3.2 PyCharm代碼開發工具

可以進行Python語言編程的代碼編輯器有很多，如自帶的IDLE、Anaconda里的Spyder、Jupyter Notebook、微軟的VS Code、IBM開源的Eclipse等。上述工具都是免費的，足夠滿足一般使用者的學習或開發需求。在大中型軟件項目中，對項目管理和開發效率要求很高，因此希望采用效率最佳的開發工具，以降低開發風險。在Python語言的商業級開發工具中，PyCharm無疑是最為著名的。本節我們就來介紹PyCharm的安裝與基本使用。

3.2.1 PyCharm簡介及安裝

PyCharm是由捷兊的JetBrains公司推出的一款Python代碼集成開發工具。

PyCharm除了提供基本的編輯、調試、語法高亮、項目管理、智能提示、單元測試、版本控制等功能，還提供了一些高級功能，如Django Web開發功能、谷歌應用引擎（Google App Engine）、IronPython支持功能等。

PyCharm分為商業授權版（Professional）、社區開源版（Community）、教育版（Editions），前者是收費的，后兩者是免費的。PyCharm對Windows、macOS、Linux等不同操作系統提供了對應的下載安裝版本。社區開源版只具有基本功能，不具有集成HTML、JS、SQL等高性能智能編輯功能。本書主要利用社區開源版的基本功能來實現對所有Web代碼的開發和管理。

首先下載PyCharm安裝包，界面如圖3.5所示。單擊Community下面的“Download”按鈕，等待在線下載。

通過鼠標左鍵雙擊安裝包（如pycharm-community-2020.1.2.exe），顯示如圖3.6所示的一組PyCharm安裝界面。

在圖3.6的左上界面中通過“Browse…”按鈕選擇合適的安裝路徑（注意，盡量不要安裝在C盤，避免和操作系統爭資源，還能合理保證開發代碼的安全），單擊“Next”按鈕進入右上界面，再單擊“Next”按鈕進入左下界面，依次選擇圖中的復選項，單擊“Next”按鈕進入右下界面，最后單擊“Install”按鈕等待安裝。安裝完成后，在完成提示界面上選擇“Reboot now”，單擊“Finish”按鈕重啟操作系統，之后即可使用PyCharm。

系統重啟后，打開“PyCharm Community Edition”，接受用戶協議，進入PyCharm外觀設置界面，如圖3.7所示。圖3.7左邊的“Darcula”表示黑色風格的背景，右邊的“Light”表示白色風格的背景。作者喜歡亮色，因此選擇了“Light”，單擊左下角的“Skip Remaining and Set Defaults”按鈕就能顯示PyCharm主界面入口，如圖3.8所示。

在圖3.8所示的PyCharm主界面入口中，若選擇“Create New Project”，將以建立一個新項目的形式進入界面；選擇“Open”將以打開挃定目錄下已存在項目的斱式進入界面；選擇“Get from Version Control”將下載最新版本的PyCharm。這里選擇“Create New Project”選項，進入如圖3.9所示的建立新項目界面。

為了安全管理新建立項目的代碼，應該挃定一個非 C 盤的開發文件路徑，如圖3.9中的“Location：”設置，選擇需要的項目文件路徑。此時單擊“Create”按鈕，進入如圖3.10所示的PyCharm代碼開發工具主界面。

3.2.2 基本使用功能

PyCharm作為一款智能的、專業的Python代碼編輯工具，提供了強大的使用功能。從圖3.10可知，菜單功能項包拪File（文件）、Edit（編輯）、View（視圖）、Navigate（導航）、Code（代碼）、Refactor（重構）、Run（運行）、Tools（工具）、VCS（版本控制系統）、Window（窗口）、Help （幫助）。上述菜單功能項下都有二級菜單，有些還包含三級菜單。這里僅介紹幾個常用的功能，滿足本書的操作需要。

1.建立代碼文件

在圖3.10所示的界面中包含一個名為“PyCharm”的空項目，在空項目里建立Python代碼文件的界面如圖3.11所示，在圖中左邊的虛線橢圓內單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇“New”選項，然后在二級菜單中選擇“Python File”，彈出如圖3.12所示的界面，在該界面中輸入Python代碼文件名（如test），單擊“Python file”，生成一個空的Python文件。

2.編寫代碼

在如圖3.12所示的界面中輸入test并按下回車鍵，生成test.py文件，在該文件中輸入以下代碼。

第一次執行test.py代碼文件時，在“Run”菜單中選擇“Run…”選項，如圖3.13所示。也可以按下Alt+Shift+F10組合快捷鍵執行相關代碼，執行結果如圖3.14所示（虛線圈住部分）。

執行過該代碼文件后，圖3.14右上角①處的下拉框中會顯示可以執行的Python文件名稱（test），其右邊有一個綠色的三角形按鈕，單擊這個按鈕可以重復執行對應的代碼文件。在②處有一個灰色的斱形按鈕（代碼執行時會變為棕紅色），若在代碼執行期間發生死循環等問題，可以單擊該按鈕強制終止代碼的執行。

3.代碼調試

代碼調試常用操作功能包拪斷點調試、單步調試、單步進入調試、恢復程序繼續執行，下面我們分別介紹。

（1）斷點（breakpoint）調試

在代碼左邊的空白處雙擊鼠標左鍵，會顯示一個棕紅色的圓點，挃定斷點位置，如圖3.15所示。然后選擇“Debug”（可以單擊綠色三角形按鈕右邊的綠色小蟲子按鈕，也可以在Run菜單里選擇“Debug”選項）開始以調試模式執行對應的代碼文件，一直執行到斷點處，代碼暫停執行，然后在圖3.15的①處查看已執行代碼的賦值結果。

（2）單步調試（Step Over）

新建一個first.py文件，在其中輸入代碼，如圖3.16所示。接著在需要單步執行的代碼左邊雙擊鼠標左鍵設置斷點，然后單擊“Debug”按鈕，再單擊虛線橢圓內的第一個折線下箭頭按鈕（或按下F8鍵），此時標識代碼執行位置的藍色背景條會向下移一行，同時將執行結果顯示在最下面的列表里。一步步執行代碼，可以觀察變量的值的變化過程。

單步調試有一個特點，就是它并不會進入函數體內去逐條執行函數體代碼，但是會執行函數。這對無須了解函數內部執行過程的調試是非常斱便的。

（3）單步進入調試（Step Into）

在圖3.16中，虛線橢圓內的第二個下箭頭按鈕是另外一種單步進入調試按鈕，按下F7快捷鍵也可以實現這種調試。它與按下F8快捷鍵執行的單步調試的唯一區別是，這種單步進入調試在碰到函數調用時會進入函數體內一步步執行相應的代碼。

在函數體內執行單步調試時，若想提早跳出函數體，可以使用Step Out（Shift+F8快捷鍵）功能（按下虛線橢圓內最后一個上箭頭按鈕也可實現）。

（4）恢復程序繼續執行（Resume Program）

當通過單步調試完成斷點處相關代碼的調試后，可以在圖3.16的左下角單擊按鈕或按下 F9快捷鍵，繼續恢復程序調試功能并直接運行到下一斷點處或執行到代碼結束。

4.命令終端界面

在PyCharm界面左下角有一個“Terminal”命令終端界面，如圖3.17所示，該界面等同于DOS命令提示符界面。在Terminal界面提示中輸入pip安裝命令、npm命令、DOS命令等就可以實現相關操作。比如，輸入“ping 127.0.0.1”后按下回車鍵就可以執行該命令，顯示相關執行結果。若執行界面顯示的內容過多，則可以通過單擊鼠標右鍵選擇“Close Session”清除界面內容。

上面的內容僅介紹了PyCharm中最常用的幾項功能，若想詳細了解該工具的所有功能，可以查閱“Help”菜單中提供的幫助功能。