# 第一個 Python 程式
# 第一個 Python 程式
## 目標
* 第一個 `HelloPython` 程式
* `Python 2.x` 與 `3.x` 版本簡介
* 執行 `Python` 程式的三種方式
* 直譯器 —— `python` / `python3`
* 互動式 —— `ipython`
* 整合開發環境 —— `PyCharm`
## 01. 第一個 `HelloPython` 程式
### 1.1 Python 源程式的基本概念
1. Python 源程式就是**一個特殊格式的文字檔案**，可以**使用任意文字編輯軟體**做 `Python` 的開發
2. Python 程式的 **副檔名** 通常都是 `.py`
### 1.2 演練步驟
* 在桌面下，新建 `認識Python` 目錄
* 在 `認識Python` 目錄下新建 `01-HelloPython.py` 檔案
* 使用 **gedit** 編輯 `01-HelloPython.py` 並且輸入以下內容：
```python
print("hello python")
print("hello world")
```
* 在終端中輸入以下命令執行 `01-HelloPython.py`
```bash
$ python 01-HelloPython.py
```
> `print` 是 `python` 中我們學習的第一個 **函式**
>
> `print` 函式的作用，可以把 **""** 內部的內容，輸出到螢幕上
### 1.3 演練擴充套件 —— 認識錯誤（BUG）
#### 關於錯誤
* 編寫的程式**不能正常執行**，或者**執行的結果不是我們期望的**
* 俗稱 `BUG`，是程式設計師在開發時非常常見的，初學者常見錯誤的原因包括：
1. 手誤
2. 對已經學習過的知識理解還存在不足
3. 對語言還有需要學習和提升的內容
* 在學習語言時，不僅要**學會語言的語法**，而且還要**學會如何認識錯誤和解決錯誤的方法**
> 每一個程式設計師都是在不斷地修改錯誤中成長的
#### 第一個演練中的常見錯誤
* 1> **手誤**，例如使用 `pirnt("Hello world")`
```
NameError: name 'pirnt' is not defined
名稱錯誤：'pirnt' 名字沒有定義
```
* 2> 將多條 `print` 寫在一行
```
SyntaxError: invalid syntax
語法錯誤：語法無效
```
> 每行程式碼負責完成一個動作
* 3> 縮排錯誤
```
IndentationError: unexpected indent
縮排錯誤：不期望出現的縮排
```
> * Python 是一個格式非常嚴格的程式設計語言
> * 目前而言，大家記住每行程式碼前面都不要增加空格
* 4> **python 2.x 預設不支援中文**
目前市場上有兩個 Python 的版本並存著，分別是 `Python 2.x` 和 `Python 3.x`
* **Python 2.x 預設不支援中文**，具體原因，等到介紹 **字元編碼** 時給大家講解
* Python 2.x 的直譯器名稱是 **python**
* Python 3.x 的直譯器名稱是 **python3**
```
SyntaxError: Non-ASCII character '\xe4' in file 01-HelloPython.py on line 3,
but no encoding declared;
see http://python.org/dev/peps/pep-0263/ for details
語法錯誤： 在 01-HelloPython.py 中第 3 行出現了非 ASCII 字元 '\xe4'，但是沒有宣告檔案編碼
請訪問 http://python.org/dev/peps/pep-0263/ 瞭解詳細資訊
```
> * `ASCII` 字元只包含 `256` 個字元，不支援中文
> * 有關字元編碼的問題，後續會講
#### 單詞列表
```
* error 錯誤
* name 名字
* defined 已經定義
* syntax 語法
* invalid 無效
* Indentation 索引
* unexpected 意外的，不期望的
* character 字元
* line 行
* encoding 編碼
* declared 宣告
* details 細節，詳細資訊
* ASCII 一種字元編碼
```
## 02. `Python 2.x` 與 `3.x` 版本簡介
目前市場上有兩個 Python 的版本並存著，分別是 `Python 2.x` 和 `Python 3.x`
> 新的 Python 程式建議使用 `Python 3.0` 版本的語法
* Python 2.x 是 **過去的版本**
* 直譯器名稱是 **python**
* Python 3.x 是 **現在和未來 主流的版本**
* 直譯器名稱是 **python3**
* 相對於 `Python` 的早期版本，這是一個 **較大的升級**
* 為了不帶入過多的累贅，`Python 3.0` 在設計的時候 **沒有考慮向下相容**
* 許多早期 `Python` 版本設計的程式都無法在 `Python 3.0` 上正常執行
* Python 3.0 釋出於 **2008 年**
* 到目前為止，Python 3.0 的穩定版本已經有很多年了
* Python 3.3 釋出於 2012
* Python 3.4 釋出於 2014
* Python 3.5 釋出於 2015
* Python 3.6 釋出於 2016
* 為了照顧現有的程式，官方提供了一個過渡版本 —— **Python 2.6**
* 基本使用了 `Python 2.x` 的語法和庫
* 同時考慮了向 `Python 3.0` 的遷移，**允許使用部分** `Python 3.0` 的語法與函式
* 2010 年中推出的 `Python 2.7` 被確定為 **最後一個Python 2.x 版本**
> 提示：如果開發時，無法立即使用 Python 3.0（還有極少的第三方庫不支援 3.0 的語法），建議
>
> * 先使用 `Python 3.0` 版本進行開發
> * 然後使用 `Python 2.6`、`Python 2.7` 來執行，並且做一些相容性的處理
## 03. 執行 Python 程式的三種方式
### 3.1. 直譯器 `python` / `python3`
#### Python 的直譯器
```bash
# 使用 python 2.x 直譯器
$ python xxx.py
# 使用 python 3.x 直譯器
$ python3 xxx.py
```
##### 其他直譯器（知道）
**Python 的直譯器** 如今有多個語言的實現，包括：
* `CPython` —— 官方版本的 C 語言實現
* `Jython` —— 可以執行在 Java 平臺
* `IronPython` —— 可以執行在 .NET 和 Mono 平臺
* `PyPy` —— Python 實現的，支援 JIT 即時編譯
### 3.2. 互動式執行 Python 程式
* 直接在終端中執行直譯器，而不輸入要執行的檔名
* 在 Python 的 `Shell` 中直接輸入 **Python 的程式碼**，會立即看到程式執行結果
#### 1) 互動式執行 Python 的優缺點
##### 優點
* 適合於學習/驗證 Python 語法或者區域性程式碼
##### 缺點
* 程式碼不能儲存
* 不適合執行太大的程式
#### 2) 退出 官方的直譯器
##### 1> 直接輸入 `exit()`
```python
>>> exit()
```
##### 2> 使用熱鍵退出
在 python 直譯器中，按熱鍵 `ctrl + d` 可以退出直譯器
#### 3) IPython
* IPython 中 的 “I” 代表 **互動 interactive**
##### 特點
* IPython 是一個 python 的 **互動式 shell**，比預設的 `python shell` 好用得多
* 支援自動補全
* 自動縮排
* 支援 `bash shell` 命令
* 內建了許多很有用的功能和函式
* IPython 是基於 BSD 開源的
##### 版本
* Python 2.x 使用的直譯器是 **ipython**
* Python 3.x 使用的直譯器是 **ipython3**
* 要退出直譯器可以有以下兩種方式：
##### 1> 直接輸入 `exit`
```python
In [1]: exit
```
##### 2> 使用熱鍵退出
在 IPython 直譯器中，按熱鍵 `ctrl + d`，`IPython` 會詢問是否退出直譯器
#### IPython 的安裝
```bash
$ sudo apt install ipython
```
## 3.3. Python 的 IDE —— `PyCharm`
### 1） 整合開發環境（IDE）
整合開發環境（`IDE`，Integrated Development Environment）—— **集成了開發軟體需要的所有工具**，一般包括以下工具：
* 圖形使用者介面
* 程式碼編輯器（支援 **程式碼補全**／**自動縮排**）
* 編譯器／直譯器
* 偵錯程式（**斷點**／**單步執行**）
* ……
### 2）PyCharm 介紹
* `PyCharm` 是 Python 的一款非常優秀的整合開發環境
* `PyCharm` 除了具有一般 IDE 所必備功能外，還可以在 `Windows`、`Linux`、`macOS` 下使用
* `PyCharm` 適合開發大型專案
* 一個專案通常會包含 **很多原始檔**
* 每個 **原始檔** 的程式碼行數是有限的，通常在幾百行之內
* 每個 **原始檔** 各司其職，共同完成複雜的業務功能
### 3）PyCharm 快速體驗
* **檔案導航區域** 能夠 **瀏覽**／**定位**／**開啟** 專案檔案
* **檔案編輯區域** 能夠 **編輯** 當前開啟的檔案
* **控制檯區域** 能夠：
* 輸出程式執行內容
* 跟蹤除錯程式碼的執行
* 右上角的 **工具欄** 能夠 **執行(SHIFT + F10)** / **除錯(SHIFT + F9)** 程式碼
* 通過控制檯上方的**單步執行按鈕(F8)**，可以單步執行程式碼
