第 1 章 · 入门的第一道门槛

非计算机专业学习编程的第一道门槛：装好环境、选好工具、学会查资料、会读报错。 本章 7 讲（001–007），不写复杂逻辑，只解决「能不能开始」的问题。

🎯 本章目标

装好 Python，并能用命令确认「装的是哪个版本」
认识主流 IDE（PyCharm / VSCode / Jupyter），知道什么场景用哪个
学会靠官方文档自己找答案，而不是一有问题就搜二手博客
跑通你的第一行代码，理解交互式和非交互式两种执行方式
用 Git / Gitee 管理自己的代码
掌握遇到报错时的排查套路：IDE 断点、print、pdb
知道去哪提问、怎么提问

本章说明

本章以「配置与工具」为主，没有复杂代码。每一个可以真跑的环节都附了真实终端输出；需要你亲手在某台电脑上安装的部分（装 Python、装 IDE、注册 Gitee）标注为「动手做」。

文件	内容
`code/01-hello.py`	第一行代码：`print("Hello Python !")`
`code/02-syntax-error.py`	一段「故意写错」的程序，用来观察语法错误提示
`code/03-pdb-demo.py`	用 `pdb` 单步调试，观察变量值

第 1 讲 · 如何配置 Python 开发环境？

本节目标

从官网装到正确的 Python 版本，并用命令确认它到底装成了没有、装的是哪一个。

知识要点

1. 从官方网站获取安装包

官方地址：https://www.python.org/（Windows / macOS / Linux 都从这里下）。

课程以最新的稳定版 Python 3.10 为主；在涉及项目部分的人脸识别功能（第 14 章）时，改用 Python 3.9。

2. 常见操作系统的安装方法

下载安装包
运行安装程序，选择安装路径
- Windows 上安装时务必勾选 Add Python to PATH，否则终端里敲 python 会找不到

3. 如何验证是否安装成功

打开终端（Windows 叫「命令提示符」），敲：

bash

python3 -V

本机实测输出：

Python 3.12.7

看到 Python 3.x.x 就说明装好了。-V 是「显示版本」的意思。

4. 如何区分电脑里的多个 Python 版本

很多系统（尤其是 macOS / Linux）自带一个 Python 2，你装的又是 Python 3。这时：

bash

python3 -V      # 通常是新版本
python -V       # 可能是老版本

课程里举的例子：

shell ~ % python3 -V
Python 3.10.7
shell ~ % python -V
Python 2.7.12

⚠️ 避坑：电脑里存在多个 Python 版本会显著增加开发难度——你 pip install 装的包，可能装进了另一个 Python 里，跑代码时却「找不到模块」。原则：认准一个版本，全程用它。

代码实操

本机实测（终端里直接敲，不需要写文件）：

bash

$ python3 -V
Python 3.12.7
$ python -V
Python 3.12.7

你电脑上的版本号大概率不同（3.10、3.11、3.13 都行）——只要 ≥ 3.10 就能跑通全书。版本号不同不影响，这一讲要的是「能确定自己用的是哪一个」。

课后作业

请在你安装 Python 之前和之后，分别执行：

bash

python -V
python3 -V

观察安装前后提示的变化。

第 2 讲 · 常用 IDE：如何提高开发效率？

本节目标

认识三款主流 IDE，知道什么场景该用哪一个。

知识要点

主流 IDE

IDE	官网	特点
PyCharm	https://www.jetbrains.com/pycharm/download	功能最全，适合大型项目；社区版免费
VSCode	https://code.visualstudio.com/	轻量、插件丰富，前端/Python 通用
Jupyter Notebook / Lab	https://jupyter.org/	交互式一行一行跑，适合数据分析与教学

Jupyter 的安装与启动（命令行）：

bash

pip3.10 install jupyterlab
jupyter-lab
# 或者装经典版 Notebook
pip3.10 install notebook
notebook

IDE 的三个优点

自动提示：补全代码、显示函数用法
自动错误提示：写错当场标红，不用等运行
支持快捷键：效率翻倍

应用场景怎么选

适合本地开发：VSCode、PyCharm
适合远程开发：Jupyter（因为它跑在浏览器里，连服务器很方便）

💡 IDE 不是必需品，但是对新手更友好：它把「语法错误」提前到写代码的当下，而不是运行的时候才发现。

代码实操

本讲没有需要写的逻辑代码。课程留的练习是让你在装好的 IDE 里跑这一行：

python

print("Hello Python !")

它的真实运行结果见下一讲的 code/01-hello.py。

课后作业

在你的电脑上安装 VSCode 和 Jupyter 两种 IDE，并运行：

python

print("Hello Python !")

第 3 讲 · 如何站在官方文档的肩膀上自己「造轮子」？

本节目标

理解「造轮子」的含义，学会查 Python 官方文档的四个部分。

知识要点

什么是「造轮子」

造轮子：别人已实现的功能，自己又重新开发了一遍。

作者的观点不是「不要造轮子」，而是——造之前先看官方文档，搞清楚现成的轮子是什么样、为什么这么设计。

官方文档的四个部分

部分	用途	地址
版本变化	每个版本新增 / 优化 / 弃用了什么（PEP）	见 `What's New`
教程（Tutorial）	入门级系统性讲解	https://docs.python.org/zh-cn/3.10/tutorial/index.html
标准库参考	常用库的用法速查，「放在枕边」那种	https://docs.python.org/zh-cn/3.10/library/index.html
语言参考	语法与「核心语义」的权威定义	https://docs.python.org/zh-cn/3.10/reference/index.html

几个名词

PEP（Python Enhancement Proposals）—— Python 增强提案，所有语言特性都先有 PEP
新的特性
性能优化和改进
弃用和移除

📖 语言参考手册的原话：它介绍 Python 的句法与「核心语义」；内置对象类型、内置函数、模块的语义在标准库里介绍；非正式入门请参阅教程。对 C/C++ 程序员，还额外提供「扩展和嵌入 Python 解释器」与「Python/C API 参考手册」。

代码实操

本讲为方法讲解，无需运行代码。建议动手：打开 https://docs.python.org/zh-cn/3.10/library/index.html，在搜索框里搜一个你认识的内置函数（比如 print），看它的官方说明长什么样。

课后作业

根据官方文档，至少说出 Python 3 和 Python 2 的三点主要差异。
根据官方文档，Python 3.10 相比 3.6 都做了哪些改变？至少三点。

第 4 讲 · 怎样运行你的第一行代码？

本节目标

跑通第一行代码，并分清解释器执行程序的两个过程、交互与非交互两种运行方式。

知识要点

1. Python 程序的执行过程

源代码 ──编译/解释──► 字节码 ──► Python 虚拟机 ──► 执行
                        │
                        └──► 二进制 ──► 执行

Python 是解释型语言：你敲下的源码先被解释器编译成字节码，再由 Python 虚拟机执行。所以「写 → 跑」之间没有单独的编译步骤，改一行就能立刻重跑。

2. 运行你的第一行代码

在 VSCode / Jupyter 里新建文件，写入：

python

print("Hello Python !")

3. 交互式 vs 非交互式

方式	命令	说明
非交互执行脚本	`python3.10 hello.py`	从开始跑到结束，不中断
交互执行脚本	`python3.10 -i hello.py`	跑完停留在解释器里，可以继续敲命令

交互：解释器执行完用户命令后，等用户再输入指令才继续，否则一直等待。
非交互：程序从开始到结束，不会被解释器中断。

代码实操

非交互式——直接跑 code/01-hello.py：

bash

$ python3 01-hello.py
Hello Python !

交互式——加 -i，跑完停在 >>> 里，可以接着做计算：

bash

$ python3 -i 01-hello.py
Hello Python !
>>> print(1 + 1)
2
>>> exit()

注意：非交互模式下那句 print(1 + 1) 是不会执行的——因为你根本没写进文件里。这正是「交互」的意义：边跑边试。

课后作业

请使用交互模式和非交互模式分别运行：

python

print("Hello Python !")

第 5 讲 · 怎样使用 Gitee 管理你的代码？

本节目标

知道为什么用 Git，跑通「上传 / 下载代码」的基本操作。

知识要点

为什么要用 Git 管理源代码

多人协作——多人改同一份代码而不互相覆盖
版本控制——每一次改动都有记录，随时回到过去
备份——推到远程仓库，本地硬盘坏了代码还在

操作 Git 的两种方式

通过网页操作（Gitee / GitHub 的图形界面）
通过 Git 常用命令（终端里操作，效率更高）

注册 Gitee 账号

https://gitee.com/

Gitee 最常用的两个操作

怎样上传代码
怎样下载代码

常用的几组命令：

bash

# 下载（克隆）一个仓库
git clone https://gitee.com/你的用户名/你的仓库.git

# 每天改完代码后的三连
git add .
git commit -m "说明这次改了什么"
git push

💡 远程仓库（Gitee / GitLab）的核心价值是异地备份 + 协作。也要注意：git clone 后面跟的地址，决定了本地会生成一个同名目录。

代码实操

本讲以网页操作演示为主，命令见上方代码块。课程作业要求你把代码真正推到一个 Gitee 仓库上。

课后作业

注册一个 Gitee（或公司内部的 GitLab）账号，把你编写的代码上传到 Gitee，并通过网页查看。

第 6 讲 · 学习编程有问题？去这里找答案！

本节目标

建立自己的「求助顺序」：先文档、再搜索、最后社区。

知识要点

1. 正确使用搜索引擎

关键词技巧：

filetype: pdf python——只搜 PDF 格式的资料
contents: docs.python.org python——限定在某个站点的正文里搜

2. 学会使用文档

官方文档：https://docs.python.org/zh-cn/3.10/tutorial/index.html
第三方库文档（以 requests 为例）：https://docs.python-requests.org/zh_CN/latest/

3. Stack Overflow

https://stackoverflow.com/ —— 全球程序员问答社区，绝大多数报错都能在这里搜到。

4. Gitee / GitHub 代码参考

在代码托管平台也可以搜代码，常用限定词：

in:name——仓库名里包含关键词
in:readme——README 里包含关键词
in:description——描述里包含关键词

推荐的求助顺序：报错信息 → 官方文档 → 搜索引擎 → 社区（Stack Overflow）→ 提问。

📖 提问本身就是一项能力。提问前先读 [《提问的智慧》(/guide/how-to-ask-questions)——这也是本讲的指定阅读材料。一个高质量的提问应该包含：你想做什么、你试了什么、完整的报错、你的环境版本。

代码实操

本讲为方法讲解，无需运行代码。

课后作业

你和同学执行了同一段出错的代码，报错却不一样：

python

e = {'a':1,

你的（Python 3.10）：

    e = {'a':1,
       ^
SyntaxError: '{' was never closed

同学的：

    e = { 'a':1,
             ^
SyntaxError: unexpected EOF while parsing

能否用本讲学到的知识，找出「同样代码、提示不同」的原因？（提示：去看两个版本的官方文档里这条报错是怎么写的。）

第 7 讲 · 调试程序：代码出错了！怎么办？

本节目标

掌握三层调试手段：IDE 断点 → print 中间结果 → pdb 命令行调试器。

知识要点

1. 使用 IDE 自带的调试器

先分清错误的类型：

类型	表现	例子
语法错误	程序根本跑不起来	少括号、多缩进
程序逻辑错误	能跑，但结果不对	该加写成减

调试三步：

在可能出错的代码前设一个断点
以调试方式运行，观察程序运行状态（变量值）
解决 bug 后再次执行

2. 使用 print 输出中间结果

print() 是 Python 的标准输出函数。在想不通的地方把变量打出来，看它到底是多少：

python

print("到这里时 x =", x)

3. 使用 pdb 调试器

pdb 是 Python 自带命令行调试器。两种进入方式：

python

# 写法一（老写法，兼容所有版本）
import pdb; pdb.set_trace()

# 写法二（Python 3.7+，更推荐）
breakpoint()

常用命令：

命令	解释
`break`	设置断点
`continue`	继续执行
`exit`	终止并退出
`next`	执行下一行
`pp`	打印变量的值

也可以在命令行直接调起：

bash

python -m pdb app.py arg1 arg2

代码实操

示例 A：看清一段程序的语法错误

code/02-syntax-error.py 是一段「故意写错」的程序，真实运行结果：

bash

$ python3 02-syntax-error.py
  File "/path/to/code/02-syntax-error.py", line 9
    print("hello")
IndentationError: unexpected indent

读报错要从下往上读：最后一行是错误类型（IndentationError: unexpected indent，多了不该有的缩进），倒数第二行给出出错位置（line 9）。

📌 这正是「第 6 讲」作业想问你的：同样的代码，不同 Python 版本给的报错信息可能不同。因为解释器在迭代，提示会越来越精确。

示例 B：用 pdb 单步调试

code/03-pdb-demo.py 在 pdb.set_trace() 处会暂停。自动喂命令运行（等价于你手敲）：

bash

$ printf 'pp x\npp y\nn\nn\nc\n' | python3 03-pdb-demo.py
> /path/to/code/03-pdb-demo.py(16)main()
-> z = add(x, y)
(Pdb) 10
(Pdb) 20
(Pdb) > /path/to/code/03-pdb-demo.py(17)main()
-> print(f"x + y = {z}")
(Pdb) x + y = 30
--Return--
> /path/to/code/03-pdb-demo.py(17)main()->None
-> print(f"x + y = {z}")
(Pdb)

逐行解读：

停在 add(x, y) 这一行（第 16 行）之前 —— (Pdb) 是提示符
pp x → 打印出 10（pp = pretty print）
pp y → 打印出 20
两次 n（next）→ 执行到下一行，打印出 x + y = 30
c（continue）→ 继续执行到程序结束

课后作业

修改下面这段程序，让它能正确运行并输出三个 hello：

python

# 以下是出错的程序，请改正：
print("hello")
   print("hello")
print("hello"

参考答案：第 2 行去掉多余缩进；第 3 行补上右括号 )。正确写法就是 code/01-hello.py 那种形式——三行 print，各自顶格、括号闭合。

本章小结

速查表

主题	关键命令 / 结论
查 Python 版本	`python3 -V`
跑脚本（非交互）	`python3 hello.py`
跑完停在解释器（交互）	`python3 -i hello.py`
装 Jupyter	`pip install jupyterlab` → `jupyter-lab`
克隆仓库	`git clone <url>`
提交三连	`git add .` → `git commit -m "..."` → `git push`
打断点	`pdb.set_trace()` 或 `breakpoint()`
官方文档	docs.python.org（教程 / 库参考 / 语言参考 / 版本变化）

三句话

环境是第一道门槛：认准一个 Python 版本，全程用它。
遇到问题先查官方文档，再搜，再问——报错要从下往上读。
调试三层：IDE 断点 → print → pdb，能定位到「哪一行、变量是多少」就赢了一大半。

动手练习

装好 Python，用 python3 -V 确认版本。
装好 VSCode 和 Jupyter，各跑一次 print("Hello Python !")。
把 code/02-syntax-error.py 的 3 处错误改对，让它输出 3 个 hello。
注册 Gitee，把本章代码推上去。

下一章预告

第 2 章进入真正的 Python 语法：输入输出、变量、字符串、数字类型、注释、以及第一个小项目「简易计算器」。

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第 1 章 · 入门的第一道门槛 ​

🎯 本章目标 ​

第 1 讲 · 如何配置 Python 开发环境？ ​

本节目标 ​

知识要点 ​

代码实操 ​

课后作业 ​

第 2 讲 · 常用 IDE：如何提高开发效率？ ​

本节目标 ​

知识要点 ​

代码实操 ​

课后作业 ​

第 3 讲 · 如何站在官方文档的肩膀上自己「造轮子」？ ​

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代码实操 ​

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第 4 讲 · 怎样运行你的第一行代码？ ​

本节目标 ​

知识要点 ​

代码实操 ​

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第 5 讲 · 怎样使用 Gitee 管理你的代码？ ​

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知识要点 ​

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第 6 讲 · 学习编程有问题？去这里找答案！ ​

本节目标 ​

知识要点 ​

代码实操 ​

课后作业 ​

第 7 讲 · 调试程序：代码出错了！怎么办？ ​

本节目标 ​

知识要点 ​

代码实操 ​

课后作业 ​

本章小结 ​

下一章预告 ​

第 1 章 · 入门的第一道门槛

🎯 本章目标

第 1 讲 · 如何配置 Python 开发环境？

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知识要点

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第 2 讲 · 常用 IDE：如何提高开发效率？

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第 3 讲 · 如何站在官方文档的肩膀上自己「造轮子」？

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