PyCharm使用初步
目錄
- PyCharm使用初步
-
- 前言
- 如何建立一個新工程
- 如何運作調試程式
- 如何加載第三方包
- 如何使用國内鏡像源
- 如何使用自己的Python腳本
- 如何用PyCharm加載一個已有工程
- 如何打開一個已有工程
前言
PyCharm是一家位于捷克的軟體公司JetBrains專門針對Python開發的內建開發環境 (IDE)，其可以避免繁瑣的環境配置，又内置友好的版本管理工具，是以深受廣大工程師的喜愛，社群版(免費)可在(https://www.jetbrains.com/pycharm/) 擷取。
如何建立一個新工程
打開PyCharm會進入這個界面（或類似這個界面），PyCharm 2021版的UI發生了變化，整體變得更簡約扁平，可以說是跟上了潮流。很明顯，如果要建立項目需點選New Project進入下級界面。
這個界面裡的内容多了起來，需要做一些解釋：
Location: 項目檔案夾位置\test1
Python Interpreter: 這裡PyCharm預設使用了虛拟環境 (Virtualenv)，可以了解成PyCharm不會直接用系統安裝的python.exe (Base interpreter) ，而是會拷貝一份到\test1\venv檔案夾中，後續安裝Python的第三方包也都在venv目錄下，與系統環境無關。
為何要建立虛拟環境
這裡做一些額外的解釋為什麼要用虛拟環境，我認為這源于Python糟糕的包依賴和相容性問題(畢竟Python2和Python3都不相容:) )。比如在一個項目需要包A依賴包C，要求C版本<2.0，但是在另一個項目裡需要包B同樣依賴包C，但要求C版本>2.5，如果隻有系統環境就會讓事情變得繁瑣，甚至會把環境搞亂。是以，一開始就為每個項目(或一組項目)建立虛拟環境，系統中隻保留一個純淨的Python，将不同項目的環境獨立開來是非常有必要的。當然在項目結束時，直接把venv删掉不會對系統環境有任何影響。
Create a main.py welcome script: 勾選後工程建立時會自帶一個hello world腳本。
完成這些配置後點Create，工程就建立了。
如何運作調試程式
工程建立後，PyCharm打開了預設的main.py。首先介紹IDE的基本功能運作和調試。點選右上角紅色框中的三角圖示可以直接運作程式。如果要調試程式，可以先點選行号邊紅框處(如14行)設定斷點，然後點選右上角爬蟲圖示，程式将停在斷點處；同時，在左下角有變量數值檢視視窗Debugger，指令行列印視窗Console和一些單步調試按鍵以供選擇。
如何加載第三方包
對于一個建立工程，如果嘗試用import導入第三方包會發現包名下有紅線，這是因為工程中沒有添加這個包。
點選菜單欄File->Settings，找到Python Interpreter界面，可以看到紅框的Python不是系統Python的路徑，而是在虛拟環境目錄下，這說明虛拟環境已經啟用。如果要加載第三方包要點紅框加号，進入下一級頁面，找到numpy并Install Package。完成後應該看到Package和Version中多了numpy的資訊，同時main.py腳本中numpy下紅線消失，說明numpy被成功加載。
但這個過程可能不會順利，PyCharm預設從https://pypi.python.org/simple下載下傳包，該網站伺服器不在國内，因為衆所周知的原因，下載下傳不僅慢而且可能中斷，是以一種解決方法是使用國内鏡像源。這塊網上後很多教程，當然也可以參考後續 “如何使用國内鏡像源” 。
如何使用國内鏡像源
點選Settings界面的加号會彈出Available Packages面闆，點選面闆上的Manage Repositories就能檢視目前使用的源 https://pypi.python.org/simple，可以在面闆紅框添加，删除或修改源，為了加速下載下傳可以用清華源 https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 或阿裡源 http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple。
換源後需關閉Available Packages面闆并重新打開，確定包下載下傳路徑已經變為鏡像源位址。
在實操過程中，發現有鏡像源不受信任的問題，需要在Options框中添加指令–trusted-host mirrors.aliyun.com。
另一種方法是用指令行安裝包，參考https://blog.csdn.net/m0_52122736/article/details/115903902
指令：
啟用虛拟環境，執行後指令行帶(venv)
D:\project\test1\venv\Scripts\activate.bat
在虛拟環境中下載下傳包
pip install --index-url http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --trusted-host mirrors.aliyun.com numpy
如何使用自己的Python腳本
之前的讨論都基于main.py，這是一個自動生成的腳本，不是開發者寫的，那如何讓PyCharm執行另一個腳本呢？選擇紅框下拉箭頭，點選Edit Configurations頁籤。
配置界面：
Name: 這個名字可以自取，會顯示在右上角紅框，預設使用腳本名。
Script path: 指明從哪個腳本開始執行，是這個問題的關鍵。如果要執行另外腳本則需要在該框選中對應.py檔案。
Python interpreter: 目前使用的Python解釋器，如果使用虛拟環境，解釋器應該在對應目錄下。
配置完成後點選右下Apply，OK。
這節算是抛磚引玉，為如何加載一個已有工程埋下伏筆。
如何用PyCharm加載一個已有工程
在工作中，我們有時不會從頭建立一個工程，腳本可能已經存在，不過是用别的IDE管理的，比如VSCode。這時我們就希望能做一個遷移，用PyCharm來管理項目。通過前幾節内容，用PyCharm管理項目一般需要：1. 建立一個虛拟環境，2. 指定運作.py腳本
在File->Open打開工程目錄後，可以看到，
左邊紅框：工程沒有虛拟環境(工程此時沒有配置任何環境)，
中間紅框：工程沒有指定使用虛拟環境或者系統環境，是以無法調用第三方庫，
右邊紅框：工程沒有指定可執行的Python腳本。
首先，考慮配置虛拟環境，File->Settings->Python Interpreter，可以看到此時Python解釋器預設用了系統環境，點選右側設定圖示，選擇Add添加虛拟環境。
在添加虛拟環境的界面可以看到環境将被設定在工程目錄下的./venv檔案夾中，點選OK完成設定。
回到Settings界面可以看到Python Interpreter已經變為虛拟環境，在工程目錄test2下已有對應檔案夾venv。配置完成後需點選Apply部署，之後可以參照之前内容加載第三方包。
其次，需要在工程中指定運作.py腳本。點選紅框Add Configuration，彈出界面後點選左上加号，選擇Python。
此時彈出的配置界面已經非常熟悉了，需要填寫Python工程名稱，指定運作腳本，檢查Python interpreter是否使用了剛配置的虛拟環境。完成後依次點選Apply，OK。
如何打開一個已有工程
如果工程目錄下有.idea檔案夾，說明這個工程有PyCharm配置，直接在File->Open打開工程目錄，工程會自動加載。