为什么要在 Windows 上进行 Python 开发？

Python 是一门跨平台的编程语言，这意味着在 Windows、macOS 和 Linux 上都可以运行，虽然 Python 的“原生”环境是 Linux，但 Windows 上的开发体验已经非常成熟和强大,得益于：

• WSL (Windows Subsystem for Linux)：可以在 Windows 内部直接运行一个完整的 Linux 环境,解决了很多历史遗留的兼容性问题。
• 强大的 IDE：如 Visual Studio Code 和 PyCharm 对 Windows 提供了顶级的支持。
• 庞大的社区：几乎所有 Python 库和工具都对 Windows 提供了官方支持。

核心三件套：Python 解释器、包管理器、虚拟环境

这是 Python 开发的基石,缺一不可。

安装 Python 解释器

推荐方式：从官网安装（最标准、最稳定）

1. 访问官网：打开浏览器，访问 Python 官方下载页面。

2. 下载安装包：页面会自动检测你的 Windows 系统（32位或64位），并推荐最新的稳定版，请下载 Windows installer (64-bit) 或 Windows installer (32-bit)。

   
   （图片来源网络，侵删）

3. 关键步骤：勾选 "Add Python to PATH"

   • 这是最重要的一步！勾选这个选项后，你就可以在命令提示符或 PowerShell 中直接使用 python 命令,而无需手动输入完整的安装路径。
   • 如果已经安装完才想起没勾选，可以参考下面的“环境变量配置”部分进行手动设置。

4. 安装：点击 "Install Now" 进行默认安装即可，它会自动将 Python 安装到你的用户目录下,不需要管理员权限。

验证安装 安装完成后，打开 命令提示符 或 PowerShell（推荐，功能更强大）,输入以下命令：

python --version
# 或者
py --version

如果显示出了 Python 的版本号（如 Python 3.12.0）,说明安装成功。

包管理器：pip

pip 是 Python 的官方包安装器，它随 Python 一起安装,你不需要单独安装它。

验证 pip 在同一个终端中输入：

pip --version

使用 pip

• 安装包：pip install 包名 ( pip install requests)
• 卸载包：pip uninstall 包名
• 升级包：pip install --upgrade 包名
• 查看已安装的包：pip list

最佳实践：使用国内镜像源 由于网络原因，直接从 PyPI 官方源下载可能会很慢，可以配置使用国内的镜像源，如阿里云、清华大学等。

# 临时使用（单次安装）
pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 包名
# 设为默认（推荐）
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

虚拟环境：venv

为什么需要虚拟环境？ 想象一下,你正在开发两个项目：

• 项目 A 需要 requests 版本 2.25。
• 项目 B 需要 requests 版本 2.28。

如果直接在你的全局 Python 环境中安装，就会产生版本冲突，虚拟环境可以为每个项目创建一个隔离的、干净的环境，项目 A 的依赖和项目 B 的依赖互不干扰。

如何使用 venv

1. 创建虚拟环境 在你项目的根目录下打开终端（可以在文件夹地址栏输入 cmd 或 powershell 回车）。 然后运行：

   # my_project 是你给虚拟环境起的名字，通常命名为 venv 或 .env
   python -m venv my_project_env

   执行后，你的项目目录下会出现一个名为 my_project_env 的新文件夹。

2. 激活虚拟环境 在终端中，进入虚拟环境的 Scripts 目录并运行激活脚本。

   # 对于 CMD
   my_project_env\Scripts\activate.bat
   # 对于 PowerShell
   my_project_env\Scripts\Activate.ps1

   激活成功后，你的终端提示符前面会出现 ，里面是你的虚拟环境名，(my_project_env) C:\Users\YourUser\projects\my_project>,这表示你当前处于虚拟环境中。

3. 在虚拟环境中工作 现在所有用 pip 安装的包都会被安装到 my_project_env 这个隔离环境里,而不是全局环境。

4. 退出虚拟环境 当你完成工作后,只需在终端中输入：

   deactivate

代码编辑器与集成开发环境

选择一个好的工具能让开发效率事半功倍。

轻量级神器：Visual Studio Code (VS Code)

强烈推荐！ 免费、开源、插件极其丰富，是目前最受欢迎的 Python 编辑器。

安装与配置

1. 下载安装：从 VS Code 官网 下载并安装。
2. 安装核心插件：打开 VS Code，进入扩展市场（Extensions，图标为四个方块），搜索并安装以下插件：
   • Python：由 Microsoft 官方提供，提供代码补全、语法检查、调试、Linting 等全方位支持。
   • Pylance：Python 的语言服务器,提供更快的代码补全和类型检查。
   • Jupyter：如果你想进行数据科学和机器学习学习，这个插件可以让你在 VS Code 中直接运行 Jupyter Notebook。
3. 选择解释器：
   • 按 Ctrl+Shift+P 打开命令面板。
   • 输入 Python: Select Interpreter。
   • 在列表中选择你正在使用的 Python 解释器，如果你创建了虚拟环境，它会自动出现在列表中，选择它即可，VS Code 会自动识别虚拟环境并使用其中的 pip。

使用 VS Code

• 终端集成：VS Code 内置了终端，可以直接在编辑器里打开,方便你创建和激活虚拟环境。
• 调试器：设置断点（点击行号左侧），然后按 F5 即可启动调试，查看变量值,单步执行代码。
• 代码格式化：安装 black 或 autopep8 插件,可以一键美化你的代码风格。

专业级 IDE：PyCharm

由 JetBrains 公司开发，功能非常强大，是许多专业开发者的首选,它分为两个版本：

• PyCharm Community (社区版)：免费，功能已经非常强大，足以满足绝大多数 Python 开发需求。
• PyCharm Professional (专业版)：付费，提供 Web 开发、科学计算、数据库工具等更多高级功能。

特点

• 开箱即用：安装后对 Python 的支持非常完善,配置相对简单。
• 强大的代码分析和重构工具。
• 集成的调试器和测试运行器。
• 对虚拟环境的管理非常友好。

选择建议

• 初学者：从 VS Code 开始，它更轻量，社区资源多,学习曲线平缓。
• 专业开发者/大型项目：PyCharm 提供的深度集成和生产力工具可能更吸引你。

进阶与专业选择：WSL (Windows Subsystem for Linux)

如果你遇到以下情况，WSL 是你的救星：

• 需要使用很多 Linux 下特有的命令行工具（如 grep, sed, awk）。
• 开发 Linux 后端服务,希望环境保持一致。
• 某些 Python C 扩展在 Windows 上编译困难。

WSL 是什么？ 它不是一个虚拟机，而是一个“兼容层”，让你在 Windows 10/11 上直接运行一个真正的 Linux 内核,性能开销极小。

如何使用 WSL 进行 Python 开发？

1. 安装 WSL：在 Windows PowerShell (管理员模式) 中运行：

   wsl --install

   这条命令会自动完成所有步骤：启用所需功能，下载最新的 Linux 内核，并安装 Ubuntu 发行版。

2. 配置 Linux 环境：安装完成后，启动 Ubuntu,设置用户名和密码。
3. 在 WSL 中安装 Python：在 Ubuntu 终端中，你可以像在原生 Linux 系统一样使用 apt 安装 Python：

   sudo apt update
   sudo apt install python3 python3-pip python3-venv

4. 无缝集成：WSL 中的文件可以直接在 Windows 的文件管理器中访问（路径通常是 \\wsl$\Ubuntu\home\your_user），VS Code 也提供了 WSL 扩展，让你可以直接在 VS Code 中连接并编辑 WSL 里的文件，获得近乎原生的 Linux 开发体验。

总结与推荐路径

最终推荐的最佳实践流程

1. 安装 Python：从官网下载，务必勾选 "Add Python to PATH"。
2. 配置 pip 镜像源：使用清华或阿里源加速下载。
3. 选择你的 IDE：从 VS Code 开始，安装 Python 插件。
4. 创建项目：
   • 新建一个项目文件夹。
   • 在文件夹内打开 VS Code 的终端。
   • 运行 python -m venv venv 创建虚拟环境。
   • 运行 .\venv\Scripts\activate (PowerShell) 或 venv\Scripts\activate.bat (CMD) 激活环境。
   • 在 VS Code 中，通过 Ctrl+Shift+P 选择 Python: Select Interpreter,并选择你刚刚创建的虚拟环境。
5. 开始编码：现在你拥有了一个干净、隔离、高效的 Python 开发环境！

希望这份详细的指南能帮助你在 Windows 上顺利地开始 Python 开发之旅！