Python環境配置

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開始前的Python知識

Python是一種 "直譯式"、"高級程式語言"，在1991年，由工程師吉多·范羅蘇姆所開發，現由Python軟體基金會管理。

由於其程式語法的易讀性及編程快速的優點，現多被用於資料科學以及人工智慧的程式開發，也是很多程式初學者的優先選擇。

更多詳細資訊，請參考Python Docs - Beginner's Guide to Python。

系統選擇

Python可以在Windows、Mac OS或者Linux等多個平台上執行及編譯。

Mac OS

Mac OS上有很多的Python編譯器可以選擇，像是Visual Studio Cdoe、Spyder等，但是建議初學者使用像是Anaconda或Xcode這類的整合式開發環境(IDE)會比較方便。

更多詳細資訊，請參考Python Docs - 在 Mac 系統使用 Python。 _{註：Mac OS其實有是原生內建Pyhton的，只是版本可能比較舊，建議如果要使用Mac OS來寫Python程式的話，在開始的配置還是去官網下載一下for mac的安裝檔更新會比較好}

Windows

Windows上的Python就相對開放許多(至少就很多奇怪的插件都不會被阻擋)，在這個方面而言，Window也許更符合您需求。

Windows上也有很多IDE可供選擇，例如Visual Studio、PyCharm或Atom。前面Mac OS提過的Anaconda這個整合式開發環境也有，種類繁多。 _{註：由GitHub開發的Atom編輯器，已於Dec/12/2022停止更新，因此不建議使用}

更多詳細資訊，請參考Windows Docs - 開始在 Windows 上使用適用於初學者的 Python。 _{註：從Python 3.9開始，官方便不支援在Windows 7及以下版本中安裝和執行，建議優先選擇Windows 10以上的版本。}

Python環境配置

這邊以Windows 11以及Visual Stidio Code做安裝示範：

1. 安裝Python

1. 前往 Python

   ，選擇 "Download Python 3.10" _{註：小數點為例行性更新，直接下載即可}

2. 安裝Python，選擇 "Install Now"

   _{註：Add Python 3.10 to PATH 記得要勾上}

2. 安裝Visual Studio Code

1. 前往VS Code

   ，選擇 "Download for Windows"

2. 安裝VS Code，全部選同意；有其它選項的，照以下圖片操作：

   _{這邊不建議去改變安裝位置，避免出現奇奇怪怪的Bug}
   _{這邊選下一步即可}
   _{建議全部選上，方便後續操作，接著重新開機}

3. 設置Visual Studio Code

1. 完成安裝之後開啟Visual Studio Code，應該會出現以下畫面，游標滑到左半邊，點選下面的 "Mark Done" 即可；右邊是換主題用的，稍後做示範

2. 安裝繁體中文插件，點擊右邊的四個框框，輸入 "traditional"，選擇第一個，點擊 "Install"

   _{安裝完成會需要重新啟動VS Code，右下角會跳出提示框，點"立即重新啟動"即可}

3. 安裝Python插件，輸入 "Python"，選擇第一個，點擊 "安裝"

4. 安裝完Python，可能會跳出要配置Jupyter Notebooks的視窗，一樣滑到下面點擊"標記完成"即可

Visual Studio Code使用教學

1. 開啟資料夾及新增Python檔案

1. 找一個地方建立一個專門用來放程式的資料夾，像是在桌面建立一個"Python_files"資料夾 _{資料夾的命名，如需連接兩個字，建議用下引號" _ " 進行連接}

2. 在資料夾上點擊右鍵，選擇 "顯示其他選項"，選擇 "以Code開啟"

3. 勾選 "信任父資料夾 '資料夾位置' 中所有檔案的作者"，點擊 "是，我信任作者 信任資料夾並啟用所有功能" _{註：資料夾位置取決於您於哪個地方建立此資料夾，例如桌面就是'Desktop'}

   _{此操作僅須在新建資料夾後，第一次開啟時執行}

2. 第一支Python程式

1. 移至最左邊的第一個文件選項，點擊 "新增檔案"

2. 新增一個檔案，副檔名為 ".py"

   _{新增檔案按紐，在滑鼠游標靠近時會自動出現}

3. 在右邊編輯區塊輸入

print("hello world")

4. 點擊右上角三角形執行鈕執行，查看Terminal返回值

   如果出現圖片所顯示的Terminal返回值，恭喜您，已經完成了第一隻Python程式的編譯

5. 儲存檔案

   1. VS Code上，未儲存的檔案，會在檔案名稱旁邊顯示一個點 按 "Ctrl"+"S" 儲存

   2. 每次離開VS Code前都記得要儲存 _{雖然VS Code在每次執行時，都會自行存檔(Mac好像需要設定才會)，還是建議離開前按一下 "Ctrl" + "S"}

   3. 儲存完檔案，在資料夾裡面會多出一個長這樣的Python文件(下圖)，此Python已經可以直接執行，也可以 "以Code開啟" 來編輯

      _{註：檔案開啟之後，出現一個黑框框然後馬上跳出，是正常的，因為指令執行完之後，程序就會自動退出，除非有特別去寫要暫停幾秒}

3. 使用pip安裝模組 (module)

pip是一個專門設計給Python使用的軟件包管理系統，其中最常用的pip功能有 "install"、"uninstall" 及 "list"；而pip的用方法非常簡單，就是 "pip" + "功能"

1. 以selenium為例，安裝模組

1. 點擊左上角的"終端機"，選擇"新增終端"

2. 在Terminal(終端機)中輸入 "pip install" + module name _{註：記得空格}

pip install selenium

3. 等待Terminal返回 "Successfully installed"

4. 按 "F1"，輸入 "reload window"，按Enter重新啟動頁面，完成安裝

2. 檢查已安裝的module

1. 在終端機輸入以下指令即可檢查已安裝模組

pip list

2. 如須清除terminal，則輸入cls即可

cls

3. 以selenium為例，解除安裝module

1. 如需解除安裝module，在終端機輸入 "pip uninstall" + module name _{註：記得空格}

pip uninstall selenium

2. 然後終端機會返回要使用者確認的指示，輸入 "Y" 再按Enter即可

   

4. 以selenium為例，更新module

Python的module資料庫相當龐大，常常會有新的更新出現，故更新module也因此成為了學習Python必修的技能之一 _{註：但除非有重大的功能性更新或是Bug修復，不然還是不要太常更新，容易導致程式碼出錯；因為新的module可能會換語法，而使用者尚未了解}

1. 在Terminal(終端機)中輸入 "pip install –update"+module name _{註：記得空格}

pip install --update selenium

4. 新增系統變數 (PATH)

PATH 是一個系統變數，可讓您的作業系統從指令行或終端機視窗中尋找所需的可執行檔。 _{JAVA - 我要如何設定或變更 PATH 系統變數？}

1. 將解壓縮完的資料夾移動到指定資料夾 _{如果沒有特殊需求，建議將需要設定為PATH的資料夾拖放到C夾，這樣在設定PATH及日後更新會更方便}

2. 按 Windows鍵，輸入 "編輯系統環境變數"

   

3. 選擇 "環境變數"

   

4. 選擇上面的 "Path"，選擇 "編輯"

   

5. 選擇 "新增"，選擇 "瀏覽"，找到剛才存放資料夾的位置；或是直接輸入存放資料夾的位置

   _{如果按照上的說明操作，位置為：C:\chromedriver_win32}

6. 按確定，接著重新啟動，完成PATH的設定

5. 變更主題及字型大小

Visual Studio Code的主題可以變更為預設的 "深色" 或是 "淺色"，也可以變更為其他開發者開發的主題，而其形式便是以插件的型態供使用者安裝及使用

1. 變更字型大小

1. 點擊左下角的齒輪圖標，選擇設定

   

2. 輸入 "font size"

   

3. 變更第三個 "Editor：Font Size" 的數值，即可改變編譯器字型大小

   

2. 變更內建主題

1. 點擊左下角的齒輪圖標，選擇 "色彩佈景主題"

   

2. 上方會出現選項供使用者更改

   

3. 變更為使用者自訂主題

前面提過，第三方的主題包，以插件的形式供使用者安裝，故安裝方式與前面安裝Python插件大同小異

1. 點擊右邊的四個框框，輸入想要的主題 (例如：Pink)

2. 選擇目標主題包，安裝，套用即可

   

6. 錯誤排查 (Debug)

寫程式的過程，免不了Debug的過程；而程式出錯的原因，大致上可以分成三種；Visual Studio Code其實會提示出錯的原因和建議的修正方式，只通常只適用於預設的語法錯誤，如果是因為module的語法或是引用出現錯誤，就只會提示 "Index Error"

1. 出現錯誤後，Visual Studio Code會怎麼提示 (僅限語法錯誤)

1. 程式的名稱會變成黃色 _{註：右邊的黑點代表尚未儲存}

   

   正常的程式碼名稱會是黑色的

   

2. 出現錯誤的程式碼片段底下，會出現黃色波浪線

   

3. 下面終端機，最左邊的 "問題" 旁邊會出現數字 _{註：數字代表已發現的錯誤數量}

   

2. 怎麼判斷是哪裡出錯

如前面所述，錯誤可以大致分成三種，此三種分別是 "邏輯錯誤"、"語法錯誤" 或者很令人難以理解的 "當機"

1. 邏輯錯誤

邏輯錯誤，常見的表現是：當你寫完一段程式碼，並且順利執行了，可是回傳的值卻不是你所預期的，並且沒有語法或是執行次序上的錯誤

2. 語法錯誤

語法錯誤，例如print打成prinf，這個語法錯誤會在VS Code上面直接顯示出來，通常terminal也會提示出建議的修正方法

prinf("hello world")

此時terminal會提示 "Did you mean: 'print'?"，然後問題會顯示 "'prinf' is not defined"

3. 當機

這種錯誤都出現的很突然，並且難以復現；但是檢查以下幾個重點：

• 語法沒有錯誤
• 一直報錯 "Index Error"
• 已經安裝完的module，在import時，問題一直出現"模組名稱 is not defined"
• CSDN或是Stack Overflow找不到解答，Google上所有的方法都試過一遍，還是沒解決

都符合的話，那恭喜你，一定是當機了

3. 怎麼修正錯誤

1. 針對邏輯錯誤

舉例：求三角形面積，假設底邊長8cm，高4cm，兩邊長分別為5cm及根號41cm，答案應該是16平方公分；而答案卻返回了20平方公分

from cmath import sqrt

height = 4
botton_len = 8
side_1 = 5
side_2 = sqrt(41)

area = (botton_len*side_1)/2

print(area)

_{terminal回傳值：20}

這便是典型的邏輯錯誤，因為三角形間應該是"(底x高)/2"，而不是"(底x邊/2)"

所以應該改成

area = (botton_len*height)/2

_{terminal回傳值：16}

這樣程式的修正便完成了

2. 針對語法錯誤

以前面舉例的prinf為例，VS Code已經給出了建議 "print"，那通常照建議去修改就沒問題了；若是提示Index Error，那可以把報錯的那行複製起來去Google，通常都會是因為沒有按照module的語法編寫或是打錯字

3. 針對當機

造成當機的原因有很多種，可能是過熱、太久沒關機或者是記憶體滿了；而這種當機最煩的就是 "不是卡死" 也不是 "藍屏"，很多時候都是查來查去都找不出來，到最後重新開機就解決了，所以面對當機，只有下兩種解決辦法

1. 先儲存資料，然後按 "F1"，然後輸入 "reload window"，按Enter重新啟動VS Code

   

2. 如果重新啟動VS Code還沒辦法解決問題的話，那就趕快儲存資料，然後重新開機

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