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Python 最强 IDE 详细使用指南!

发布百知教育 来源:学习资讯 2019-09-16

PyCharm 是一种 Python IDE,可以帮助程序员节约时间,提高生产效率。那么具体如何使用呢?本文从 PyCharm 安装到插件、外部工具、专业版功能等进行了一一介绍,希望能够帮助到大家。


机器之心之前也没系统地介绍过 PyCharm,怎样配置环境、怎样 DeBug、怎样同步 GitHub 等等可能都是通过经验或者摸索学会的。在本文中,我们并不会提供非常完善的指南,但是会介绍 PyCharm 最主要的一些能力,了解这些后,后面就需要我们在实践中再具体学习了。


机器之心的读者应该非常了解 JetBrains 开发的 PyCharm 了,它差不多是 Python 最常用的 IDE。PyCharm 可以为我们节省大量时间,它能够管理代码,并完成大量其他任务,如 debug 和可视化等。


本文将介绍:


PyCharm 安装

在 PyCharm 中写代码

在 PyCharm 中运行代码

在 PyCharm 中进行代码 debug 和测试

在 PyCharm 中编辑已有项目

在 PyCharm 中搜索和导航

在 PyCharm 中使用版本控制

在 PyCharm 中使用插件和外部工具

使用 PyCharm Professional 功能,如 Django 支持和科学模式


本文假设读者熟悉 Python 开发,且计算机中已安装某个版本的 Python。该教程将使用 Python 3.6 版本,屏幕截图和 demo 均来自 macOS 系统。由于 PyCharm 可在所有主流平台上运行,读者在其他系统中会看到略微不同的 UI 元素,可能需要调整某些命令。


PyCharm 安装


本文将使用 PyCharm Community Edition 2019.1 版本,该版本免费且可在所有主流平台上使用。只有最后一部分「PyCharm Professional 功能」使用的是 PyCharm Professional Edition 2019.1 版本。


推荐使用 JetBrains Toolbox App 安装 PyCharm。使用该 App,你可以安装不同的 JetBrains 产品或者同一产品的不同版本,并在必要的情况下更新、回滚和轻松删除任意工具。你还可以在恰当的 IDE 及版本中快速打开任意项目。


Toolbox App 安装指南,参见 JetBrains 官方文档:https://www.jetbrains.com/help/pycharm/installation-guide.html#toolbox。


该 App 会根据你的操作系统提供合适的安装说明。如果它无法无法准确识别系统,你可以在右上角的下拉列表中找到合适的系统。


3.png



安装成功后,启动该 app 并接受用户协议。在 Tools 选项下,你可以看到一个可用产品列表。从中找到 PyCharm Community,并点击 Install。


好啦,现在你的机器上已经安装 PyCharm 了。如果不想使用 Toolbox app,你可以单独安装 PyCharm。


启动 PyCharm,你将看到导入设置弹窗。PyCharm 会自动检测出这是首次安装,并为你选择「Do not import settings」选项。点击 OK,之后 PyCharm 会让你选择键盘映射(keymap scheme)。保留默认设置,点击右下角的「Next: UI Themes」:


04.png


PyCharm 将询问选择深色模式 Darcula 还是浅色模式。你可以选择自己喜欢的模式,并点击「Next: Launcher Script」:


61.png


本教程将使用深色模式 Darcula。


在下一个页面上,直接保留默认设置,并点击「Next: Featured plugins」,这时 PyCharm 将展示可用插件列表。点击「Start using PyCharm」,现在你可以写代码了!


在 PyCharm 中写代码


在 PyCharm 中,你可以在「项目」中执行任意操作。因此,首先你需要创建一个项目。


安装和打开 PyCharm 后,你会看到欢迎页面。点击「Create New Project」,出现「New Project」弹窗:


62.png


指定项目位置,打开 Project Interpreter 列表,选择创建新的项目解释器或者使用已有的解释器。选择「New environment using」,打开其右方的下拉列表,选择 Virtualenv、Pipenv 或 Conda。这些工具可以为不同项目单独创建 Python 环境,从而分别保存不同项目所需的依赖项。


你可以选择其中任意一个,本教程使用的是 Virtualenv。选择后,指定环境位置,从 Python 解释器列表中选择要安装在系统中的 base interpreter。通常,保持默认设置即可。下面有两个可选框:在新环境中继承全局包环境、令当前环境可以用其它所有项目,两个都不要选。


点击右下角的「Create」,创建新项目:


63.png


屏幕上出现「Tip of the Day」弹窗,在每次启动时 PyCharm 通过该弹窗提供 trick。关掉该弹窗。


现在我们可以开始新的 Python 程序了。如果你使用的是 Mac 系统,使用 Cmd+N 键;如果你使用的是 Windows 或 Linux 系统,使用 Alt+Ins 键。然后选择 Python File。你也可以在菜单中选择 File → New。将新文件命名为 guess_game.py 并点击 OK。你将看到如下 PyCharm 窗口:


至于测试代码,我们来快速写一个简单的猜谜游戏,即程序选择一个数字让用户来猜,在每一次猜测时,程序将告诉用户他猜的数字比神秘数字大还是小,用户猜中数字时游戏结束。以下是该游戏的代码:


64.png


直接键入上述代码,而不是复制粘贴。你会看到如下画面:


65.gif


如上图所示,PyCharm 提供 Intelligent Coding Assistance 功能,可以执行代码补全、代码检查、错误高亮显示和快速修复建议。比如键入 main 并点击 tab 键,PyCharm 会自动补全整个 main 从句。


此外,如果你在条件句前忘记键入 if,在该句子最后增添.if 并点击 Tab 键,PyCharm 将修复该 if 条件句。该用法同样适用于 True.while。这即是 PyCharm 的 Postfix Completion 功能,它可以帮助用户减少退格键使用次数。


在 PyCharm 中运行代码


现在你已经编码完成该游戏,可以运行了。


该游戏程序有三种运行方式:


在 Mac 系统中使用快捷键 Ctrl+Shift+R,在 Windows 或 Linux 系统中,使用快捷键 Ctrl+Shift+F10。

右键单击背景,从菜单中选择「Run 『guess_game』」。

由于该程序具备__main__ 从句,你可以点击__main__ 从句左侧的绿色小箭头,选择「Run 『guess_game』」。


使用以上任一方式运行该程序,窗口底部会出现终端面板(Terminal pane),显示你的代码输出结果:


67.gif



你可以玩一下这个游戏,看看自己能否猜中数字。(专业建议:从 50 开始猜。)


在 PyCharm 中进行代码 debug


找到神秘数字了吗?如果找到了,你可能会看到一些奇怪的东西:程序没有打印出祝贺信息和显示退出按钮,而是重新开始了。这就是 bug 所在。要想发现程序重新开始的原因,你需要 debug。


首先,点击第 8 行代码左侧的空白区域,设置断点:


68.png


断点即程序运行到这一行时会自动停止,你可以探索断点处之后的代码有什么错误。接下来,从以下三种方式中选择一种开始 debug:


  1. 在 Mac 系统中使用 Ctrl+Shift+D 键,在 Windows 或 Linux 系统中使用 Shift+Alt+F9 键。

  2. 右键单击背景,选择「Debug 『guess_game』」。

  3. 点击__main__从句左侧的绿色小箭头,选择「Debug 『guess_game』」。





之后,你将看到底部出现 Debug 窗口:



33.png



按照下列步骤执行程序 debug:


注意当前行被蓝色高亮显示。

Debug 窗口显示 random_int 及其值。记录该数字。(上图中该数字为 85。)

点击 F8 执行当前代码行,并执行到下一行代码。如有必要,你也可以使用 F7 跳转到当前行内的函数。随着你继续执行语句,变量的变化将自动呈现在 Debugger 窗口。

注意 Debugger 标签右侧有一个 Console 标签。Console 标签和 Debugger 标签相互独立。你可以在 Console 中与程序进行交互,在 Debugger 中执行 debug 动作。

转向 Console 标签,进入猜测过程。

键入左侧 Debugger 标签中显示的数字,点击 Enter 键。

转回 Debugger 标签。

再次点击 F8,计算 if 语句。注意现在你在第 14 行。为什么不是第 11 行呢?因为第 10 行的 if 语句被计算为 False。那么为什么当你键入数字后它算出来为 False 了呢?

仔细看第 10 行,注意我们在对比 user_guess 和一个错误的项。我们应该对比用户猜测的数字和 random_int,但此处我们对比的是 randint(从 random 包导入的函数)。

将 randint 更改为 random_int,按照同样的步骤重新开始 debug。你会发现,这一次到达的是第 11 行,第 10 行算出来为 True:


在 PyCharm 中进行代码测试


不经单元测试的应用都不可靠。PyCharm 可以帮助你快速舒适地写单元测试并运行。默认情况下,unittest 被用作测试运行器,而 PyCharm 还支持其他测试框架,如 pytest、nose、doctest、tox 和 trial。例如,你可以按照以下步骤为项目选择 pytest 测试运行器:


打开 Settings/Preferences → Tools → Python Integrated Tools 设置对话框。

在默认测试运行器字段中选择 pytest。

点击 OK 保存该设置。


本教程的示例将使用默认测试运行器 unittest。


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