Python в действии: пошаговое руководство по запуску программ на всех платформах

Если вы только осваиваете язык программирования или пишете простые программы, можно обойтись онлайн-интерпретаторами, например, Programiz или Online Python. Чтобы пользоваться всеми возможностями Python, создавать сложные проекты и тестировать приложения, нужно установить его на компьютер. 

Что входит в состав базовой версии Python:

• IDLE — среда разработки программ на языке программирования Python.

• Подробная документация по использованию. 

• Библиотека, включающая набор функций для работы с файлами и API для интеграции со сторонними сервисами.

• Тесты для проверки безопасности и работоспособности программ. 

• PIP — пакетный менеджер для скачивания фреймворков, библиотек и дополнительных функций. 

• Python Launcher — приложение, запускающее программы с расширением .py.

Если плотно занимаетесь разработкой новых проектов, выбирайте свежий дистрибутив. Сейчас это версии Python 3. 

Установка Python на Windows

Первым делом нужно скачать установщик Python. Перейдите на официальный сайт Python: https://www.python.org, в меню Downloads выберите Windows и последнюю стабильную версию Python 3. Что делать дальше: 

• Дважды кликните по скачанному .exe файлу, поставьте галочку в поле Add Python 3.x to PATH, нажмите Install Now. Дождитесь завершения процесса и нажмите Close. 

• Нажмите Win+R, введите cmd и нажмите Enter. Проверьте установку с помощью команды python --version. Убедитесь, что установлен pip — pip --version. 

• Если вы забыли на этапе установки настроить PATH, сделайте это сейчас. Нажмите Win+S, введите «Переменные среды» и откройте «Изменение переменных среды для вашей учетной записи». Выберите переменную Path и нажмите «Изменить». 

• Добавьте пути PATH к Python: C:\Users\ВашеИмя\AppData\Local\Programs\Python\Python3x\ и C:\Users\ВашеИмя\AppData\Local\Programs\Python\Python3x\Scripts\.

• Снова откройте cmd и выполните: python --version и pip --version. 

Если все команды корректно работают, Python установлен, настроен и готов к реализации ваших проектов. 

Установка Python на macOS

Установите пакетный менеджер Homebrew, если его еще нет на вашем устройстве. Для этого откройте терминал и введите: /bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)". Перезапустите терминал и выполните команду eval "$(/opt/homebrew/bin/brew shellenv)”. Проверьте, что Homebrew установлен: brew --version. 

Чтобы установить Python через Homebrew, выполните команду brew install python, затем python3 --version для проверки. Что делать дальше:

• Проверьте, установлен ли pip3 с помощью команды pip3 --version. 

• Настройте системный путь — в конфигурационный файл Shell ~/.zshrc или ~/.bash_profile добавьте alias python='python3' alias pip='pip3'.

• Примените изменения: source ~/.zshrc или source ~/.bash_profile.

При необходимости создайте виртуальные окружения для работы с изолированными средами: python3 -m pip install --user virtualenv. Примените команды:

Установка Python на Linux

Перед установкой убедитесь, что список пакетов актуален. Вот команды:

• Debian, Ubuntu и производные: sudo apt update.

• CentOS, RHEL (если используется yum): sudo yum check-update.

• Fedora: sudo dnf check-update.

В некоторых дистрибутивах Python установлен по умолчанию. Если нет, примените следующие команды:

• Для Ubuntu, Debian и производных: sudo apt install python3.

• Для CentOS, RHEL: sudo yum install python3.

• Для Fedora: sudo dnf install python3.

Проверьте версию установленного Python — python3 --version. 

Проверьте, установлен ли pip. Если нет, воспользуйтесь командами:

• Ubuntu/Debian sudo apt install python3-pip.

• CentOS/Fedora/RHEL: sudo dnf install python3-pip или sudo yum install python3-pip. 

Проверьте установку — pip3 --version. Дополнительно можно настроить псевдонимы. В этом помогут команды sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3 1 и sudo update-alternatives --install /usr/bin/pip pip. 

Фактически рабочее окружение — это все, что нужно для написания кода. Рассмотрим разные редакторы и интегрированные среды для разработки. 

Редакторы и IDE

Чтобы писать код проще и быстрее, можно пользоваться специальными редакторами с готовыми функциями для разработчиков. Разберем особенности, преимущества и минусы трех самых популярных решений. 

PyCharm

Это скорее не редактор, а полноценная интегрированная среда разработки для Python. Здесь много встроенных инструментов для создания и отладки кода. PyCharm используется профессиональными программистами, поскольку позволяет ускорить процесс разработки и минимизировать количество ошибок.  

Преимущества решения: 

• Автодополнение и подсветка синтаксиса, интеллектуальные подсказки для предотвращения ошибок.

• Поддержка фреймворков: Django, Flask, Pyramid и других.

• Встроенный отладчик для отслеживания выполнения кода.

• Поддержка контроля версий проекта через Git напрямую в IDE.

• Возможность интеграции плагинов для работы с другими языками программирования.

• Работа с большими объемами данных. 

• Встроенные алгоритмы тестирования кода на качество и безопасность. 

Недостатки:

• Значительные затраты вычислительных ресурсов.

• Несовместимость со старыми и маломощными компьютерами.  

• Сложный для новичков интерфейс. 

VSCode

Текстовый редактор кода, который можно с помощью расширений превратить в полноценную среду разработки. Он работает на Windows, macOS и Linux. Также есть веб-версия, но в ней можно только редактировать код, а запускать приложения — нет. 

Преимущества VSCode: 

• Интеллектуальное автодополнение кода, контекстно-зависимые подсказки. 

• Удобный интерфейс, который можно настроить под себя. 

• Поддержка Git и GitHub для управления версиями проекта из редактора.

• Возможность запускать приложения с брейкпоинтами. 

• Встроенный терминал для выполнения команд, запуска скриптов, установки пакетов. 

Слабые стороны редактора: 

• Медленная работа на старых и слабых компьютерах.

• Повышенное потребление ресурсов при установке дополнительных плагинов и расширений.

• Интерфейс на английском языке.

Atom 

Это опенсорсный текстовый редактор от GitHub. Подходит для работы на разных платформах, поддерживает много языков программирования без установки плагинов. 

Сильные стороны: 

• Многооконный удобный интерфейс.

• Подсветка синтаксиса и автодополнение кода.

• Интеграция с Git. 

• Возможность работы с несколькими файлами одновременно.

Минусы:

• Снижение производительности в больших проектах. 

• Сложные настройки плагинов. 

Giga IDE 

Среда разработки со встроенным ИИ-ассистентом Giga Code. Поддерживает все популярные языки программирования. 

Преимущества:

• Продуманный интерфейс.

• Удобная отладка и профилирование кода.

• Интеграция с популярными фреймворками и библиотеками.

• Плагины для расширения функциональности.

• Поддержка работы с базами данных и сервисами. 

Минусы: 

• Высокие требования к системным ресурсам.

• Сложность для новичков из-за большого количества функций.

• Нестабильная работа с некоторыми плагинами.

Выбор зависит от вашего подхода к разработке. Если ищете мощное IDE, подойдет PyCharm. Если нужен удобный и простой редактор, выбирайте VSCode или Atom.

Виртуальные окружения

Чтобы избежать конфликтов между проектами, нужно изолировать библиотеки и зависимости для каждого. В Python можно использовать встроенный инструмент venv либо сторонние решения. Распространенные варианты мы собрали в таблице.  

Скрипты в основном запускают из командной строки либо из среды IDE. 

Из командной строки/терминала

Рассмотрим примеры для macOS и Linux. Рассмотрим алгоритм для Windows на примере Python-скрипта script.py. 

1. Откройте командную строку: нажмите Win+R, введите cmd и нажмите Enter.

2. Перейдите в папку, где находится скрипт: cd путь\к\папке. Пример — cd C:\Users\Username\Documents\scripts.

3.  Запустите скрипт — введите команду python script.py.

Как действовать, если у вас macOS:

1. Зайдите в терминал через Spotlight (Cmd+Space →Terminal → Enter).

2. Перейдите в папку со скриптом: cd /путь/к/папке.

3. Проверьте, установлен ли Python: python3 --version.

4. Запустите скрипт: python3 имя_файла.py. 

Как видите, алгоритмы очень похожи. Для Windows порядок действий точно такой же: открытие командной строки, поиск скрипта в парке и запуск. 

Запуск из IDE

Алгоритм запуска из Visual Studio Code (VS Code): 

1. Скачайте и настройте VS Code.

2. Установите расширение Python в разделе Extensions. 

3. Выберите интерпретатор: Ctrl+Shift+P → Python: Select Interpreter.

4. Откройте  .py файл, нажмите Run > Start Debugging или F5.

Алгоритм запуска из PyCharm:

1. Скачайте и настройте PyCharm, выберите платную или бесплатную версию.

2. Создайте проект: File → New Project.

3. Выберите интерпретатор: Settings → Project → Python Interpreter.

4. Выберите локальный Python или создайте виртуальное окружение.

5. Создайте скрипт: Right-click на папку → New → Python File.

6. Запустите скрипт правым кликом на файле → Run 'имя_файла’.

Скрипты можно запускать не только из командной строки и IDE. Это также делается с помощью специальных интерактивных сред. 

Запуск Python-кода на онлайн-платформах Repl.it и Jupyter Notebook

Начнем с Replit. Как действовать:

1. Перейдите на сайт: https://replit.com.

2. Если вы новый пользователь, выберите Sign up и зарегистрируйтесь с помощью Google, GitHub или электронной почты. Если аккаунт уже есть, нажмите Log in и войдите. 

3. Нажмите Create или New Repl, выберите Python в качестве языка программирования и по желанию укажите название проекта. Нажмите Create Repl.

4. В редакторе введите Python-код в файл main.py, нажмите Run. 

В Replit вы можете делиться своим проектом с помощью ссылок, устанавливать дополнительные пакеты, добавлять файлы. Удобно, что все изменения будут автоматически сохраняться. 

Перейдем к Jupyter Notebook. Эту интерактивную среду можно использовать онлайн без установки на компьютер, например, через сервис Google Colab. Этот вариант и будем рассматривать. Как действовать: 

1. Перейдите на сайт https://colab.research.google.com. 

2. Войдите в свой Google-аккаунт.

3. Создайте новое устройство: нажмите File и New notebook. 

4. В ячейке введите свой Python-код, нажмите Shift+Enter для запуска.

В Jupyter Notebook можно устанавливать различные библиотеки и подключать файлы, которые будут автоматически сохраняться в Google Drive.

Работать с Jupyter Notebook можно и с помощью Jupyter.org. Зайдите на https://jupyter.org/try, выберите Try Jupyter with Python и нажмите Launch. В браузере появится Jupyter Notebook. В ячейке можно вводить код и запускать с помощью комбинации клавиш Shift+Enter. 

Чтобы научиться работать со скриптами, нужно начинать с элементарного — простых программ, например, для вывода приветствия. Объясняем, как ее написать. 

Написание первого скрипта в Atom

Будем двигаться пошагово: 

1. Откройте текстовый редактор.

2. Выберите File > New File для создания нового пустого файла.

3. Сохраните файл с расширением .py. Например, hello_world.py.

4. Откройте файл и напишите свой первый Python-скрипт. Например: print ("Hello, world!").

5. Откройте терминал и перейдите в директорию, где находится ваш Python-скрипт.

6. Введите команду python hello_world.py.

Если Python настроен правильно, программа попросит ввести ваше имя. После ввода она выведет приветствие — Hello, world!

Управление вводом и выводом

В Python можно использовать функцию input() для получения данных от пользователя через командную строку. Эта функция принимает строку (промпт) и ждет, пока пользователь введет данные, например:

Функция input() всегда возвращает строку, поэтому если планируете работать с числами, нужно преобразовать ввод в тип данных, например, с помощью int() или float().

Для вывода результатов на экран в Python используется функция print(), которая выводит данные на экран: 

Можно выводить несколько переменных или строк одновременно, используя запятую для разделения:

Чтобы сделать вывод более удобным, можно использовать форматированные строки:

Вот пример простого скрипта, который запрашивает имя/возраст пользователя и выводит информацию на экран:

После освоения базовых операций ввода-вывода вы можете использовать Python для интеграции с передовыми облачными сервисами. Например, технология RAG (Retrieval-Augmented Generation) позволяет создавать интеллектуальных помощников, которые отвечают на вопросы на основе ваших собственных документов и баз знаний. Это особенно полезно для корпоративных чат-ботов, систем поддержки клиентов и автоматизации работы с документацией.

Для быстрого старта можно использовать готовые облачные решения, такие как Evolution Managed RAG. Сервис предоставляет простой API для Python, автоматически обрабатывает загруженные документы и выполняет семантический поиск по вашей базе знаний. Достаточно нескольких строк кода с использованием библиотеки requests, чтобы отправить вопрос и получить точный ответ, основанный на ваших данных. Это избавляет от необходимости самостоятельно разворачивать векторные базы данных и настраивать сложную инфраструктуру.

Ошибки бывают у всех — не нужно их бояться. Главное, знать, как все исправить. Рассказываем о самых распространенных ошибках и способах их устранения:

• Неправильный отступ. Этим часто грешат новички, забывая, насколько отступы важны в Python. Здесь границы блоков кода не обозначаются ключевыми словами или скобками. Используются так называемые интеллектуальные отступы. Увеличение отступа — это начало блока, уменьшение — конец. Чтобы не запутаться, можно установить среду разработки IDE, которая будет автоматически проверять отступы. 

• Синтаксические ошибки, например, пропуск скобки, двоеточия или кавычки. Если что-то пропущено, выйдет SyntaxError. Перед запуском команды внимательно проверяйте текст. 

• Недопустимая операция для определенного типа данных. Например, есть команда возвести число в квадрат, но выполнить ее не получится, поскольку вместо числа в строке символ. Чтобы не было таких ошибок, проверяйте типы переменных. Удобно делать это с помощью команды  type(). 

• Обращение к словарю по несуществующему ключу. Это ошибка KeyError. Чтобы ее не допустить, проверьте в словаре наличие переключателя. 

• Отсутствие какого-то файла из запрашиваемых. Это ошибка FileNotFoundError. Нужно добавить файл в каталог. 

Несколько полезных советов для начинающих разработчиков: 

• Создавайте виртуальные окружения для каждого проекта, чтобы изолировать зависимости и избежать конфликтов версий.

• Установите и настройте линтеры, например, pylint, flake8 для проверки стиля кода и предотвращения ошибок.

• Используйте фреймворки unittest или pytest для автоматизированного тестирования.  

• Используйте IDE, такие, как PyCharm или Visual Studio Code. Они обеспечивают автодополнение отладку кода, интеграцию с системой контроля версий. 

• Управляйте зависимостями с помощью pipenv или poetry. 

• Избегайте использования глобальных переменных, улучшайте структуру данных и алгоритмы. Используйте профилирование для поиска узких мест в производительности.

• Соблюдайте стандарт стиля кода PEP-8 для улучшения читаемости и согласованности кода.

• Используйте пакетные менеджеры pip или conda для удобного и эффективного управления зависимостями, библиотеками и пакетами.

• Используйте асинхронное программирование с asyncio или библиотеками, такими, как aiohttp, для улучшения работы с вводом/выводом и многозадачностью.

• Следите за актуальностью используемых библиотек и пакетов, обновляйте их, чтобы избегать известных уязвимостей и внедрять новые функции.

• Применяйте Git для отслеживания изменений и работы в команде. Настройте .gitignore для исключения ненужных файлов и папок.

• Предусмотрите кэширование (например, с помощью библиотеки functools.lru_cache) для хранения результатов вычислений и их использования в повторных запросах.

Описанных в статье инструкций хватит для понимания основ работы с Python и написания простых программ. Чтобы идти дальше и делать многослойные приложения, нужно освоить продвинутые алгоритмы создания скриптов и их запуска из командной строки или виртуального окружения.