如何在macOS上安装Python3并设置本地编程环境

＃＃＃介绍

Python 是一种通用的编程语言，可用于许多不同的编程项目。 首次出版于 1991 年，其名称灵感来自英国喜剧团体 Monty Python，开发团队希望使 Python 成为一种使用起来很有趣的语言。 Python 易于设置，并且以相对简单的风格编写，并且对错误有即时反馈，是初学者和经验丰富的开发人员的绝佳选择。 Python 3 是该语言的最新版本，被认为是 Python 的未来。

本教程将指导您在本地 macOS 机器上安装 Python 3 并通过命令行设置编程环境。

1. 1. 先决条件

您将需要一台具有管理访问权限且连接到 Internet 的 macOS 计算机。

1. 1. Step 1 - 打开终端

我们将在命令行上完成大部分安装和设置，这是一种与您的计算机交互的非图形方式。 也就是说，您将输入文本并通过文本从计算机接收反馈，而不是单击按钮。 命令行，也称为 shell，可以帮助您修改和自动化您每天在计算机上执行的许多任务，是软件开发人员必不可少的工具。

macOS 终端是一个可用于访问命令行界面的应用程序。 与任何其他应用程序一样，您可以通过进入 Finder，导航到 Applications 文件夹，然后进入 Utilities 文件夹来找到它。 从这里，像任何其他应用程序一样双击终端以将其打开。 或者，您可以通过按住 command 和 spacebar 键来使用 Spotlight，通过在出现的框中键入终端来查找终端。

还有更多终端命令需要学习，可以让你做更强大的事情。 The article “[An Introduction to the Linux Terminal] (an-introduction-to-the-linux-terminal)” can get you better oriented with the Linux Terminal, which is similar to the macOS Terminal.

1. 1. Step 2 — 安装 Xcode

Xcode 是一个集成开发环境 (IDE)，由 macOS 的软件开发工具组成。 您可能已经安装了 Xcode。 要检查，请在终端窗口中键入：

xcode-select -p

如果您收到以下输出，则说明 Xcode 已安装：

Output/Library/Developer/CommandLineTools

如果您收到错误，请在您的网络浏览器中安装 [来自 App Store 的 Xcode] ( https://itunes.apple.com/us/app/xcode/id497799835?mt=12&ign-mpt=uo%3D2 ) 并接受默认选项。

安装 Xcode 后，返回终端窗口。 接下来，您需要安装 Xcode 的单独命令行工具应用程序，您可以通过键入以下内容来完成：

xcode-select --install

至此，Xcode 及其命令行工具应用程序已完全安装，我们准备安装包管理器 Homebrew。

1. 1. Step 3 — 安装和设置 Homebrew

虽然 OS X 终端具有 Linux 终端和其他 Unix 系统的许多功能，但它并没有提供好的包管理器。 包管理器 是一组软件工具，可用于自动化安装过程，包括初始软件安装、软件升级和配置，以及根据需要删除软件。 他们将安装保存在一个中央位置，并且可以以常用格式维护系统上的所有软件包。 Homebrew 为 OS X 提供了一个免费的开源软件包管理系统，简化了 OS X 上的软件安装。

要安装 Homebrew，请在终端窗口中输入：

/usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"

Homebrew 是用 Ruby 制作的，因此它将修改您计算机的 Ruby 路径。 curl 命令从指定的 URL 中提取脚本。 该脚本将解释它将做什么，然后暂停该过程以提示您确认。 这为您提供了有关脚本将对您的系统执行的操作的大量反馈，并让您有机会验证该过程。

如果您需要输入密码，请注意您的击键不会显示在终端窗口中，但会被记录下来，输入密码后只需按 return 键即可。 否则，当系统提示您确认安装时，按字母 y 表示“是”。

让我们来看看与 curl 命令相关的标志：

• -f 或 --fail 标志告诉终端窗口在服务器错误时不提供 HTML 文档输出。
• -s 或 --silent 标志使 curl 静音，使其不显示进度条，并与 -S 或 --show-error 标志结合使用如果失败，它将确保 curl 显示错误消息。
• 如果服务器报告请求的页面已移动到不同的位置，-L 或 --location 标志将告诉 curl 将请求重做到新位置。

安装过程完成后，我们将 Homebrew 目录放在 PATH 环境变量的顶部。 这将确保 Homebrew 安装将通过 Mac OS X 可能自动选择的工具调用，这些工具可能与我们正在创建的开发环境背道而驰。

您应该使用命令行文本编辑器 nano 使用 nano 命令创建或打开 ~/.bash_profile 文件：

nano ~/.bash_profile

在终端窗口中打开文件后，编写以下内容：

export PATH=/usr/local/bin:$PATH

要保存更改，请按住 control 键和字母 o，并在出现提示时按 return 键。 现在您可以通过按住 control 键和字母 x 来退出 nano。

要激活这些更改，请在终端窗口中键入：

source ~/.bash_profile

完成此操作后，您对 PATH 环境变量所做的更改将生效。

我们可以通过键入以下内容来确保 Homebrew 已成功安装：

brew doctor

如果此时不需要更新，终端输出将显示：

OutputYour system is ready to brew.

否则，您可能会收到运行另一个命令（例如 brew update）的警告，以确保您的 Homebrew 安装是最新的。

Homebrew 准备好后，您可以安装 Python 3。

1. 1. Step 4 — 安装 Python 3

您可以使用 Homebrew 搜索可以使用 brew search 命令安装的所有内容，但为了给我们提供更短的列表，让我们只搜索可用的 Python 相关包或模块：

brew search python

终端将输出您可以安装的列表，如下所示：

Outputapp-engine-python          micropython                python3                 
boost-python               python                     wxpython                 
gst-python                 python-markdown            zpython                  
homebrew/apache/mod_python               homebrew/versions/gst-python010        
homebrew/python/python-dbus              Caskroom/cask/kk7ds-python-runtime     
homebrew/python/vpython                  Caskroom/cask/mysql-connector-python   

Python 3 将成为列表中的项目之一。 让我们继续安装它：

brew install python3

终端窗口将为您提供有关 Python 3 安装过程的反馈，安装完成可能需要几分钟时间。

与 Python 3 一起，Homebrew 将安装 pip、setuptools 和 wheel。

与 Python 一起使用的工具，我们将使用 pip 来安装和管理我们可能希望在开发项目中使用的编程包。 您可以通过键入以下内容来安装 Python 包：

pip3 install package_name

在这里，package_name 可以引用任何 Python 包或库，例如用于 Web 开发的 Django 或用于科学计算的 NumPy。 因此，如果您想安装 NumPy，可以使用命令 pip3 install numpy 来安装。

setuptools 方便打包 Python 项目，wheel 是 Python 的内置打包格式，可以通过减少需要编译的次数来加快您的软件生产。

要检查您安装的 Python 3 的版本，您可以键入：

python3 --version

这将输出当前安装的特定 Python 版本，默认情况下将是可用的 Python 3 的最新稳定版本。

要更新您的 Python 3 版本，您可以先更新 Homebrew，然后再更新 Python：

brew update
brew upgrade python3

确保您的 Python 版本是最新的是一种很好的做法。

1. 1. Step 5 — 创建虚拟环境

现在我们已经安装了 Xcode、Homebrew 和 Python，我们可以继续创建我们的编程环境。

虚拟环境使您能够在计算机上为 Python 项目提供隔离空间，确保您的每个项目都可以拥有自己的一组依赖项，而不会破坏您的任何其他项目。

设置编程环境使我们能够更好地控制 Python 项目以及如何处理不同版本的包。 这在使用第三方包时尤其重要。

您可以根据需要设置任意数量的 Python 编程环境。 每个环境基本上都是计算机中的一个目录或文件夹，其中包含一些脚本以使其充当环境。

选择你想要放置 Python 编程环境的目录，或者使用 mkdir 创建一个新目录，如下所示：

mkdir Environments
cd Environments

进入您希望环境所在的目录后，您可以通过运行以下命令来创建环境：

python3.7 -m venv my_env

本质上，此命令会创建一个包含以下项目的新目录（在本例中称为 my_env）：

• pyvenv.cfg 文件指向您用于运行命令的 Python 安装。
• lib 子目录包含 Python 版本的副本，其中有一个 site-packages 子目录，该子目录一开始是空的，但最终会保存您安装的相关第三方模块。
• include 子目录编译包。
• bin 子目录具有 Python 二进制文件的副本以及用于设置环境的 activate shell 脚本。

这些文件一起工作，以确保您的项目与本地计算机的更广泛上下文隔离，因此系统文件和项目文件不会混合。 这是版本控制的好习惯，并确保您的每个项目都可以访问它需要的特定包。

要使用此环境，您需要激活它，您可以通过键入以下调用激活脚本的命令来执行此操作：

source my_env/bin/activate

您的提示现在将以您的环境名称为前缀，在本例中称为 my_env：

这个前缀让我们知道环境 my_env 当前处于活动状态，这意味着当我们在这里创建程序时，它们将只使用这个特定环境的设置和包。

注意：在虚拟环境中，可以使用命令python代替python3，如果你使用pip代替pip3会更喜欢。 如果您在环境之外的机器上使用 Python 3，则需要专门使用 python3 和 pip3 命令，如 python 和 pip将调用较早版本的 Python。

完成这些步骤后，您的虚拟环境就可以使用了。

1. 1. Step 6 - 创建一个示例程序

现在我们已经设置了虚拟环境，让我们创建一个传统的“Hello, World！” 程序。 这将确保我们的环境正常工作，并让我们有机会更加熟悉 Python（如果我们还没有熟悉 Python）。

为此，我们将打开一个命令行文本编辑器，例如 nano 并创建一个新文件：

nano hello.py

一旦文本文件在终端中打开，我们将输入我们的程序：

print("Hello, World!")

通过键入 control 和 x 键退出 nano，当提示保存文件时按 y。

退出 nano 并返回 shell 后，让我们运行程序：

python hello.py

您刚刚创建的 hello.py 程序应该会导致终端产生以下输出：

OutputHello, World!

要离开环境，只需键入命令 deactivate，您将返回到原来的目录。

＃＃结论

恭喜！ 至此，您已经在本地 Mac OS X 机器上设置了 Python 3 编程环境，可以开始编码项目了！

要在另一台计算机上设置 Python 3，请按照 Ubuntu 16.04、Debian 8、CentOS 7 或Windows 10。 您还可以阅读有关 在 Ubuntu 16.04 服务器 上安装 Python 和设置编程环境的信息，这在开发团队工作时特别有用。

在您的本地机器准备好进行软件开发后，您可以继续学习有关 Python 编码的更多信息，请遵循“了解 Python 3 中的数据类型”和“如何在 Python 3 中使用变量 ”。