如何建立Python：從零開始打造您的Python開發環境，詳盡教學與常見問題解答

歡迎來到這份專為初學者與進階使用者設計的「如何建立Python」詳盡指南。Python作為當今最受歡迎的程式語言之一，廣泛應用於數據科學、網頁開發、自動化、人工智慧等多個領域。然而，許多剛接觸Python的朋友，對於如何「建立」一個穩定、高效且易於管理的Python開發環境感到困惑。本篇文章將帶您一步步完成這個過程，確保您能順利地開始您的Python程式設計之旅。

為什麼需要「建立」Python環境？

「建立Python」在這裡並非指從原始碼編譯Python，而是指在您的電腦上安裝Python解釋器，並配置好相關的開發工具與環境。這就像是為您的Python專案準備一個專屬的工作室，讓所有的工具和資源都能協同運作。一個妥善建立的Python環境，能有效避免版本衝突、管理套件依賴，並提升您的開發效率。

第一步：下載與安裝Python

在開始撰寫任何Python程式碼之前，您需要先將Python安裝到您的電腦上。我們會針對不同的作業系統提供詳細的安裝步驟。

Windows 系統的安裝步驟

1. 前往Python官方網站： 打開您的瀏覽器，輸入網址

   https://www.python.org/downloads/

   。

2. 下載最新版本： 在下載頁面，找到「Download Python」按鈕。通常，它會自動推薦適合您作業系統的最新穩定版本。點擊下載「Windows Installer」執行檔（例如：

   python-3.x.x-amd64.exe

   ）。

3. 執行安裝程式： 雙擊下載的執行檔。
4. 重要步驟：勾選「Add Python to PATH」： 在安裝程式的第一個畫面，務必勾選左下角的「Add Python 3.x to PATH」選項。這個步驟至關重要，它會自動將Python的可執行路徑添加到您的系統環境變數中，讓您可以在任何命令提示字元視窗中直接執行Python命令。
5. 選擇安裝類型： 建議選擇「Install Now」進行預設安裝，這會將Python安裝到推薦的路徑。如果您需要自訂安裝路徑，則選擇「Customize installation」。
6. 完成安裝： 按照安裝程式的指示完成安裝過程。安裝完成後，您會看到一個成功訊息。

macOS 系統的安裝步驟

macOS 系統通常會預裝Python 2.x 版本，但我們強烈建議安裝並使用Python 3.x 版本，因為Python 2 已不再維護。最推薦且簡便的方式是使用Homebrew這個套件管理器。

1. 安裝Homebrew（如果尚未安裝）： 打開「終端機」（可以在「應用程式」->「工具程式」中找到），然後貼上以下命令並按下Enter鍵執行：

   /bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

   按照螢幕上的提示操作，可能需要輸入您的電腦密碼。

2. 使用Homebrew安裝Python 3： Homebrew安裝完成後，在終端機中輸入以下命令：

   brew install python

   Homebrew 會自動下載並安裝最新版本的Python 3，同時也會處理好環境變數的配置。

Linux 系統的安裝步驟

大多數Linux發行版都會預裝Python，但通常是Python 2.x 或較舊的Python 3.x 版本。為了保持最新和避免衝突，建議透過發行版的套件管理器安裝最新版本。

1. 更新套件列表：

   • 對於基於Debian/Ubuntu的系統：

     sudo apt update

     sudo apt upgrade

   • 對於基於Red Hat/Fedora的系統：

     sudo dnf update

2. 安裝Python 3：

   • 對於基於Debian/Ubuntu的系統：

     sudo apt install python3

     sudo apt install python3-pip

   • 對於基於Red Hat/Fedora的系統：

     sudo dnf install python3

     sudo dnf install python3-pip

3. 考慮使用pyenv (進階)： 如果您需要在同一台機器上管理多個Python版本，

   pyenv

   是一個非常強大的工具。這在您處理舊專案或特定版本要求時特別有用。

第二步：驗證Python與pip安裝

安裝完成後，確認Python和其套件管理器pip都已正確設置，是開始程式設計前的關鍵一步。

開啟終端機/命令提示字元

• Windows： 在開始選單搜尋「cmd」或「命令提示字元」，然後打開它。

• macOS/Linux： 打開「終端機」（Terminal）。

檢查Python版本

在終端機中輸入以下命令並按下Enter：

python --version

或

python3 --version

如果安裝成功，您將會看到類似「Python 3.x.x」的版本號輸出。如果顯示「’python’ 不是內部或外部命令」之類的錯誤訊息，表示您的環境變數沒有設置正確，請重新檢查Windows安裝步驟中的「Add Python to PATH」選項，或對於macOS/Linux使用者，確認Homebrew或套件管理器已正確配置路徑。

檢查pip版本

pip是Python的官方套件安裝程式，用於安裝和管理第三方函式庫。在終端機中輸入：

pip --version

或

pip3 --version

您應該會看到「pip 2x.x from …」之類的輸出。如果看不到，可能是pip沒有正確安裝，或是Python環境變數設置問題。

第三步：掌握Python套件管理工具pip

pip是您Python開發不可或缺的工具。它讓您能夠輕鬆地安裝、升級和移除Python社群開發的數十萬個函式庫和框架，這些函式庫可以極大地擴展Python的功能。

pip的基本用法

• 安裝套件：

  pip install 套件名稱

  例如，要安裝用於資料分析的NumPy套件：

  pip install numpy

• 列出已安裝的套件：

  pip list

  這會顯示所有已安裝的套件及其版本。

• 升級套件：

  pip install --upgrade 套件名稱

  例如，升級requests套件：

  pip install --upgrade requests

• 解除安裝套件：

  pip uninstall 套件名稱

  例如，解除安裝pandas套件：

  pip uninstall pandas

第四步：理解並善用虛擬環境（Virtual Environments）

這是「如何建立Python」環境中最重要的一環。虛擬環境是Python專案管理的基石，它能為每個專案創建一個獨立、隔離的Python運行環境。

為什麼需要虛擬環境？

想像一下：您有一個舊專案需要Python 3.6和Django 2.0，而另一個新專案需要Python 3.9和Django 4.0。如果所有套件都安裝在全域（系統級別）環境中，這些不同版本的套件會相互衝突，導致程式無法正常運行。虛擬環境解決了這個問題，它讓每個專案都能擁有自己專屬的Python解釋器和套件集，互不干擾。

如何建立與啟用虛擬環境？

Python 3.3及以上版本內建了

venv

模組，這是建立虛擬環境最推薦的方式。

1. 導航到您的專案資料夾：
   打開終端機，使用

   cd

   命令進入您要建立專案的資料夾。例如：

   cd Documents/MyPythonProjects/MyProject

   如果資料夾不存在，可以先建立一個：

   mkdir MyProject

   cd MyProject

2. 建立虛擬環境：
   在專案資料夾中，執行以下命令。這會建立一個名為

   venv

   （您可以自行命名，例如

   .venv

   或

   env

   ）的資料夾，其中包含新的Python解釋器和pip副本。

   python -m venv venv

   或

   python3 -m venv venv

   這個過程可能需要一些時間。

3. 啟用虛擬環境：
   啟用虛擬環境後，您的終端機提示符會改變，通常會在前面顯示虛擬環境的名稱。

   • macOS/Linux：

     source venv/bin/activate

   • Windows (命令提示字元/CMD)：

     venv\Scripts\activate.bat

   • Windows (PowerShell)：

     venv\Scripts\Activate.ps1

4. 在虛擬環境中安裝套件：
   一旦虛擬環境被啟用，您使用

   pip install

   命令安裝的任何套件都只會安裝到這個特定的虛擬環境中，不會影響到系統全域或其他專案。

   pip install requests

   pip list (你會發現這裡只列出這個環境特有的套件)

5. 停用虛擬環境：
   當您完成專案工作後，可以停用虛擬環境，回到系統的全域Python環境。

   deactivate

小提示： 將您專案的虛擬環境資料夾（例如

venv

）加入到

.gitignore

檔案中，這樣它就不會被上傳到Git版本控制系統中，因為虛擬環境是可以在不同機器上重新建立的。

第五步：選擇一個適合您的程式碼編輯器或整合開發環境（IDE）

好的工具能讓您的程式設計體驗更流暢。一個強大的編輯器或IDE能提供語法高亮、程式碼自動完成、除錯器等功能。

VS Code (Visual Studio Code)

• 特點： 免費、開源、輕量級但功能強大，支援多種程式語言。擁有龐大的擴充功能生態系統，尤其是Python擴充功能，能提供優秀的智能提示、除錯和虛擬環境管理。

• 優點： 啟動速度快，自訂性高，社群活躍。

• 適合： 初學者到專業開發者都適用，是目前最受歡迎的選擇之一。

PyCharm

• 特點： 由JetBrains開發的專業Python IDE。分為社區版（免費）和專業版（付費）。

• 優點： 功能全面，提供強大的程式碼分析、導航、重構、除錯功能，對Web框架（如Django、Flask）和科學計算有很好的支援。虛擬環境管理整合度非常高。

• 適合： 專業Python開發者，特別是大型專案或需要深度除錯和Web開發的場景。

Jupyter Notebook (適用於數據科學)

• 特點： 一種基於網頁的互動式計算環境，允許您創建和分享包含實時程式碼、方程式、視覺化圖表和敘述性文字的文檔。

• 優點： 非常適合數據探索、數據清洗、數據分析、機器學習模型的原型設計和教學。

• 適合： 數據科學家、研究人員和需要逐步、互動式執行程式碼的學習者。

其他選擇

• Sublime Text： 輕量級、快速，有許多Python套件可用。

• Atom： GitHub開發的開源編輯器，可高度自訂。

選擇哪一個工具取決於您的個人偏好和專案需求。對於初學者，VS Code是一個非常好的起點。

第六步：撰寫並執行您的第一個Python程式

現在，您的Python環境已經建立完畢！是時候來執行您的第一個Python程式了。

1. 建立一個新檔案： 在您選擇的編輯器中，建立一個新檔案，並將其命名為

   hello_world.py

   。請確保檔名以

   .py

   結尾，這告訴作業系統它是一個Python腳本。建議將此檔案建立在您剛才建立的虛擬環境所在的專案資料夾內。

2. 撰寫程式碼： 在

   hello_world.py

   檔案中輸入以下一行程式碼：

   print("哈囉，Python 世界！")

   print()

   是Python中一個非常常用的內建函數，用於在螢幕上輸出資訊。

3. 儲存檔案： 儲存您的

   hello_world.py

   檔案。

4. 執行程式碼：

   • 開啟終端機或命令提示字元： 導航到您儲存

     hello_world.py

     檔案的目錄。

   • 啟用您的虛擬環境：

     source venv/bin/activate (macOS/Linux)

     venv\Scripts\activate.bat (Windows)

   • 執行Python腳本： 在已啟用虛擬環境的終端機中，輸入以下命令並按下Enter：

     python hello_world.py

   您應該會在終端機中看到輸出：

   哈囉，Python 世界！

   恭喜您！您已成功建立並執行了您的第一個Python程式！

常見問題（FAQ）

Q1：如何切換不同的Python版本或管理多個專案的Python環境？

A1： 最好的方法是使用虛擬環境（如本文第四步所詳述的

venv

模組），為每個專案建立獨立的環境。如果您需要在系統層級管理多個Python版本（例如同時使用Python 3.8和3.10），您可以使用

pyenv

（macOS/Linux）或

conda

（跨平台，特別適合數據科學）這樣的工具來進行版本切換。

Q2：為什麼我安裝了Python，但在命令提示字元/終端機中輸入「python」卻找不到命令？

A2： 這通常是因為Python的可執行路徑沒有被添加到您系統的環境變數（PATH）中。在Windows上，最常見的原因是安裝時沒有勾選「Add Python to PATH」選項。解決方法是重新執行安裝程式並勾選該選項，或者手動將Python的安裝路徑（例如：

C:\Users\YourUser\AppData\Local\Programs\Python\Python39

和

C:\Users\YourUser\AppData\Local\Programs\Python\Python39\Scripts

）添加到系統的PATH環境變數中。在macOS/Linux，請確認您使用的是Homebrew或系統套件管理器安裝，並在安裝後重啟終端機。

Q3：為何我安裝的pip套件似乎只存在於一個專案中，而不是全域可用？

A3： 這正是虛擬環境的目的！當您在虛擬環境啟用狀態下使用

pip install

時，套件只會安裝到該虛擬環境中。這是為了防止不同專案間的套件版本衝突。如果您希望將套件安裝到全域環境（不推薦，除非您非常清楚自己在做什麼），您需要先停用虛擬環境（使用

deactivate

命令），然後再運行

pip install

。

Q4：我在IDE（如VS Code或PyCharm）中設定Python解釋器時遇到問題，該如何處理？

A4： 大多數IDE都支援選擇或自動檢測Python解釋器。在VS Code中，您可以在命令面板（Ctrl+Shift+P 或 Cmd+Shift+P）輸入「Python: Select Interpreter」來選擇您的Python版本或虛擬環境。PyCharm在專案設定中也有類似的解釋器配置選項。確保您選擇的是正確的Python解釋器，特別是當您使用虛擬環境時，要指向虛擬環境內部

bin

（macOS/Linux）或

Scripts

（Windows）資料夾中的Python執行檔。

Q5：我可以一次性安裝所有專案所需的套件嗎？

A5： 雖然您可以使用

pip freeze > requirements.txt

命令將當前虛擬環境中的所有套件及其版本列表匯出到一個

requirements.txt

檔案中，然後在新的環境中用

pip install -r requirements.txt

一次性安裝，但這僅適用於單一專案的依賴關係。對於不同專案，由於依賴衝突的可能性，通常不建議一次性安裝所有套件。再次強調，為每個專案建立獨立的虛擬環境是最佳實踐。

結語

恭喜您！從這份「如何建立Python」的詳細指南中，您已經掌握了在不同作業系統上安裝Python、使用pip管理套件，以及最關鍵的：如何利用虛擬環境來管理您的Python專案。一個穩固的開發環境是您程式設計之路的基石。現在，您已經具備了開始探索Python廣闊世界的基礎。

學習程式設計是一個持續的旅程。請多加練習，嘗試不同類型的專案，並享受解決問題的樂趣。祝您在Python的學習之路上一切順利！