Установка Python 3 на Windows

Python - один из самых популярных языков программирования в мире. Его используют для создания веб-сайтов, приложений, игр и даже искусственного интеллекта. Установка Python на компьютер - первый шаг к освоению этого увлекательного языка. В этой статье мы подробно рассмотрим, как установить Python 3 на Windows 10 и начать программировать.

Что такое Python и зачем его устанавливать

Python - это высокоуровневый язык программирования общего назначения, созданный в начале 1990-х годов. Он был разработан с акцентом на читабельность кода и простоту освоения.

Python позволяет быстро писать компактный, но в то же время выразительный и понятный программный код.

Язык широко используется в веб-разработке, научных вычислениях, разработке искусственного интеллекта, создании скриптов для автоматизации различных задач и многих других областях.

Преимущества Python

• Простой и понятный синтаксис
• Мультипарадигменность (поддержка ООП, процедурного и функционального программирования)
• Большое количество библиотек для решения разнообразных задач
• Кроссплатформенность (программы на Python запускаются на разных операционных системах)

Цферы применения Python

Несколько популярных направлений, где активно применяется Python:

1. Веб-разработка и создание веб-сервисов
2. Анализ данных, машинное обучение, искусственный интеллект
3. Тестирование и автоматизация
4. Научные вычисления и визуализация
5. Разработка desktop и мобильных приложений
6. Системное администрирование
7. Игры и 3D-графика

Для решения задач в этих областях существует множество готовых библиотек и фреймворков на Python. Например, Django и Flask используются для создания веб-сайтов, NumPy, Pandas, Matplotlib - для анализа и визуализации данных, Pytest и Selenium применяются в тестировании, PyGame и Kivy - для написания игр.

Требования к компьютеру для установки Python

Для установки Python не требуется мощный компьютер. Вот минимальные системные требования:

Конечно, если вы собираетесь активно использовать Python, например, для машинного обучения или обработки больших данных, имеет смысл выделить под эти задачи отдельный компьютер с более мощной конфигурацией.

Дополнительное ПО

Кроме самого интерпретатора Python, рекомендуется установить:

• Редактор кода, например Visual Studio Code, PyCharm или Sublime Text для удобной разработки
• Системы контроля версий кода: Git, Mercurial
• Менеджер виртуальных окружений virtualenv или pipenv для изоляции проектов друг от друга

Эти инструменты значительно расширяют возможности Python-разработчика.

Выбор версии Python для установки

Существует несколько веток Python с разными номерами версий. Рассмотрим основные из них:

Версии Python условно подразделяют на две основные ветки:

• Python 2.x
• Python 3.x

Между ними есть ряд отличий в синтаксисе и функциональности. Код, написанный для Python 2.x, не всегда будет работать в Python 3.x и наоборот.

На данный момент актуальной считается ветка Python 3.x, в которой реализовано много новых возможностей языка. Поэтому именно ее мы и будем рассматривать далее.

Актуальные версии Python 3

Рассмотрим последние выпущенные версии Python 3:

Каждая новая версия включает улучшения производительности, обратную совместимость с предыдущими релизами и новые возможности языка.

Для изучения и разработки приложений подходит любая из перечисленных версий Python 3. Чаще всего используют последнюю стабильную на текущий момент (Python 3.11).

32 или 64 бита

Еще один немаловажный момент - разрядность устанавливаемой версии Python. Современные компьютеры в подавляющем большинстве 64-разрядные, поэтому юрекомендуется ставить именно 64-битный дистрибутив Python.

32-битная версия актуальна разве что для очень старых систем. К тому же она имеет ограничение на использование оперативной памяти до 4 Гб.

Установка Python на Windows

Итак приступим непосредственно к установке python на Windows 10. Рассмотрим последовательно все шаги.

Заходим на официальный сайт python.org в раздел загрузок и качаем инсталлятор последней версии (на момент написания это Python 3.11.2):

Выбираем 64-разрядную версию дистрибутива для своей операционной системы. Запускаем скачанный *.exe файл и видим окно мастера установки:

Настройка параметров установки

Нажимаем кнопку "Install now" и принимаем лицензионное соглашение.

Далее важный момент - нужно поставить галочку "Add Python to PATH":

Это добавит директорию с исполняемыми файлами Python в системную переменную PATH. Благодаря этому мы сможем запускать Python и писать код в любом каталоге, а не только в папке установки.

Другие параметры можно оставить по умолчанию. Нажимаем "Install" и ждем окончания процесса.

Проверка установки

Чтобы убедиться, что python установка прошла успешно, открываем командную строку Windows (клавиша Win + R, вводим cmd) и пишем команду:

python --version

Если все хорошо, мы увидим номер версии установленной у нас Python. К примеру:

Python 3.11.2

Также можно просто набрать python в консоли и убедиться, что запустился интерактивный интерпретатор:

Отлично! Python установка завершена, теперь можно приступать к написанию кода на этом популярном языке программирования.

Установка пакетов и библиотек Python

После того как мы установили Python, следующий логичный шаг - подключить полезные библиотеки, которые расширяют возможности языка для решения конкретных задач.

Стандартный менеджер пакетов, который поставляется вместе с Python - это Pip. Он позволяет легко устанавливать, удалять и управлять библиотеками прямо из командной строки.

Чтобы убедиться, что pip доступен, введите в консоли:

pip --version

Если pip не найден, можно установить его командой:

python -m ensurepip --default-pip

Установка библиотек

Теперь можно приступать к установке пакетов python. Самые популярные из них:

• numpy - для математических вычислений
• pandas - анализ и обработка данных
• matplotlib - построение графиков и визуализация
• scikit-learn - алгоритмы машинного обучения
• tensorflow - библиотека для создания нейросетей

Установить любой пакет можно командой:

pip install <название пакета>

Например, для установки pandas выполняем:

pip install pandas

Виртуальные окружения

Для изоляции проектов друг от друга и предотвращения конфликтов версий библиотек, используют виртуальные окружения (virtualenv). Это независимые папки с собственными интерпретатором Python и установленными библиотеками.

Создать виртуальное окружение можно стандартной библиотекой venv:

python -m venv env

Или установив утилиту virtualenv через pip:

pip install virtualenv virtualenv env

Где env - это название нашего виртуального окружения.

Использование Python в средах разработки

Для удобной разработки на Python подойдут специальные интегрированные среды разработки (IDE). Рассмотрим настройку двух популярных вариантов - VS Code и PyCharm.

Visual Studio Code - отличный кроссплатформенный редактор кода, поддерживающий Python "из коробки". Чтобы включить такую поддержку:

1. Устанавливаем расширение Python в VS Code
2. Выбираем интерпретатор Python в настройках
3. Включаем подсветку синтаксиса для файлов .py

После этого VS Code готов для продуктивной Python-разработки.

Установка и настройка PyCharm

PyCharm - популярная кроссплатформенная IDE для Python от компании JetBrains. Она имеет богатую функциональность "из коробки":

• Автодополнение кода
• Отладка и профилирование
• Рефакторинг
• Тестирование
• Интеграция с системами контроля версий

Чтобы установить PyCharm, достаточно скачать инсталлятор с официального сайта и запустить его. Выбираем Professional или Community версию в зависимости от наших нужд.

Основы программирования на Python

Изучим базовые принципы написания кода на Python после его установки. Любая Python-программа состоит из импортируемых модулей, определения функций и классов. Рассмотрим простой пример:

 import math def print_square(num): print(num**2) print_square(5) 

Здесь мы импортируем модуль math, определяем функцию для возведения числа в квадрат и вызываем ее, передав число 5.

Запуск python-файлов

Чтобы запустить данный код, сохраняем его в файл main.py и вызываем интерпретатор в консоли, указав путь к файлу:

python main.py

В результате увидим вывод 25 - квадрат числа 5.

Работа в интерактивной оболочке

Также можно запустить интерпретатор без указания файла. Это интерактивный режим работы с Python:

python

Теперь построчно можно писать и выполнять код, обращаться к переменным сеанса и тестировать

Интерактивная оболочка удобна для быстрого тестирования небольших фрагментов кода.

Отладка кода

Чтобы находить и исправлять ошибки в программах на Python, используют:

• Логирование - вывод отладочных сообщений
• Трассировку - пошаговое выполнение кода
• Исключения - перехват ошибок во время выполнения
• Юнит-тесты - автоматическая проверка функций и методов

Большинство IDE, такие как PyCharm, имеют удобные инструменты для отладки.

Также полезны будут библиотеки вроде pdb, unittest или pytest. Они помогут "высветить" баги в коде.