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2016年12月18日 星期日

Python編輯器PyCharm的入門簡易使用

在自己實際用過與試過的眾多Python編輯器中,PyCharm無疑是最好用的一個,尤其對於初學者來說,它好用的提示功能可協助初學者減少犯錯,在初學階段能順利些。PyCharm有專業版與社群版,不論哪個版本,功能都相當多,對於初學者而言,可能會有面對超級工具卻不知如何入門的冏境。

這裡簡介社群版中對於初學者而言,簡單與夠用的一些功能供參考。那些進階功能,有些暫時用不著,以後再去慢慢了解即可。

以下使用的環境是Ubuntu Mate 16.04, Python 3.5以及PyCharm Community Edition Version 2016.3.1。還需要Java環境來執行PyCharm。PyCharm並無中文介面,以下說明中在必要時會加入中譯詞。(我發現有人做了簡體中文語言包,但不一定適用在最新版本上。)

PyCharm的更新算是相當頻繁,也不見得要一見新版釋出就去更新,有時會有局部更新,有時改動較大就要下載整個新版檔案換裝。這裡不詳述安裝過程的細節,因為PyCharm的網頁上就有安裝的指示。也不談社群版與專業版的差異,這些在官網上都查得到,這裡只純粹談簡易的使用,也不涉及操作細節。

下載頁下載壓縮檔後,假設解壓縮到/opt/目錄下,這需要root權限。
主要的執行檔是:

/opt/pycharm-community-2016.3.1/bin/pycharm.sh
在桌面環境,以一般權限的帳號即可執行上述命令。視情況可自行把上述命令加入「主選單」中。

第一次啟動時會詢問是否有舊版的設置檔,有的話可匯入;如果要換裝新版,別先把舊版刪除,而是裝好新版後,先匯入舊版設置檔,再把舊版程式刪除。(或是之前曾把舊版設置匯出儲存,而且能找得到就無所謂。)
以下假定沒有舊設置檔,要自行做些設置。也假定先從啟動畫面中的Create New Project開始。

PyCharm中所謂的Project(以下稱專案)其實就是一個存放Python程式碼的資料夾。在開發Python軟體時,通常會把相關的Python程式碼檔案放在同一資料夾中,也就是把該軟體的程式碼集中在同一資料夾中方便管理,視為一個軟體的開發專案看待。在這資料夾中你要放其它檔案或說明文件當然也無所謂,總之自行做好組織與管理即可,PyCharm主要關注與Python程式碼方面有關的檔案,並在該資料夾中加入一個隱藏的.idea資料夾,在其中做些記錄,使用者無需理會這個資料夾,除此之外PyCharm並不會再加入其它東西,不像某些開發工具可能還會有額外的一個專案檔。

新建專案的畫面中指定新專案的所在,與所用的Python版本。

PyCharm在建好新專案後的畫面:

先大概了解一下工作環境:
在左邊顯示的側邊工作視窗,可以看到專案中的檔案。在Project字旁邊有個下拉箭頭,可切換不同的檢視方式。此處目前主要看Project與Project Files,可讓我們清楚知道專案中有什麼內容。箭頭右方還有幾個按鈕,滑鼠放在上面時會有作用提示,這裡不講。這個側邊工作視窗可利用命令選單View - Tool Windows - Project切換顯示或隱藏。注意到命令選單上也顯示了快捷鍵,所以這個切換動作除了用這個命令選單,也可用快捷鍵,而視窗畫面中左下角的那個按鈕也可用來顯示此工作視窗。所以相同一個動作,可能可以藉由不同方式來達成,以下則主要介紹其中一種方式。

剛開始時還沒有檔案,所以視窗右邊區域還沒有程式碼可以顯示。

以下就以條列式的方式,依命令選單的順序,逐一把常用且重要的東西列出來,像關閉程式之類與編程工作無關緊要的或像匯出/匯入設置這類淺顯易懂就略過不談。不在命令選單中,但常用的則列在後面。

  • File -- New...:在這裡可以新建空白檔案、目錄、Python Package,還有Python檔案、Jupyter Notebook、HTML檔案。是的,PyCharm也可編寫HTML。
  • File -- Settings...:設置項目相當多,這裡提出幾個較常見與重要的。
  1. Appearance & Behavior -- Appearance -- UI Options -- Theme:自己習慣用暗色的Darcula。
  2. Editor -- General -- Appearance -- Show line numbers:顯示行號。
  3. Editor -- Colors & Fonts -- Font:修改Scheme與字體大小,這裡我習慣用暗色的WarmNeon。在較早的版本,若要修改字體大小,Scheme必須另存,即Save As...另存之後才能改字體。
  4. Editor -- Code Style -- File and Code Templates:新檔案的範本。在這裡可對幾類檔案設置範本,等你學到#!用法或# -*- coding: utf-8 -*-之後就可以把它們加在範本內,以後開新檔案就不用再重複輸入。
  5. Editor -- Code Style -- File Encodings:檔案編碼,建議用預設值UTF-8即可。
  6. Project -- Project Interpreter:在這裡可指定所用的Python版本或虛擬環境。也可安裝、移除或升級所用Python環境中的package。
  • Edit:與文字編輯相關的功能,不多寫了。
  • View:工作視窗檢視方面的功能。其中有個Enter Presentation Mode,在做教學展示時這簡報模式就相當方便。
  • Code:代碼編寫方面的功能,常用的像註釋功能Comment with Line Comment與Comment with Block Comment(別忘了有快捷鍵可用)。偶而也可用一下Reformat Code把代碼排整齊。
  • Refactor:重構。如果你不清楚重構是什麼意思,很明顯的,你只會用到其中的Rename...(重新命名),包含像檔案名稱、變數名稱、函式名稱之類的重新命名,假設重新命名某個函式,PyCharm會檢查專案中有哪些Python檔案中用了這函式,逐一改成新名稱。
  • Run:執行與偵錯方面的功能。初學者在方面可能會不小心搞錯,所以給個以下的建議。專案中有多個Python檔案時,你可能會先編輯完A檔案之後執行它,之後編輯了B檔案後再按這裡的執行卻發現執行的是A檔案而不是B。此時的建議是可以在左邊專案工作視窗用滑鼠左鍵點選要執行的Python檔案,利用快捷選單(Pop-up Menu)中的Run會比較直接。執行後,視窗下端會出現一執行畫面,畫面左邊會有幾個按鍵提供重新執行、停止執行的功能。
  • Run -- Edit Configurations...:這設置與前述設置有點不同,是針對腳本的執行環境。
  • Help:程式說明檔與檢查更新之類的功能。
  • 左側專案工作視窗中,當點選專案中的檔案或目錄時,快捷選單中有個Show in File Manager,可讓檔案管理員程式開啟到該位置,這在某些情形下很方便。譬如專案中有某個說明文件是PDF檔,你想查看這文件的內容,利用這功能只需幾個動作就可將其開啟,無需費時費力另外自行開啟檔案管理員並找到該檔後將其開啟。除了這功能,如果想從別處複製或移動檔案到專案中,你甚至可以把專案工作視窗當成像檔案管理員一樣,從另一個檔案管理員視窗拖曳檔案過來,反之亦可,或是在兩個PyCharm程式之間用這種方式複製或移動檔案;當然,用Edit -- Copy/Paste對檔案操作也是可以的。
以上對於初學者而言夠用了,隨著使用經驗的增長,自然就會對它逐漸熟悉了。

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