【学习笔记】Python（一）Python简介与PyCharm安装
一、学习内容简介
从零开始学习Python，本笔记的大部分内容来自Python和PyCharm的官方文档。
1、学习版本：Python 3.12，虽然当前Python最新版本到3.14了，但是很多第三方插件还未更新，为了便于稳定学习，选择3.12版本即可。
- 官方文档：3.12.12 Documentation。
2、编程工具：PyCharm 2025.2。
· 3、本节内容：Python简介、PyCharm的安装。
备注：本节内容基本来自官网，如发现和官网内容冲突，请以官网内容为主，如发现错误之处，请指出。
二、Python简介
1、什么是Python？
Python 是一门易于学习、功能强大的编程语言。它提供了高效的高级数据结构，还能简单有效地面向对象编程。Python 优雅的语法和动态类型以及解释型语言的本质，使它成为多数平台上写脚本和快速开发应用的理想语言。
建议：在学习Python之前，已具备C\C++\Java等语言的基础。
2、Python干什么？
再日常电脑工作时，我们常常会遇到一下任务。比如：
- 对大量文本文件执行查找、替换操作；
- 利用复杂的规则重命名、重排序一堆照片文件；
- 编写一个小型数据库、或开发专用的图形界面应用，甚至是开发一个简单的游戏。
通常情况下，为了实现上述目标，我们可以采用C/C++/Java等库，但需要频繁编码、编译、测试，导致开发流程漫长。我们当然可以给这些库开发测试套件，但这项工作很枯燥乏味；我们也可以针对这些任务编写 Unix shell 脚本或 Windows 批处理文件，但 shell 脚本擅长的是移动文件和改变文本数据，而不适合编写 GUI 应用或游戏；我们还可以编写 C/C++/Java 程序，但即使只完成一个初始版程序也需要耗费很长的开发时间。
为了解决上述编程时遇到的问题，Python应运而生。Python可以用于自动执行一些电脑任务，且更为简单易用，同时支持 Windows, macOS 和 Unix 操作系统，并能帮助你更快速地完成工作。
3、Python特点
（1）Python 提供大量数据结构，也支持开发大型程序，远超 shell 脚本或批处理文件；Python 提供的错误检查比 C 还多；作为一种“非常高级的语言”，它内置了灵活的数组与字典等高级数据类型。正因为配备了更通用的数据类型，Python 比 Awk，甚至 Perl 能解决更多问题，而且，很多时候，Python 比这些语言更简单。
（2）Python 支持把程序分割为模块，以便在其他 Python 程序中复用。它还内置了大量标准模块，作为开发程序的基础 —— 您还可以把这些模块当作学习 Python 编程的实例。这些模块包括 I/O、系统调用、套接字，甚至还包括 Tk 图形用户界面工作套件。
（3）Python 是一种解释型语言，不需要编译和链接，可以节省大量开发时间。它的解释器实现了交互式操作，轻而易举地就能试用各种语言功能，编写临时程序，或在自底向上的程序开发中测试功能。同时，它还是一个超好用的计算器。
（4）Python 程序简洁、易读，通常比实现同种功能的 C、C++、Java 代码短很多，原因如下：
- 高级数据类型允许在单一语句中表述复杂操作；
- 使用缩进，而不是括号实现代码块分组；
- 无需预声明变量或参数。
（5）Python “可以扩展”：会开发 C 语言程序，就能快速上手为解释器增加新的内置函数或模块，不论是让核心程序以最高速度运行，还是把 Python 程序链接到只提供预编译程序的库（比如，硬件图形库）。只要下点功夫，就能把 Python 解释器和用 C 开发的应用链接在一起，用它来扩展和控制该应用。
4、Python学习内容
学习Python包括语言、系统的功能，开始只是简单的表达式、语句和数据类型，然后是函数、模块，最后，介绍一些高级概念，如，异常、用户定义的类等功能。
Python 官网免费提供Python 解释器和扩展的标准库，包括源码和适用于各操作系统的机器码形式，并可自由地分发。Python 官网还包含许多免费的第三方 Python 模块、程序和工具发布包及文档链接。Python 解释器易于扩展，使用 C 或 C++（或其他 C 能调用的语言）即可为 Python 扩展新功能和数据类型。Python 也可用作定制软件中的扩展程序语言。
三、PyCharm安装
1、PyCharm版本说明
在2025年之前，PyCharm主要分为社区版和专业版两个独立版本。但从2025.1版本开始，JetBrains公司将两者合并为一个统一的产品，简称 PyCharm。无需安装 Java 即可运行 PyCharm，因为 JetBrains Runtime 已与 IDE 一起捆绑（基于 JBR 21）。
新版本的PyCharm通常会支持所有主流的Python版本，2025.2支持以下版本的 Python2.7、Python 3.8 - 3.14 ，下表展示了新旧版本说明。
| 版本阶段 | 核心特点 | 适用人群 |
|---|---|---|
| 统一版 (2025.1起) | - 单一产品：安装后默认有30天全功能试用。 - 试用期满后：可选择订阅Pro版，或免费使用核心功能（即原社区版功能）。 | 所有开发者，按需选择是否订阅。 |
| 旧版-社区版 | - 完全免费和开源。 - 提供Python开发的核心功能：代码分析、调试器、版本控制集成等。 | Python初学者、学生、进行纯Python脚本或小型项目的开发者。 |
| 旧版-专业版 | - 收费的商业版本。 - 包含社区版所有功能，并增加了对Web框架（Django, Flask）、数据库工具、科学计算等高级支持。 |
2、PyCharm配置要求
官网给出的PyCharm安装的配置要求如下：
要求 | 最低 | 推荐 |
|---|---|---|
内存 | 2 GB 可用内存 | 8 GB 系统总内存 |
处理器 | 任何现代处理器 | 多核 CPU。 PyCharm 支持多线程进行不同的操作和处理，使其能够使用更多的 CPU 核心时速度更快。 |
磁盘空间 | 3.5 GB | 至少有 5 GB 可用空间的 SSD 硬盘 |
显示器分辨率 | 1024×768 | 1920×1080 |
操作系统 | 以下产品的正式发布版本：
| 以下内容的最新版本：
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3、PyCharm安装步骤
安装包下载完成且确认电脑配置没问题之后，下面开始安装。安装方式分为Toolbox App安装和独立安装两种，这里只介绍独立安装。
（1）双击exe文件开始安装，如果没有特殊说明，点击下一步即可。
（2）选择合适的安装位置，建议直接将C盘改为其他盘，后面路径保持不变。
（3）选择是否创建快捷方式，是否将其作为py文件默认打开方式，是否允许将文件夹按项目打开，这三个可根据需求进行勾选，强烈建议勾选“将“bin”文件夹添加到path”，这样会直接将PyCharm的安装路径作为系统环境变量，如果未勾选，后续还需自行添加环境变量。
（4）下面点击“安装”按钮，正式安装。
（5）等待安装完成，大约需要几分钟。
（6）安装完成后便可以使用。
至此，PyCharm已安装完成，下一节将介绍PyCharm的基础配置，并通过PyCharm搭建一个简单的Python项目。
