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机器学习之python(1)：从0到1搭建Python本地开发环境
原创 时间:2025-02-19 20:39 作者:管理员 浏览量:101

一、开篇引入

很多新手在安装 Python 时都会遇到各种各样的问题，这太常见了。但别担心，今天这篇文章，就是来帮大家解决这些难题的，不管你是零基础小白，还是有过一些编程经验的小伙伴，只要跟着我的步骤来，保证你能顺利安装好 Python，开启有趣的编程之旅。

二、Python 安装前的准备

（一）了解你的系统

Python 是一门跨平台的编程语言，这意味着它能在 Windows、macOS、Linux 等多种操作系统上安装和运行。不过，不同操作系统在安装 Python 时，会有一些不同的要求和注意事项。
如果你用的是 Windows 系统，安装前要先确认系统的位数，是 32 位还是 64 位。操作很简单，右键点击 “此电脑”，选择 “属性”，在弹出的窗口中查看 “系统类型” 就能知道了。下载 Python 安装包的时候，一定要根据系统位数选对应的版本。要是你的系统是 64 位，却下载了 32 位的安装包，就无法充分发挥系统的性能优势，甚至可能出现一些兼容性问题。
对于 macOS 系统，通常会预装一个 Python 版本。但从 macOS Catalina（10.15）开始，Apple 逐步减少了对 Python 2 的支持。虽说可以用系统自带的 Python 版本做一些基础操作，但要是进行开发工作，还是建议安装最新版本的 Python 3，这样能使用最新特性，也能获得更好的支持。
Linux 系统的话，大部分发行版都自带了 Python，不过版本可能不是最新的。不同的 Linux 发行版，安装 Python 的方式也不太一样，比如 Ubuntu 系统，常用的是通过在终端输入 “sudo apt - get update” 更新系统软件包列表，然后输入 “sudo apt - get install python3” 来安装 Python 3；而在 CentOS 系统中，则使用 yum 包管理器，安装命令可能是 “yum install python3” 。

（二）选择合适的 Python 版本

Python 主要有 Python 2 和 Python 3 两大版本系列，它们之间存在一些不兼容的差异。对新手来说，强烈建议选择 Python 3 的最新稳定版本。
Python 2 诞生得比较早，曾经被广泛应用，拥有大量稳定、成熟的第三方库和框架。但是，从 2020 年 1 月 1 日起，Python 官方正式停止了对 Python 2 的支持和维护。这就意味着 Python 2 不再接收安全更新和新特性添加，继续使用的话，可能会面临安全风险和兼容性问题。
Python 3 则是 Python 的未来发展方向，在语法和性能上都有显著提升。比如，Python 3 改进了字符串处理，统一使用 Unicode 作为默认字符集，处理字符串更方便直观；增加了异步处理功能，在处理 I/O 密集型任务时效率更高；优化了内存管理，提升了程序的运行效率 。此外，Python 3 还引入了许多新的标准库模块，方便开发者进行各种任务的开发。而且，随着时间的推移，越来越多的第三方库和框架都开始只支持 Python 3，Python 3 拥有更广泛的社区支持和更丰富的库资源。所以，选择 Python 3，能让你在学习和开发过程中更加顺利，跟上技术发展的步伐。

三、Windows 系统 Python 安装步骤

（一）下载安装包

  1. 打开浏览器，在地址栏输入 Python 官方网站地址：https://www.python.org/ ，进入 Python 官网。
  1. 将鼠标悬停在页面上方的 “Downloads” 菜单上，会弹出下拉菜单，点击其中的 “Windows” 选项。
  1. 在 Windows 下载页面中，会看到多个安装包选项。“Stable Releases” 表示稳定版本，建议选择这类版本进行下载，稳定性和兼容性更有保障。同时，要根据之前确认好的系统位数来选择安装包，64 位系统选择带有 “64 - bit” 字样的安装包，32 位系统则选择 “32 - bit” 的安装包。比如，当前 Python 最新稳定版本是 3.11.5，64 位系统就下载 “Windows x86 - 64 executable installer” 这个安装包。 （此处可插入一张 Python 官网 Windows 下载页面的截图，标注出稳定版本区域和 64 位、32 位安装包的位置）

（二）安装过程详解

  1. 找到下载好的 Python 安装包，通常是一个以.exe 结尾的文件，双击该文件启动安装向导。
  1. 在安装向导的第一个界面，会看到两个主要的安装选项：“Install Now”（立即安装）和 “Customize installation”（自定义安装） 。如果选择 “Install Now”，Python 会以默认设置安装到系统盘（通常是 C 盘），并自动添加到环境变量。但为了更好地管理 Python，以及避免占用系统盘过多空间，建议选择 “Customize installation”。
  1. 点击 “Customize installation” 后，进入功能选择界面。这里可以选择需要安装的功能组件，如 “pip”（Python 的包管理工具，用于安装和管理第三方库）、“tcl/tk and IDLE”（IDLE 是 Python 自带的集成开发环境，方便编写和运行 Python 代码）等，默认情况下这些选项都是勾选的，保持默认即可。直接点击 “Next” 进入下一步。
  1. 在 “Advanced Options”（高级选项）页面，有几个重要的设置。首先，一定要勾选 “Add Python to PATH”，这一步至关重要，它能将 Python 的安装路径添加到系统的环境变量中，这样在命令提示符中就可以直接运行 Python 命令，而无需每次都输入完整的 Python 安装路径。其次，可以根据自己的需求选择是否为所有用户安装，以及自定义 Python 的安装路径。例如，想将 Python 安装到 D 盘的 Python 文件夹下，就在 “Customize install location” 输入框中输入 “D:\Python” 。设置好后，点击 “Install” 开始安装。 （此处可插入安装向导中高级选项页面的截图，标注出 “Add Python to PATH” 和自定义安装路径的位置）
  1. 安装过程可能需要一些时间，具体时长取决于计算机的性能和安装选项，耐心等待安装进度条完成。安装完成后，会弹出一个安装成功的界面，点击 “Close” 关闭安装向导。

（三）安装后的验证

  1. 按下键盘上的 Win + R 键，打开 “运行” 对话框，在对话框中输入 “cmd”，然后回车，打开命令提示符。
  1. 在命令提示符中输入 “python --version”（注意 “--” 是两个短横线）或 “python -V”（大写的 V），然后回车。如果 Python 安装成功并且环境变量设置正确，会在命令提示符中显示安装的 Python 版本号，比如 “Python 3.11.5” 。这就表明 Python 已经成功安装在你的电脑上了。
  1. 除了查看版本号，还可以进一步验证 Python 的功能。在命令提示符中直接输入 “python”，然后回车，进入 Python 的交互式环境，此时命令提示符会变成 “>>>”。在 “>>>” 后面输入一些简单的 Python 代码，比如 “print ('Hello, Python!')”，然后回车，如果能正确输出 “Hello, Python!”，说明 Python 不仅安装成功，而且可以正常运行代码 。 （此处可插入命令提示符中查看 Python 版本号和进入交互式环境运行代码的截图）

四、macOS 系统 Python 安装步骤

（一）下载安装包

  1. 打开 Safari、Chrome 等浏览器，在地址栏输入 Python 官方网站地址：https://www.python.org/ ，进入 Python 官网。
  1. 将鼠标悬停在页面上方的 “Downloads” 菜单上，弹出下拉菜单后，点击 “macOS” 选项。
  1. 在 macOS 下载页面，会看到多个安装包选项。“Stable Releases” 代表稳定版本，优先选择这类版本下载。同时，要留意安装包与 macOS 版本及芯片类型的匹配情况。如果你的 Mac 是搭载 Apple Silicon 芯片（M1、M2 等）的新款电脑，就选择带有 “universal2” 字样的安装包，这种安装包针对 Apple Silicon 芯片进行了优化，能充分发挥芯片性能；要是你的 Mac 是基于 Intel 芯片的，就选择普通的 “macOS 64 - bit installer” 安装包 。比如，当前 Python 最新稳定版本是 3.11.5，搭载 Apple Silicon 芯片的 Mac 就下载 “macOS 64 - bit universal2 installer” 这个安装包。 （此处可插入一张 Python 官网 macOS 下载页面的截图，标注出稳定版本区域和不同芯片对应安装包的位置）

（二）安装过程

  1. 找到下载好的 Python 安装包，通常是一个以.pkg 结尾的文件，双击该文件启动安装向导。
  1. 在安装向导的第一个界面，点击 “继续” 按钮，进入许可协议页面。仔细阅读许可协议，阅读完毕后，点击 “同意” 按钮，表示接受协议，才能继续安装。
  1. 接下来是选择安装位置页面，默认情况下会安装到 “Macintosh HD” 磁盘（即系统盘），一般保持默认设置即可。如果有特殊需求，比如想安装到外置硬盘或其他指定位置，可以点击 “更改安装位置” 进行选择。选好安装位置后，点击 “安装” 按钮。
  1. 安装过程中，系统可能会提示需要输入管理员密码，输入正确的密码后，点击 “安装软件”，安装程序会开始复制文件并进行安装。安装进度条会显示安装的进展情况，耐心等待安装完成。安装完成后，会弹出一个安装成功的提示界面，点击 “关闭” 即可。

（三）终端验证

  1. 点击屏幕左上角的 “聚焦搜索” 图标（放大镜形状），在搜索框中输入 “终端”，然后点击 “终端” 应用程序，打开终端。
  1. 在终端中输入 “python3 --version”（注意 “--” 是两个短横线）或 “python3 -V”（大写的 V），然后回车。如果 Python 安装成功，终端会显示安装的 Python 版本号，比如 “Python 3.11.5” 。这表明 Python 已经成功安装在你的 Mac 上了。
  1. 同样，也可以进一步验证 Python 的功能。在终端中输入 “python3”，然后回车，进入 Python 的交互式环境，此时终端提示符会变成 “>>>”。在 “>>>” 后面输入一些简单的 Python 代码，比如 “print ('Hello, Python on Mac!')”，然后回车，如果能正确输出 “Hello, Python on Mac!”，说明 Python 不仅安装成功，还能正常运行代码 。 （此处可插入终端中查看 Python 版本号和进入交互式环境运行代码的截图）

五、Linux 系统 Python 安装步骤

（一）包管理器安装（以 Ubuntu 为例）

  1. 打开终端。在 Ubuntu 系统中，按下 “Ctrl + Alt + T” 组合键即可快速打开终端。
  1. 更新软件包列表。在终端中输入以下命令：
sudo apt - get update
这个命令会从软件源获取最新的软件包信息，确保后续安装的软件是最新版本。输入命令后，系统可能会提示输入用户密码，输入正确密码后回车即可。注意，输入密码时，终端不会显示任何字符，这是正常现象，输入完直接回车就行。
3. 安装 Python 3。在终端中输入以下命令：
sudo apt - get install python3
执行这个命令后，系统会自动下载并安装 Python 3 及其相关依赖包。安装过程中，可能会询问是否继续安装，输入 “Y” 并回车，就会继续安装。安装完成后，系统默认安装的 Python 3 就可以使用了。 （此处可插入一张终端中执行安装命令及安装过程的截图）
4. 验证安装。安装完成后，在终端中输入 “python3 --version” 或 “python3 -V”，如果正确显示 Python 3 的版本号，比如 “Python 3.10.6”，就说明 Python 3 已经成功安装在 Ubuntu 系统上了。同样，还可以在终端中输入 “python3”，进入 Python 的交互式环境，输入简单代码测试，如 “print ('Hello, Linux Python!')”，回车后能正确输出，就表示 Python 能正常运行 。 （此处可插入终端中验证 Python 安装的截图）

（二）源码编译安装（可选）

对于一些有特殊需求的用户，比如需要自定义 Python 的一些特性，或者想使用最新的开发版本（这些版本可能还未被包含在系统的软件源中），可以选择从源码编译安装 Python。大致流程如下：
  1. 安装依赖工具和库：在 Ubuntu 系统中，需要安装编译 Python 所需的工具和库，在终端中输入以下命令：
sudo apt - get install build - essential zlib1g - dev libncurses5 - dev libgdbm - dev libnss3 - dev libssl - dev libreadline - dev libffi - dev libsqlite3 - dev wget
这些工具和库包括编译器、开发库等，是编译 Python 源码必不可少的。
2. 下载 Python 源码：从 Python 官方网站（https://www.python.org/ftp/python/ ）下载所需版本的 Python 源码压缩包，比如想安装 Python 3.11.5，就下载 “Python - 3.11.5.tgz” 这个文件。可以在终端中使用wget命令下载，例如：
wget https://www.python.org/ftp/python/3.11.5/Python - 3.11.5.tgz
  1. 解压源码：下载完成后，在存放下载文件的目录中，使用以下命令解压源码包：
tar - xvzf Python - 3.11.5.tgz
解压后会生成一个名为 “Python - 3.11.5” 的文件夹。
4. 配置安装选项：进入解压后的目录，执行配置命令，例如：
cd Python - 3.11.5
./configure --prefix=/usr/local/opt/python - 3.11.5
--prefix参数指定了 Python 的安装路径，这里设置为 “/usr/local/opt/python - 3.11.5” ，你可以根据自己的需求修改。配置过程中，程序会检查系统环境，生成编译所需的文件。
5. 编译源码：配置完成后，在同一目录下执行编译命令：
make
编译过程可能需要一些时间，具体时长取决于计算机的性能。编译过程中，终端会显示编译的进度和相关信息。
6. 安装 Python：编译完成后，使用以下命令安装 Python：
sudo make install
由于安装过程需要写入系统目录，所以需要使用sudo获取管理员权限。安装完成后，Python 就被安装到了指定的路径下 。
7. 配置环境变量（可选）：如果安装路径没有被自动添加到系统的环境变量中，需要手动配置。可以编辑用户的.bashrc文件（位于用户主目录下），在文件末尾添加一行：
export PATH=/usr/local/opt/python - 3.11.5/bin:$PATH
保存并退出文件后，在终端中执行以下命令使配置生效：
source ~/.bashrc
这样，就可以在终端中直接使用 Python 命令了。 （此部分源码编译安装步骤可根据实际情况适当简化或详细展开，若展开可插入更多终端命令截图）

六、常见问题及解决方案

（一）安装包下载失败

在下载 Python 安装包时，可能会遇到下载失败的情况。常见原因如下：
  • 网络问题：网络不稳定、中断或网速过慢都可能导致下载失败。你可以通过访问其他网站，如百度、谷歌等来检查网络是否正常。若网络不稳定，可尝试重启路由器，或者切换到其他网络环境，比如从 Wi-Fi 切换到移动数据，反之亦然。
  • 服务器问题：Python 官方网站或下载服务器可能出现故障、维护，导致无法正常下载。你可以在搜索引擎中搜索 “Python 官网是否故障”，查看是否有相关信息，或者稍等一段时间后再次尝试下载。
  • 浏览器或下载工具问题：某些浏览器或下载工具可能存在兼容性问题，导致无法正确下载 Python 安装包。若使用浏览器自带下载功能下载失败，可尝试更换为其他浏览器，如 Chrome、Firefox 等；或者使用专业的下载工具，如迅雷，以提高下载成功率。
若因网络问题导致下载速度慢或连接失败，还可以尝试更换下载源。Python 官方提供了多个镜像站点，这些镜像站点与官方网站内容相同，但可能在下载速度和稳定性上更有优势。比如清华大学的 Python 镜像源，你可以在清华大学开源软件镜像站（https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/help/python/ ）找到 Python 安装包的下载链接 ，从这里下载安装包，速度可能会更快。 （此处可插入清华大学开源软件镜像站中 Python 下载页面的截图）

（二）权限不足

在安装 Python 或运行 Python 脚本时，可能会遇到权限不足的报错。不同操作系统解决方法如下：
  • Windows 系统：如果在安装 Python 时提示权限不足，很可能是因为当前用户没有足够的权限写入系统目录。解决方法是以管理员身份运行安装程序。找到下载好的 Python 安装包，右键点击它，选择 “以管理员身份运行” ，然后按照安装向导的提示完成安装。如果是在运行 Python 脚本时遇到权限不足的问题，比如无法写入文件，除了以管理员身份运行 Python 解释器外，还可以修改文件或文件夹的权限。右键点击需要操作的文件或文件夹，选择 “属性”，在弹出的窗口中切换到 “安全” 选项卡，点击 “编辑” 按钮，在 “组或用户名” 列表中选择当前用户，然后在下方的权限列表中勾选 “完全控制” 或相应的读写权限，点击 “确定” 保存设置 。 （此处可插入 Windows 系统中文件属性的安全选项卡截图，标注出修改权限的位置）
  • Linux 系统：在 Linux 系统中安装 Python 或执行 Python 脚本时，若提示权限不足，通常是因为当前用户没有足够的权限。如果是安装 Python，对于使用包管理器安装的情况，如 Ubuntu 系统使用 “sudo apt - get install python3” 命令安装 Python 3，“sudo” 就是用来获取管理员权限的。如果当前用户没有 sudo 权限，可以联系系统管理员获取，或者使用 root 用户登录后执行安装命令。如果是执行 Python 脚本时权限不足，比如运行一个 Python 脚本文件 “test.py”，提示权限不够，首先使用 “ls -l test.py” 命令查看文件权限，若没有执行权限，使用 “chmod +x test.py” 命令为文件添加执行权限，然后就可以正常运行脚本了 。 （此处可插入 Linux 系统中查看文件权限和添加执行权限的终端命令截图）

（三）环境变量配置错误

环境变量配置错误是 Python 安装和使用过程中常见的问题之一。如果环境变量配置错误，可能会出现以下情况：在命令提示符或终端中输入 “python” 命令，系统提示 “'python' 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件”；或者在使用 pip 安装第三方库时，提示找不到 pip 命令等。
若出现这些情况，需要重新正确配置环境变量：
  • Windows 系统：右键点击 “此电脑”，选择 “属性”，在弹出的窗口中点击 “高级系统设置”，在新窗口中点击 “环境变量” 按钮。在 “系统变量” 中找到 “Path” 变量，点击 “编辑”。如果之前安装 Python 时没有勾选 “Add Python to PATH”，则需要手动添加 Python 的安装路径。比如 Python 安装在 “C:\Python311”，则将 “C:\Python311” 和 “C:\Python311\Scripts”（Scripts 目录包含 pip 等工具）添加到 “Path” 变量中，每个路径之间用英文分号 “;” 隔开 。添加完成后，点击 “确定” 保存设置。 （此处可插入 Windows 系统环境变量编辑窗口中 Path 变量的截图，标注出添加 Python 路径的位置）
  • Linux 系统：对于 Linux 系统，环境变量通常配置在用户主目录下的.bashrc 文件或 /etc/profile 文件中。以.bashrc 文件为例，使用文本编辑器打开该文件，比如 “vim ~/.bashrc” 。在文件末尾添加 Python 的安装路径，例如 Python 安装在 “/usr/local/opt/python - 3.11.5”，则添加 “export PATH=/usr/local/opt/python - 3.11.5/bin:$PATH” 。保存并退出文件后，在终端中执行 “source ~/.bashrc” 使配置生效。 （此处可插入 Linux 系统中编辑.bashrc 文件和使配置生效的终端命令截图）

七、总结与建议

到这里，关于 Python 在 Windows、macOS 和 Linux 系统上的安装步骤，以及常见问题的解决方法就都介绍完了。虽然安装过程可能会遇到一些小波折，但只要按照正确的步骤来，仔细检查每一个环节，就一定能成功安装 Python。
对于新手来说，安装过程中遇到问题是很正常的，不要因为一时的困难就气馁。每一次解决问题的过程，都是一次成长的机会。当你成功安装好 Python，运行起第一行代码时，你会发现，之前的努力都是值得的。

要是在安装 Python 的过程中，你遇到了什么问题，或者有什么经验想分享，都欢迎在评论区留言。大家一起交流，互相学习，共同进步，让我们的 Python 学习之路更加顺畅！
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