
code .
123
注意:如果你使用的是Anaconda分發版,請確保使用Anaconda命令提示符。
通過在一個文件夾中啟動VS Code,該文件夾將成為你的“工作空間”。VS Code在.vscode/settings.json中存儲特定於該工作區的設置,它獨立於全局存儲的用戶設置。
或者,你可以通過操作系統UI運行VS Code,然后使用File > Open Folder來打開項目文件夾。
選擇一個Python解釋器
Python是一種解釋語言,為了運行Python代碼,你必須告訴VS Code使用哪個解釋器。
從VS Code中,選擇一個Python 3解釋器通過打開命令面板(⇧⌘P),開始鍵入Python:Select Interpreter命令來搜索,然后選擇這個命令。你也可以使用狀態欄上的Select Python Environment選項(它可能已經顯示了一個選擇的解釋器):
該命令提供VS Code 可以自動找到的可用解釋器列表,包括虛擬環境。如果你沒有看到所需的解釋器,請參閱配置Python環境。
注意:當使用Anaconda時,正確的解釋器應該有后綴
('base':conda), 例如 Python 3.7.3 64-bit ('base':conda).
選擇解釋器后,將為工作區配置中的python.pythonPath值設置為解釋器的路徑。要查看設置,請選擇File > Preferences > Settings (Code > Preferences > Settings on macOS),選擇Workspace Settings選項卡。
注意:如果你選擇打開一個沒有解釋器的工作區文件夾,VS Code會在你的用戶設置中的python.pythonPath設置成VS Code默認解釋器,確保Python項目始終有一個默認的解釋器。工作區設置允許你覆蓋用戶設置。
創建一個Python Hello World源代碼文件
從File Explorer工具欄中,選擇hello文件夾上的New File按鈕:
將文件命名為hello.py,它會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將該文件解釋為Python程序,這樣它就可以使用Python擴展名和所選的解釋器來運行代碼。
注意:File Explorer工具欄還允許你在工作區中創建文件夾,以便更好地組織代碼。可以使用New folder按鈕快速創建文件夾。
現在你的工作空間中已經有了一個代碼文件,在hello.py中輸入以下源代碼:
msg = "Hello World"
print(msg)
12
當你開始鍵入print時,請注意智能感知是如何顯示自動完成選項的。
智能感知和自動補全適用於標准Python模塊以及你已經安裝到所選Python解釋器環境中的其他包。它還提供對象類型上可用的方法的補全。例如,因為msg變量包含一個字符串,所以當你輸入msg.時,智能感知會提供字符串方法。
隨時體驗與智能感知更多的功能,現在撤銷你的更改,只是print變量,並保存文件(⌘ S)。 有關編輯、格式化和重構的詳細信息,請參閱編輯代碼。Python擴展也完全支持Linting。
運行 Hello World
用Python運行hello.py很簡單。只需單擊編輯器右上角的終端播放按鈕中的Run Python文件。
該按鈕打開一個終端面板,在其中你的Python解釋器被自動激活,然后運行python3 hello.py (macOS/Linux)或Python hello.py (Windows):
有三種其他方式,你可以運行Python的VS Code:
右擊編輯器窗口的任何地方,並選擇Run Python File in Terminal (這將自動保存文件):
選擇一個或多個行,然后按Shift+Enter或右鍵單擊,選擇Run Selection/Line in Python Terminal。這個命令對於測試文件的一部分很方便。
從命令面板(⇧⌘P),選擇Python: Start REPL命令在當前選中的Python解釋器中打開一個REPL終端。在REPL中,你可以一次輸入並運行一行代碼。
配置並運行調試器
現在讓我們嘗試調試簡單的Hello World程序。
首先,在hello.py的第2行設置一個斷點,方法是將光標放在print調用上並按下F9。或者,只需單擊編輯器左側的行號旁邊。當你設置斷點時,一個紅色的圓圈出現在邊欄中。
接下來,要初始化調試器,請按F5。因為這是你第一次調試這個文件,所以將從命令面板中打開一個配置菜單,允許你為打開的文件選擇你想要的調試配置類型。
注意:VS Code的所有配置都使用JSON文件。launch.json是包含調試配置的文件名稱。
這些不同的配置在調試配置中得到了充分的解釋;現在,只需選擇Python File,它是使用當前選擇的Python解釋器運行編輯器中顯示的當前文件的配置。
調試器將在文件斷點的第一行停止。當前行在左邊的空白處用一個黃色箭頭表示。如果此時檢查局部變量窗口,你將看到現在已定義的msg變量出現在局部窗格中。
一個調試工具欄出現在頂部,以下命令從左到右:繼續(F5),跨過(F10)進入(F11),跳出(⇧F11),重啟(⇧⌘F5),和停止(⇧F5)。
狀態欄也會改變顏色(在許多主題中為橙色),以指示你處於調試模式。Python Debug Console也會自動出現在右下角的面板中,以顯示正在運行的命令以及程序輸出。
要繼續運行程序,請選擇debug工具欄上的continue命令(F5)。調試器將程序運行到最后。
技巧:調試信息也可以通過在代碼上懸停來查看,比如變量。對於msg,將鼠標懸停在變量上將在變量上方的框中顯示字符串Hello world。
你還可以在Debug Console中使用變量(如果你沒有看到它,請選擇VS Code右下角的Debug Console中,或者從…菜單。)然后,在控制台底部的>提示符中,一個接一個地輸入以下行:
msg
msg.capitalize()
msg.split()
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再次選擇工具欄上的藍色Continue按鈕(或按F5)以運行程序直至完成。如果切換回Python Debug Console,則會出現“Hello World”,程序完成后VS Code 退出調試模式。
如果重新啟動調試器,調試器將在第一個斷點處再次停止。
停止運行一個程序完成之前,使用調試工具欄上的紅場停止按鈕(⇧F5),或者使用Debug > Stop debugging菜單命令。
有關詳細信息,請參閱調試配置,其中包括關於如何使用特定的Python解釋器進行調試的說明。
提示:使用Logpoints而不是print語句:開發人員經常在源代碼中使用print語句來快速檢查變量,而不必在調試器中逐行檢查每一行代碼。在VS Code 中,可以使用Logpoints。Logpoint類似於斷點,只是它將消息記錄到控制台,並且不停止程序。有關更多信息,請參閱VS Code調試文章中的Logpoints。
安裝和使用包
現在讓我們運行一個更有趣的例子。在Python中,包是獲取任意數量的有用代碼庫的方式,通常從PyPI獲取。對於本例,你將使用matplotlib和numpy包來創建圖形圖表,就像通常使用數據科學所做的那樣。(注意,matplotlib在Windows Subsystem for Linux中運行時不能顯示圖形,因為它缺乏必要的UI支持。)
返回資源管理器視圖(左側最上面的圖標,顯示文件),創建一個名為standardplot.py的新文件。,並粘貼在以下源代碼:
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
x = np.linspace(0, 20, 100) # Create a list of evenly-spaced numbers over the range
plt.plot(x, np.sin(x)) # Plot the sine of each x point
plt.show() # Display the plot
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提示:如果你手動輸入上述代碼,你可能會發現,當你在一行的末尾按回車鍵時,自動補全將更改as關鍵字后面的名稱。要避免這種情況,請鍵入空格,然后回車。
接下來,使用上一節中描述的“Python: Current file”配置在調試器中運行該文件。
除非你使用的是Anaconda發行版,或者之前已經安裝了matplotlib包,否則應該會看到這樣一條消息**“ModuleNotFoundError: No module named ‘matplotlib’”**。這樣的消息表明所需的包在系統中不可用。
安裝matplotlib包(也安裝numpy依賴性),停止調試器,使用命令面板運行終端:Terminal: Create New Integrated Terminal(⌃⇧'))。此命令為你選擇的解釋器打開一個命令提示符。
Python開發人員的最佳實踐是避免將包安裝到全局解釋器環境中。而是使用包含全局解釋器副本的特定於項目的虛擬環境。一旦激活該環境,然后安裝的任何包都將與其他環境隔離。這種隔離減少了許多可能由沖突的包版本引起的復雜性。要創建虛擬環境並安裝所需的包,請輸入適合你的操作系統的以下命令:
注意:有關虛擬環境的更多信息,請參見環境。
創建並激活虛擬環境
注意:當你創建一個新的虛擬環境時,VS Code 會提示你將其設置為工作空間文件夾的默認值。如果選擇,當你打開一個新終端時,環境將自動激活。
For windows
py -3 -m venv .venv
.venv\scripts\activate
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如果激活命令生成消息"Activate.ps1 is not digitally signed. You cannot run this script on the current system.",你需要臨時更改PowerShell執行策略以允許腳本運行(有關執行策略,請參閱PowerShell文檔)
Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope Process
1
For macOS/Linux
python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate
12
從命令面板中使用Python: Select Interpreter命令選擇新環境。
安裝包
# Don't use with Anaconda distributions because they include matplotlib already.
# macOS
python3 -m pip install matplotlib
# Windows (may require elevation)
python -m pip install matplotlib
# Linux (Debian)
apt-get install python3-tk
python3 -m pip install matplotlib
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現在重新運行程序(有或沒有調試器),幾分鍾后會出現一個繪圖窗口,輸出如下:
完成后,在終端窗口中鍵入deactivate以關閉虛擬環境。
有關創建和激活虛擬環境以及安裝包的更多示例,請參閱Django教程和Flask教程。
下一步
你可以配置VS Code來使用你安裝的任何Python環境,包括虛擬環境和conda環境。還可以使用單獨的環境進行調試。有關詳細信息,請參見環境。
要了解更多關於Python語言的知識,請參閱programming tutorials 在python.org上的任何編程教程。
要學習使用Django和Flask框架構建web應用程序,請參閱以下教程:
在Visual Studio Code 中使用Django
在Visual Studio Code 中使用Flask
然后,在Visual Studio Code 中有更多關於Python的探索:
編輯代碼——了解Python的自動完成、智能感知、格式化和重構。
Linting—啟用、配置和應用各種Python語言標記。
調試——學習在本地和遠程調試Python。
測試——配置測試環境,發現、運行和調試測試。
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