PyCharm入门

用于IntelliJ IDEA的PyCharm IDE和Python插件

本教程的内容

本教程旨在通过使用PyCharm（Python IDE）以及用于高效开发的完整工具集，逐步引导您创建，运行和调试简单的Python项目。

本教程不涉及什么

Python编程超出了本教程的范围。要了解有关Python语言的更多信息，请参阅官方网站。

在你开始之前

确保：

• 您正在使用PyCharm 2.7或更高版本
• 至少有一个Python解释器，版本从2.4到3.3已正确安装在您的计算机上。您可以从此页面下载口译员。

下载并安装PyCharm

如果您还没有PyCharm，请从此页面下载。要安装PyCharm，请按照说明操作，具体取决于您的平台。

启动PyCharm

根据您的操作系统，有很多方法可以启动IDE。

• 如果您有桌面快捷方式图标  ，只需双击它。
• 在PyCharm安装的bin目录下，双击pycharm.exe或pycharm.bat（Windows）或pycharm.sh（MacOS和Linux）。

PyCharm启动并显示欢迎屏幕：

在PyCharm中创建一个简单的Python项目

要创建新项目，请单击“ 创建新项目 ”链接。您将看到“ 创建新项目”对话框，您必须在其中定义新项目的所有必要设置。

请注意，您可以随时创建新项目...为此，请使用主菜单上的文件→新建项目。

首先，指定项目名称 - 让它成为MySimplePythonApplication。请注意，PyCharm默认建议项目位置。您可以接受默认位置，也可以单击浏览按钮找到您选择的合适位置。

接下来，选择项目类型。PyCharm建议了几个项目模板，用于开发各种类型的应用程序（Django，Google AppEngine等）。当PyCharm从项目模板创建一个新项目时，它会生成相应的目录结构和特定文件。

但是，我们的任务是为Python创建一个项目。在这种情况下，让我们选择Empty项目类型- 它最适合普通的Python编程。在这种情况下，PyCharm不会生成任何特殊文件或目录。

最后，让我们选择一个Python解释器。如您所见，PyCharm通知您尚未选择Python解释器。由于您可以使用至少一个Python解释器，因此我们将其定义为项目解释器。

为此，请单击“ 解释器”字段旁边的“浏览”按钮。在Python Interpreters对话框中，单击，选择Local ...，然后从文件系统中选择所需的解释器：

完成所有必要的设置后，“ 确定”按钮将变为启用状态 - 因此单击它以使项目准备就绪。

探索和配置项目结构

您可以在“ 项目”工具窗口中查看初始项目结构：

如您所见，该项目仅包含项目根目录，以及您在“ 外部库”节点下指定的Python解释器。

接下来，让我们更详细地探索和配置项目结构：单击主工具栏，然后选择Project Structure页面：

在项目根目录下，你会看到.idea目录 - 它包含反映项目结构的MySimplePythonApplication.iml文件，以及几个XML文件，每个文件都负责自己的一组设置，可以通过它们的名称识别：encodings.xml，vcs .xml   等。请注意.idea目录在Project工具窗口中不可见。

接下来让我们添加一个源根，实际执行所有工作。在同一个“ 项目结构”页面中，右键单击项目根目录，然后在上下文菜单中选择“ 新建文件夹 ”：

接下来，键入目录名称：

最后，让我们将此目录标记为源根：选择src目录，然后单击- 您会看到src目录现在标有图标。

单击“ 确定”以应用更改并关闭“ 设置/首选项”对话框。

请注意，实际上此步骤是可选的。您只需在项目根目录下创建一个文件，它就会被视为源文件，因为默认情况下项目根目录是源根目录。

创建一个Python类

在项目工具窗口中选择src目录，然后按Alt + Insert：

从弹出窗口中选择Python文件选项，然后键入新文件名（Solver）：

PyCharm创建一个新的Python文件并打开它进行编辑：

编辑源代码

我们先来看看我们刚刚生成的Python文件。存根只包含两行：

_author_ = 'wombat' _project_ = 'MySimplePythonApplication'

由于Python文件是由文件模板生成的，因此PyCharm替换了实际值而不是预定义变量 $ PROJECT_NAME和$ USER。

现在让我们继续创建一些有意义的内容 - 一个简单的应用来解决二次方程。

当你开始打字的时候，你就会明白PyCharm就像一对程序员，看着你的肩膀并提出正确的选择。例如，您想要创建一个Python类。当您刚开始输入关键字时，会出现一个建议列表：

选择关键字class并键入类名称（Solver）。PyCharm立即通知你有关缺失的冒号，然后预期缩进：

请注意右侧排水沟中的错误条纹。将鼠标指针悬停在错误条带上，PyCharm会显示一个带有详细说明的气球。由于PyCharm即时分析您的代码，结果会立即显示在右侧排水沟顶部的检查指示器中。这个检查指示就像交通灯一样：当它是绿色时，一切都很好，你可以继续你的代码; 黄灯表示一些小问题，但不会影响编译; 但是当灯光变红时，就意味着你有一些严重的错误。

让我们继续创建函数'demo'：当你只输入左大括号时，PyCharm会创建整个代码构造（强制参数'self'，右大括号和冒号），并提供适当的缩进：

在键入时请注意，未使用的符号显示为灰色：

一旦计算出判别式，就会像往常一样进行渲染。接下来，要注意未解决的参考'数学'。PyCharm用红色曲线突出显示它，并显示红色灯泡。

让我们简要介绍一下PyCharm关于意图行动和快速修复的概念。当你编写代码时，有时建议修改代码结构 - 在这种情况下，PyCharm显示一个黄色灯泡。但是，如果PyCharm遇到错误，它会显示红灯泡。

在任何一种情况下，要查看PyCharm建议您做什么，请按Alt + Enter - 这将显示建议列表，在我们的示例中包含几个可能的解决方案：

我们选择导入数学库。Import语句将添加到Solver.py文件中。接下来，计算二次方程的根，并打印出来，最后，让我们调用类Solver的函数演示：

import math

 

_author_ = 'wombat'

_project_ = 'MySimplePythonApplication'

 

class Solver:

    def demo(self):

 

            a = int(input("a "))

            b = int(input("b "))

            c = int(input("c "))

            d = b ** 2 - 4 * a * c

            disc = math.sqrt(d)

            root1 = (-b + disc) / (2 * a)

            root2 = (-b - disc) / (2 * a)

            print(root1, root2)

Solver().demo()

然后按Ctrl + Shift + F10运行脚本。控制台将显示在“ 运行”工具窗口中。在此控制台中，您必须输入a，b和c值，并期望看到结果。

糟糕... PyCharm报告运行时错误：

似乎有些分析是可取的，所以让我们确保radicand'd'是非负的，并在它为负时报告错误。为此，选择判别计算语句，然后按Ctrl + Alt + T（代码→环绕）：

PyCharm创建一个stub'if'结构，让你完成填充正确内容的任务。最后，让整个计算重复多次是很好的，所以让我们再次使用'Surround with'动作：选择函数演示的整个主体并用while环绕它。您最终会得到如下代码：

import math

 

_author_ = 'wombat'

_project_ = 'MySimplePythonApplication'

 

class Solver:

    def demo(self):

        while True:

            a = int(input("a "))

            b = int(input("b "))

            c = int(input("c "))

            d = b ** 2 - 4 * a * c

            if d>=0:

                disc = math.sqrt(d)

                root1 = (-b + disc) / (2 * a)

                root2 = (-b - disc) / (2 * a)

                print(root1, root2)

            else:

                print('error')

 

Solver().demo()

接下来，让我们运行并调试此脚本。

运行应用程序

您已经使用键盘快捷键启动了Solver脚本，所以让我们只提醒它是如何完成的。PyCharm提出了几种运行在编辑器中打开的脚本的方法。

• 首先，您可以使用键盘快捷键Ctrl + Shift + F10
• 其次，您可以使用右键单击编辑器背景调用的上下文菜单命令：

• 最后，可以使用临时运行/调试配置'Solver'从主工具栏运行脚本（在下一节中将更详细地考虑运行/调试配置的概念）：

在任何一种情况下，PyCharm都会打开Run工具窗口，并显示应用程序的输入和输出：

运行/调试配置

每个脚本都使用特殊配置文件或运行/调试配置执行。这样的配置文件用于运行和调试应用程序，并指定脚本名称，工作目录，启动前要执行的操作等。

PyCharm为各种类型的应用程序（Python脚本，Django应用程序，测试等）建议了许多默认的运行/调试配置。您可以在“ 
运行/调试配置”对话框中查看可用的默认值，该对话框可通过“运行”→“编辑”调用在主菜单上配置...命令，或单击主工具栏的“运行”区域中的下拉列表：

让我们更专注地看一下“ 编辑配置”对话框。它的左侧部分包含一个带有两个*节点的树视图：Python和Default：

较低节点包含默认运行/调试配置列表。这些默认的运行/调试配置是无名的，但每个新的运行/调试配置都是基于默认配置创建的，并获取您选择的名称。

上层节点称为Python，只包含一个运行/调试配置解算器，显示为灰色。这是什么意思？

运行/调试配置当您刚刚运行Solver脚本时，Solver是PyCharm生成的临时配置文件。它位于Python节点下，因为此运行/调试配置是在Python类型的默认配置的基础上创建的。

您可以保存此运行/调试配置，从而使其永久化。永久运行/调试配置以普通字体呈现。与临时配置不同，永久配置的数量是无限的。

让我们使用相同的临时运行/调试配置Solver来调试Solver脚本。

调试应用程序

您将如何逐步执行应用程序，检查与变量，监视或线程相关的程序信息，找出异常的来源？这是调试过程的帮助。

要开始调试，必须先设置断点。要创建断点，只需单击左侧装订线：

接下来，右键单击编辑器背景，然后在上下文菜单中选择Debug'Solver'：

PyCharm启动调试会话并显示调试工具窗口。以下图像对应于窗格和选项卡的默认布局：

“ 调试”工具窗口显示框架，变量和监视的专用窗格以及控制台，其中显示所有输入和输出信息。如果您希望控制台始终可见，只需将其拖动到所需位置：

使用步进工具栏按钮逐步执行您的应用程序：

当您单步执行应用程序时，每个到达的断点都变为蓝色：

探索导航

导航给PyCharm带来了特别的热情。让我们简单介绍一下PyCharm的众多导航设施。

• 想象一下，你已经停止工作并出去喝咖啡......当你回来时，你不记得你到底做了什么，你在哪里停了下来。在这种情况下，您可以使用最需要的功能之一 - 导航到最后编辑位置。按Ctrl + Shift + Backspace - 就在这里！
• 使用PyCharm，可以很容易地使用符号声明。例如，在我们的例子中，将插入符号调用sqrt函数，然后按Ctrl + B - PyCharm会立即在sqrt函数的声明中打开math.py： 

• 非常有用的是能够按名称快速查找任何类，文件或符号。例如，按Ctrl + Alt + Shift + N并键入要转到的符号的名称：

您可以在“ 导航”菜单下找到所有可用的导航命令。本教程中描述的只是几个例子...... 在这里了解更多。

重构

让我们更改函数演示的名称，并给它一些更具描述性的名称，比如计算。很可能只是用新的名称改写现有名称。但是，在这种情况下，您必须输入两次新名称：第一次用于函数声明，第二次用于函数调用。在这个小例子中，它不是一个问题，但考虑在一个大型项目上工作，有很多函数调用......更可取的是使用重命名重构。

将插入符号放在函数声明中，按Shift + F6，然后在“ 重命名”对话框中键入新名称：

单击“ 重构”。所有找到的事件都出现在“ 查找”工具窗口中：

单击Do Refactor按钮 - 您会看到函数声明和函数调用的函数名称已更改：

可以进一步修改此类：将其移动到其他文件夹，更改计算功能的签名，提取变量等。所有这些操作都是通过各种重构来执行的。我们将在专门的教程中更详细地考虑这些重构。

摘要

所以，这个简短的教程结束了。让我们总结一下我们的成就：

• 我们创建了一个项目
• 我们用一个目录和一个类填充了这个项目
• 我们已经运行并调试了我们的应用程序
• 我们已经探索了很快的导航和重构。