# Python 环境安装与变量

## 学习目标
- 学会在不同操作系统上安装 Python 3
- 了解 Python 解释器与 IDE 的选择
- 掌握变量的定义、命名规范与基本使用
- 学会使用 `print()` 和 `input()` 进行输入输出

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## 一、Python 简介

Python 是一门高级、解释型、通用的编程语言，由 Guido van Rossum 于 1991 年发布。它以简洁、易读的语法著称，广泛应用于 Web 开发、数据分析、人工智能、自动化运维等领域。

Python 3 是当前的主流版本，Python 2 已于 2020 年停止维护，本教程全部基于 **Python 3.x**。

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## 二、环境安装

### 2.1 Windows 安装

1. 访问 [Python 官网](https://www.python.org/downloads/) 下载最新版安装包
2. 运行安装程序，**务必勾选 "Add Python to PATH"**
3. 点击 "Install Now" 完成安装

验证安装：

```bash
python --version
```

### 2.2 macOS 安装

macOS 自带 Python 2.7，建议通过 Homebrew 安装 Python 3：

```bash
brew install python3
```

验证：

```bash
python3 --version
```

获取下载安装包安装：
1. 下载
    ```http request
    https://www.python.org/downloads/macos/
    ```
2. 安装  
点击安装包按提示安装即可
3. 配置环境变量  
无须配置环境变量，终端输入python3即可

### 2.3 Linux 安装

大多数 Linux 发行版已预装 Python 3：

```bash
# Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install python3 python3-pip

# CentOS/RHEL
sudo yum install python3
```

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## 三、第一个 Python 程序

创建一个文件 `hello.py`，写入以下内容：

```python
print("Hello, Python!")
```

运行：

```bash
python hello.py
```

输出：

```
Hello, Python!
```

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## 四、IDE 与编辑器推荐

| 工具 | 特点 | 适用人群 |
|------|------|----------|
| VS Code | 轻量、插件丰富、免费 | 所有开发者 |
| PyCharm | 功能全面、智能提示强 | 专业开发者 |
| Jupyter Notebook | 交互式、适合数据分析 | 数据科学 |
| IDLE | Python 自带、简单 | 初学者入门 |

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## 五、变量基础

### 5.1 什么是变量

变量是用于存储数据的命名容器。Python 中变量不需要声明类型，直接赋值即可创建。

```python
# 变量赋值
name = "Alice"      # 字符串
age = 25            # 整数
height = 1.68       # 浮点数
is_student = True   # 布尔值

print(name)     # Alice
print(age)      # 25
print(height)   # 1.68
```

### 5.2 变量命名规则

- 只能包含字母、数字和下划线 `_`
- 不能以数字开头
- 区分大小写（`name` 和 `Name` 是不同的变量）
- 不能使用 Python 关键字（如 `if`、`for`、`class` 等）

```python
# 合法命名
user_name = "Tom"
_age = 20
MAX_SIZE = 100

# 非法命名（会报错）
# 2name = "error"      # 不能以数字开头
# my-name = "error"    # 不能包含连字符
# class = "error"      # 不能使用关键字
```

### 5.3 命名风格（PEP 8 规范）

```python
# 小写 + 下划线（变量、函数）
user_name = "Alice"

def calculate_sum():
    pass

# 大写 + 下划线（常量）
MAX_CONNECTIONS = 100
PI = 3.14159

# 驼峰命名（类名）
class UserInfo:
    pass
```

### 5.4 查看关键字

```python
import keyword

print(keyword.kwlist)
# ['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await',
#  'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except',
#  'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is',
#  'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return',
#  'try', 'while', 'with', 'yield']
```

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## 六、基本输入输出

### 6.1 print() 输出

```python
# 基本输出
print("Hello, World!")

# 输出多个值
name = "Bob"
age = 30
print("姓名:", name, "年龄:", age)
# 姓名: Bob 年龄: 30

# 自定义分隔符和结尾
print("A", "B", "C", sep="-")      # A-B-C
print("Loading", end="...")          # 不换行，以 ... 结尾
print("Done!")
# Loading...Done!
```

### 6.2 input() 输入

```python
# 获取用户输入（返回字符串）
name = input("请输入你的名字: ")
print("你好,", name)

# 输入数字需要转换
age_str = input("请输入你的年龄: ")
age = int(age_str)          # 转换为整数
print("你明年", age + 1, "岁")

# 简写
height = float(input("请输入身高(m): "))
print("身高:", height)
```

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## 七、注释

```python
# 单行注释

"""
多行注释（文档字符串）
常用于函数或模块的说明
"""

'''
也可以用三个单引号
实现多行注释
'''

# 行尾注释
x = 10  # 定义变量 x
```

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## 八、代码示例：综合练习

```python
"""
用户信息录入程序
"""

print("=" * 30)
print("   欢迎使用用户信息录入系统")
print("=" * 30)

# 获取用户输入
name = input("请输入姓名: ")
age = int(input("请输入年龄: "))
city = input("请输入城市: ")

# 输出结果
print("\n--- 录入成功 ---")
print(f"姓名: {name}")
print(f"年龄: {age}")
print(f"城市: {city}")
print(f"明年你将是 {age + 1} 岁")
```

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## 小结

- Python 3 是当前主流版本，安装时注意勾选 "Add to PATH"
- 变量是存储数据的容器，不需要声明类型
- 命名遵循 PEP 8 规范：变量用 `snake_case`，类用 `CamelCase`
- `print()` 用于输出，`input()` 用于获取用户输入（返回字符串）
- 注释用 `#` 或 `'''` / `"""`

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## 练习

1. 编写程序，输入圆的半径，输出圆的面积和周长（`π` 取 3.14159）。
2. 定义三个变量分别存储你的姓名、年龄、爱好，并格式化输出。
3. 查看并打印 Python 的所有关键字列表。