在 VS Code 中开始使用 Python

在本教程中,您将学习如何在 Visual Studio Code 中使用 Python 3 创建、运行和调试 Python“掷骰子”应用程序、使用虚拟环境、使用包等等!通过使用Python 扩展,您可以将 VS Code 变成一个出色的轻量级 Python 编辑器。

如果您是编程新手,请查看Visual Studio Code for Education - Python 简介课程。本课程全面介绍 Python,在基于浏览器的开发环境中提供结构化模块。

为了更深入地了解 Python 语言,您可以在 VS Code 上下文中探索 python.org 上列出的任何编程教程。

有关 Python 的数据科学教程,请查看我们的数据科学部分

先决条件

要成功完成本教程,您需要首先设置 Python 开发环境。具体来说,本教程需要:

安装Python解释器

除了 Python 扩展之外,您还需要安装 Python 解释器。您使用哪种口译员取决于您的具体需求,但下面提供了一些指导。

视窗

从 python.org安装Python 。使用页面首先出现的“下载 Python”按钮下载最新版本。

注意:如果您没有管理员访问权限,在 Windows 上安装 Python 的另一个选项是使用 Microsoft Store。Microsoft Store 提供受支持的 Python 版本的安装。

有关在 Windows 上使用 Python 的更多信息,请参阅Python.org 上的在 Windows 上使用 Python

苹果系统

不支持 macOS 上的 Python 系统安装。相反,建议使用像Homebrew这样的包管理系统 。要在 macOS 上使用 Homebrew 安装 Python,请brew install python3在终端提示符处使用。

注意:在 macOS 上,确保 VS Code 安装位置包含在 PATH 环境变量中。请参阅这些设置说明以获取更多信息。

Linux

Linux 上的内置 Python 3 安装运行良好,但要安装其他 Python 包,您必须pip使用get-pip.py进行安装。

其他选项

  • 数据科学:如果您使用 Python 的主要目的是数据科学,那么您可以考虑从Anaconda下载。Anaconda 不仅提供了 Python 解释器,还提供了许多有用的数据科学库和工具。

  • 适用于 Linux 的 Windows 子系统:如果您使用 Windows 并希望在 Linux 环境中使用 Python,则适用于 Linux 的 Windows 子系统(WSL) 是您的一个选择。如果您选择此选项,您还需要安装WSL 扩展。有关将 WSL 与 VS Code 结合使用的更多信息,请参阅VS Code 远程开发或尝试使用 WSL 教程,该教程将引导您完成设置 WSL、安装 Python 以及创建在 WSL 中运行的 Hello World 应用程序。

注意:要验证您是否已在计算机上成功安装 Python,请运行以下命令之一(取决于您的操作系统):

Linux/macOS:打开终端窗口并键入以下命令:

python3 --version

Windows:打开命令提示符并运行以下命令:

py -3 --version

如果安装成功,输出窗口应显示您安装的 Python 版本。或者,您可以使用py -0VS Code 集成终端中的命令来查看计算机上安装的 python 版本。默认解释器由星号 (*) 标识。

在工作区文件夹中启动 VS Code

通过在文件夹中启动 VS Code,该文件夹将成为您的“工作区”。

使用命令提示符或终端,创建一个名为“hello”的空文件夹,导航到该文件夹​​,然后通过输入以下命令打开code该文件夹 ( ) 中的 VS Code ( ) :.

mkdir hello
cd hello
code .

注意:如果您使用的是 Anaconda 发行版,请务必使用 Anaconda 命令提示符。

或者,您可以通过操作系统 UI 创建一个文件夹,然后使用 VS Code 的“文件”>“打开文件夹”来打开项目文件夹。

创建虚拟环境

Python 开发人员的最佳实践是使用特定于项目的virtual environment. 一旦激活该环境,您安装的任何软件包都将与其他环境(包括全局解释器环境)隔离,从而减少因软件包版本冲突而可能引起的许多复杂情况。您可以使用 Venv 或 Anaconda 和 Python 在 VS Code 中创建非全局环境:创建环境

打开命令面板 ( ⇧⌘P (Windows、Linux Ctrl+Shift+P ) ),开始键入Python: Create Environment命令进行搜索,然后选择该命令。

该命令显示环境类型列表:Venv 或 Conda。对于本示例,选择Venv

创建环境下拉菜单

然后该命令会显示可用于您的项目的解释器列表。选择您在教程开始时安装的解释器。

虚拟环境解释器选择

选择解释器后,将显示一条通知,显示环境创建的进度,并且环境文件夹 ( /.venv) 将出现在您的工作区中。

创建环境状态通知

确保使用“Python:命令面板选择解释器”命令选择新环境。

选择一名口译员

注意:有关虚拟环境的其他信息,或者如果您在环境创建过程中遇到错误,请参阅环境

创建Python源代码文件

从文件资源管理器工具栏中,选择文件夹上的新建文件hello按钮:

文件资源管理器新文件

将文件命名为hello.py,VS Code 将自动在编辑器中打开它:

文件资源管理器 hello.py

通过使用.py文件扩展名,您可以告诉 VS Code 将此文件解释为 Python 程序,以便它使用 Python 扩展名和所选解释器来评估内容。

注意:文件资源管理器工具栏还允许您在工作区中创建文件夹以更好地组织代码。您可以使用新建文件夹按钮快速创建文件夹。

现在您的工作区中有一个代码文件,请在中输入以下源代码hello.py

msg = "Roll a dice"
print(msg)

当您开始输入 时,请注意IntelliSenseprint如何显示自动完成选项。

Python 代码出现 IntelliSense

IntelliSense 和自动完成适用于标准 Python 模块以及您安装到所选 Python 解释器环境中的其他包。它还为对象类型上可用的方法提供完成。例如,由于msg变量包含字符串,因此当您键入以下内容时,IntelliSense 会提供字符串方法msg.

对于类型提供方法的变量出现 IntelliSense

最后,保存文件(⌘S(Windows、Linux Ctrl+S)。此时,您已准备好在 VS Code 中运行第一个 Python 文件。

有关编辑、格式化和重构的完整详细信息,请参阅编辑代码。Python 扩展还完全支持Linting

运行Python代码

单击编辑器右上角的Run Python File in Terminal播放按钮。

使用“在终端中运行 Python 文件”按钮

该按钮会打开一个终端面板,其中会自动激活您的 Python 解释器,然后运行python3 hello.py​​(macOS/Linux) 或python hello.py(Windows):

Python 终端中的程序输出

您还可以通过其他三种方式在 VS Code 中运行 Python 代码:

  1. 右键单击编辑器窗口中的任意位置,然后选择Run > Python File in Terminal(这会自动保存文件):

    在 Python 编辑器中的终端命令中运行 Python 文件

  2. 选择一行或多行,然后按Shift+Enter或右键单击并选择Run Selection/Line in Python Terminal。该命令对于仅测试文件的一部分非常方便。

  3. 从命令面板 ( ⇧⌘P (Windows、Linux Ctrl+Shift+P ) ) 中,选择Python: Start REPL命令,为当前选定的 Python 解释器打开 REPL 终端。在 REPL 中,您可以一次输入并运行一行代码。

恭喜,您刚刚在 Visual Studio Code 中运行了第一个 Python 代码!

配置并运行调试器

现在让我们尝试调试我们的 Python 程序。

hello.py首先,将光标放在print调用上并按F9在第 2 行设置断点。或者,单击编辑器左侧行号旁边的装订线。当您设置断点时,装订线中会出现一个红色圆圈。

在 hello.py 中设置断点

接下来,要初始化调试器,请按F5。由于这是您第一次调试此文件,因此将从命令面板中打开一个配置菜单,允许您为打开的文件选择所需的调试配置类型。

创建launch.json后调试配置

注意:VS Code 的所有各种配置都使用 JSON 文件;launch.json是包含调试配置的文件的标准名称。

选择Python File,这是使用当前选择的 Python 解释器运行编辑器中显示的当前文件的配置。

单击编辑器上运行按钮旁边的向下箭头,然后选择Debug Python File in Terminal 来启动调试器。

在终端按钮中使用调试 Python 文件

调试器将停在文件断点的第一行。当前行在左边距中用黄色箭头指示。如果此时检查“局部msg变量”窗口,您将看到定义的变量现在出现在“局部”窗格中。

调试步骤 2 - 变量定义

顶部会出现一个调试工具栏,从左到右包含以下命令:继续 ( F5 )、单步执行 ( F10 )、单步执行 ( F11 )、单步执行 ( ⇧F11 (Windows、Linux Shift+F11 ) )、重新启动 ( ⇧⌘F5(Windows、Linux Ctrl+Shift+F5),然后停止(⇧F5(Windows、Linux Shift+F5)。

调试工具栏

状态栏也会改变颜色(在许多主题中为橙色)以指示您处于调试模式。Python 调试控制台也会自动出现在右下面板中,以显示正在运行的命令以及程序输出。

要继续运行程序,请选择调试工具栏上的继续命令 ( F5 )。调试器将程序运行到底。

提示 还可以通过将鼠标悬停在代码上来查看调试信息,例如变量。在 的情况下,将鼠标悬停在变量上将在变量上方的框中msg显示字符串。Roll a dice!

您还可以在调试控制台中使用变量(如果没有看到它,请选择VS Code 右下区域中的“调试控制台” ,或从...菜单中选择它。)然后尝试输入以下行,一在控制台底部的>提示符处加一:

msg
msg.capitalize()
msg.split()

调试步骤 3 - 使用调试控制台

再次选择工具栏上的蓝色“继续”按钮(或按F5)以完成程序运行。“掷骰子!” 如果您切换回Python 调试控制台,则会出现在Python 调试控制台中,并且一旦程序完成,VS Code 就会退出调试模式。

如果重新启动调试器,调试器将再次在第一个断点处停止。

要在程序完成之前停止运行程序,请使用调试工具栏上的红色方形停止按钮 ( ⇧F5 (Windows、Linux Shift+F5 ) ),或使用运行 > 停止调试菜单命令。

有关完整详细信息,请参阅调试配置,其中包括有关如何使用特定 Python 解释器进行调试的说明。

提示:使用日志点而不是打印语句:开发人员经常在源代码中乱扔print语句来快速检查变量,而不必在调试器中单步执行每一行代码。在 VS Code 中,您可以使用Logpoints。日志点类似于断点,只不过它将消息记录到控制台并且不会停止程序。有关详细信息,请参阅主要 VS Code 调试文章中的日志点。

安装和使用包

让我们通过使用包来构建前面的示例。

在 Python 中,包是您获取任意数量的有用代码库(通常来自PyPI )的方式,这些代码库为您的程序提供附加功能。对于本示例,您使用该numpy包生成随机数。

返回到资源管理器视图(左侧最上面的图标,显示文件),打开hello.py并粘贴以下源代码:

import numpy as np

msg = "Roll a dice"
print(msg)

print(np.random.randint(1,9))

提示as:如果您手动输入上述代码,您可能会发现当您在行尾按Enter时,自动补全会更改关键字后面的名称。为了避免这种情况,请键入一个空格,然后Enter

接下来,使用上一节中所述的“Python:当前文件”配置在调试器中运行该文件。

您应该看到消息“ModuleNotFoundError:没有名为 'numpy' 的模块”。此消息表明所需的包在您的解释器中不可用。如果您使用的是 Anaconda 发行版或之前安装过该numpy软件包,您可能看不到此消息。

要安装该numpy软件包,请停止调试器并使用命令面板运行终端:创建新终端( ⌃⇧` (Windows、Linux Ctrl+Shift+` ) )。此命令为您选择的解释器打开命令提示符。

要在虚拟环境中安装所需的软件包,请根据您的操作系统输入以下命令:

  1. 安装软件包

    # Don't use with Anaconda distributions because they include matplotlib already.
    
    # macOS
    python3 -m pip install numpy
    
    # Windows (may require elevation)
    py -m pip install numpy
    
    # Linux (Debian)
    apt-get install python3-tk
    python3 -m pip install numpy
    
  2. 现在,使用或不使用调试器重新运行程序,以查看输出!

恭喜您完成 Python 教程!在本教程中,您学习了如何创建 Python 项目、创建虚拟环境、运行和调试 Python 代码以及安装 Python 包。探索其他资源,了解如何在 Visual Studio Code 中充分利用 Python!

下一步

要了解如何使用流行的 Python Web 框架构建 Web 应用程序,请参阅以下教程:

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