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Erste Schritte bei der Verwendung von Python unter Windows für Anfänger

Für Anfänger, die sich für das Erlernen von Python mit Windows interessieren, empfehlen wir, zwischen diesen beiden Setuppfaden zu wählen:

  1. Einrichten Ihrer Python-Entwicklungsumgebung mithilfe einer Winget-Konfigurationsdatei
  2. Manuelles Einrichten Ihrer Python-Entwicklungsumgebung

Einrichten Ihrer Python-Entwicklungsumgebung mithilfe einer WinGet-Konfigurationsdatei

Winget-Konfigurationsdateien enthalten alle Anweisungen, die zum Installieren von Anforderungen und zum Einrichten Ihres Computers für ein bestimmtes Projekt erforderlich sind. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um das Startprogramm-Python-Projekt WinGet-Konfigurationsdatei von Microsoft zu verwenden:

  1. Laden Sie die Konfigurationsdatei herunter, indem Sie diesen Link öffnen und "Download von Unformatierten Dateiinhalten > " auswählen (Menü mit drei Punkten oben rechts): Winget-Konfiguration: learn_python.winget.

  2. Um die Datei auszuführen, doppelklicken Sie auf die heruntergeladene Konfigurationsdatei (beim ersten Mal müssen Sie die App "Windows Package Manager Client" auswählen, um die Datei zu öffnen und auszuführen) oder Sie können PowerShell in Windows Terminal öffnen und den folgenden Befehl eingeben:

    winget configure -f <path to learn_python.winget file>

    Der Dateipfad wird ungefähr so aussehen: winget configure -f C:\Users\<your-name>\Downloads\learn_python.winget.

  3. Sobald die Konfigurationsdatei ausgeführt wird, werden die In einem Terminalfenster aufgeführten Setupschritte angezeigt, einschließlich der Projektanforderungen, die installiert werden. Sie müssen dann bestätigen, dass Sie diese Konfigurationsupdates überprüft haben, und bestätigen, dass Sie fortfahren möchten, indem Sie [Y] Ja oder [N] Nein auswählen.

  4. Sobald Sie fortfahren, werden die Projektanforderungen installiert und melden, ob die Konfiguration erfolgreich angewendet wurde.

Ihr Computer ist jetzt eingerichtet, um Python zu lernen!

Um zu bestätigen, überprüfen Sie, welche Version von Python auf Ihrem Computer installiert ist, indem Sie den Befehl eingeben: python --version.

Manuelles Einrichten Ihrer Python-Entwicklungsumgebung

Um Ihre Python-Entwicklungsumgebung manuell einzurichten, anstatt eine Winget-Konfigurationsdatei zu verwenden, müssen Sie:

  • Installieren von Python
  • Installieren von Visual Studio Code
  • Installieren der Visual Studio Code-Erweiterung für Python

Installieren Sie Python: Es stehen mehrere Versionen von Python zur Installation zur Verfügung (basierend auf Updates, die im Laufe der Zeit an der Codierungssprache vorgenommen wurden). Zuerst müssen Sie bestimmen, welche Python-Version Sie benötigen. Sie können auf die Versionen von Python verweisen, die derzeit unter Status of Python-Versionen unterstützt werden | Python-Entwicklerhandbuch. Es wird empfohlen, entweder eine moderne, unterstützte Version zu verwenden oder Ihre Version mit der des Python-Projekts abzustimmen, zu dem Sie beitragen möchten. In diesem Lernprogramm wird empfohlen, Python mithilfe des Microsoft Store zu installieren.

  • Installieren Sie Python 3 mit dem Microsoft Store – wählen Sie die neueste verfügbare Version und dann "Herunterladen" aus. Die Installation von Python über den Microsoft Store verwendet Python 3 und behandelt die Einrichtung Ihrer PATH-Einstellungen für den aktuellen Benutzer (vermeiden den Administratorzugriff), zusätzlich zur Bereitstellung automatischer Updates. Nachdem Python den Download- und Installationsprozess abgeschlossen hat, öffnen Sie PowerShell in Windows Terminal, und geben Sie den Befehl ein: python --version Um die Python-Version zu bestätigen, die auf Ihrem Computer installiert wurde.

Wenn Sie Python unter Windows für Webentwicklung verwenden, wird ein anderes Setup für Ihre Entwicklungsumgebung empfohlen. Anstelle einer direkten Installation unter Windows empfiehlt es sich, Python über das Windows-Subsystem für Linux zu installieren und zu verwenden.

Wenn Sie daran interessiert sind, allgemeine Aufgaben auf Ihrem Betriebssystem zu automatisieren, lesen Sie unseren Leitfaden:

Für einige erweiterte Szenarien (z. B. das Zugreifen auf/Ändern der installierten Python-Dateien, das Erstellen von Kopien von Binärdateien oder die direkte Verwendung von Python-DLLs) empfiehlt es sich, eine bestimmte Python-Version direkt von python.org herunterzuladen oder eine Alternative zu installieren, z. B. Anaconda, Jython, PyPython, WinPython, IronPython usw. Dies wird nur empfohlen, wenn Sie ein fortgeschrittenerer Python-Programmierer mit einem bestimmten Grund für die Auswahl einer alternativen Implementierung sind.

Installieren von Visual Studio Code: Visual Studio Code ist ein Codebearbeitungstool, das manchmal als integrierte Entwicklungsumgebung oder IDE bezeichnet wird. Visual Studio Code bietet Features wie GitHub Copilot (ein KI-basiertes Tool, das Codierungsvorschläge bereitstellt), IntelliSense (eine Codeabschlusshilfe), Linting (hilft dabei, Fehler in Ihrem Code zu vermeiden), Debugunterstützung (hilft Ihnen, Fehler in Ihrem Code zu finden, nachdem Sie ihn ausgeführt haben), Codeausschnitte (Vorlagen für kleine wiederverwendbare Codeblöcke) und Komponententests (Testen der Schnittstelle Ihres Codes mit verschiedenen Eingabetypen).

Installieren Sie die Visual Studio Code-Erweiterung für Python: Visual Studio Code bietet "Erweiterungen", mit denen Sie Supportfeatures hinzufügen können, die die Unterstützung für die von Ihnen verwendeten Sprache oder Tools erweitern . In diesem Fall fügt die Python-Erweiterung Python-spezifische Unterstützung für Codeformatierung, IntelliSense-Codeabschlussvorschläge, Debuggen, Linting, Umgestaltung usw. hinzu.

„Hallo Welt“-Tutorial für einige Python-Grundlagen

Python ist laut Erfinder Guido van Rossum eine „Programmiersprache auf hoher Ebene mit der Lesbarkeit von Code als zentrale Entwurfsphilosophie und einer Syntax, die Programmierern das Ausdrücken von Konzepten in wenigen Codezeilen ermöglicht“.

Python ist eine interpretierte Programmiersprache. Im Gegensatz zu kompilierten Sprachen, in denen der geschriebene Code in Computercode übersetzt werden muss, damit er vom Prozessor des Computers ausgeführt werden kann, wird Python-Code direkt an einen Interpreter übergeben und ausgeführt. Sie geben einfach Ihren Code ein und führen ihn aus. Probieren Sie es aus!

  1. Geben Sie bei geöffneter PowerShell-Befehlszeile python ein, um den Python 3-Interpreter auszuführen. (Bei einigen Anleitungen wird die Verwendung des Befehls py oder python3 bevorzugt, die ebenfalls funktionieren sollten.) Sie wissen, dass Sie erfolgreich waren, da als Eingabeaufforderung „>>>“ (drei Größer-als-Symbole) angezeigt wird.

  2. Es gibt mehrere integrierte Methoden, mit denen Sie Änderungen an Zeichenfolgen in Python vornehmen können. Erstellen Sie eine Variable mit variable = 'Hello World!'. Drücken Sie die EINGABETASTE, um eine neue Zeile zu beginnen.

  3. Drucken Sie Ihre Variable mit print(variable) aus. Dadurch wird der Text „Hello World!“ angezeigt.

  4. Ermitteln Sie die Länge Ihrer Zeichenfolgenvariablen (die Anzahl der verwendeten Zeichen) mit len(variable). Dadurch wird angezeigt, dass 12 Zeichen verwendet werden. (Beachten Sie, dass das Leerzeichen für die Gesamtlänge mitgezählt wird.)

  5. Konvertieren Sie die Zeichenfolgenvariable in Großbuchstaben: variable.upper(). Konvertieren Sie die Zeichenfolgenvariable nun in Kleinbuchstaben: variable.lower().

  6. Zählen Sie, wie oft der Buchstabe „l“ in der Zeichenfolgenvariable enthalten ist: variable.count("l").

  7. Suchen Sie in der Zeichenfolgenvariable nach einem bestimmten Zeichen – dem Ausrufezeichen: variable.find("!"). Dadurch wird angezeigt, dass sich das Ausrufezeichen an 11. Stelle in der Zeichenfolge befindet.

  8. Ersetzen Sie das Ausrufezeichen durch ein Fragezeichen: variable.replace("!", "?").

  9. Um Python zu beenden, können Sie exit(), quit()oder „STRG+Z“ eingeben.

PowerShell-Screenshot dieses Tutorials

Wir hoffen, dass Sie Spaß mit einigen der integrierten Methoden von Python zum Ändern von Zeichenfolgen hatten. Versuchen Sie nun, eine Python-Programmdatei zu erstellen und mit Visual Studio Code auszuführen.

„Hallo Welt“-Tutorial zur Verwendung von Python mit VS Code

Das VS Code-Team hat ein hervorragendes Tutorial zu den ersten Schritten mit Python erstellt, das Sie durch das Erstellen eines „Hallo Welt“-Programms mit Python, das Ausführen der Programmdatei, das Konfigurieren des Debuggers und das Installieren von Paketen wie matplotlib und numpy führt. Mit diesen Paketen können Sie grafische Darstellungen in einer virtuellen Umgebung erstellen.

Zum Ausführen von Python-Code müssen Sie VS Code mitteilen, welcher Interpreter verwendet werden soll. Da Sie die Python-Erweiterung bereits installiert haben, können Sie einen Python-Dolmetscher auswählen, indem Sie die Befehlspalette öffnen (STRG+UMSCHALT+P), beginnen Sie mit der Eingabe des Befehls Python: Zu durchsuchender Dolmetscher auswählen und dann den Befehl auswählen. Sie können auch die Option Select Python Environment (Python-Umgebung auswählen) auf der unteren Statusleiste verwenden (möglicherweise wird dort bereits ein ausgewählter Interpreter angezeigt). Der Befehl enthält eine Liste der verfügbaren Dolmetscher, einschließlich virtueller Umgebungen. Wählen Sie einfach den ersten in der Liste aus, es sei denn, Sie haben einen Grund für einen anderen gewünschten Dolmetscher, siehe Konfigurieren von Python-Umgebungen.

Auswählen des Python-Interpreters in VS Code

Nachdem Sie den Dolmetscher ausgewählt haben, versuchen wir, ihn mit dem integrierten VS Code-Terminal zu verwenden:

  1. Zum Öffnen des Terminals in VS Code wählen Sie Anzeigen>Terminal aus, oder verwenden Sie alternativ die Tastenkombination STRG+` (mit dem Graviszeichen). Die Standardbefehlszeile ist PowerShell.

  2. Öffnen Sie Python in Ihrem VS Code-Terminal, indem Sie den Befehl python eingeben.

  3. Probieren Sie den Python-Interpreter aus, indem Sie Folgendes eingeben: print("Hello World"). Python gibt Ihre Anweisung „Hello World“ zurück.

    Python-Befehlszeile in VS Code

  4. Erstellen Sie im Terminal einen leeren Ordner namens "hello", navigieren Sie zu diesem Ordner, und öffnen Sie ihn in VS Code mithilfe des folgenden Codes:

    mkdir hello
cd hello
code .

  5. Nach dem Öffnen von VS Code wird der neue Ordner hello im linken Explorer-Fenster angezeigt. Öffnen Sie im unteren Bereich von VS Code ein Befehlszeilenfenster, indem Sie STRG+` (Graviszeichen) drücken oder Ansicht>Terminal auswählen. Wenn Sie VS Code in einem Ordner starten, wird dieser Ordner automatisch Ihr „Arbeitsbereich“. VS Code speichert die spezifischen Einstellungen für diesen Arbeitsbereich, die nicht zu den global gespeicherten Benutzereinstellungen gehören, in der Datei „.vscode/settings.json“.

  6. Fahren Sie mit dem Tutorial in der Dokumentation zu VS Code fort: Create a Python Hello World source code file (Erstellen einer „Hallo Welt“-Quellcodedatei in Python).

Was ist PIP?

Ein Paket-Manager ist ein Tool, das den Prozess der Installation, Aktualisierung, Konfiguration und Entfernung von Softwarepaketen automatisiert. Pythons Ökosystem ist reich, mit Tausenden von Paketen, die im Python Package Index (PyPI) verfügbar sind. Pip ist das Standardpaket-Manager-Programm, das in Python enthalten ist. Über PIP können Sie zusätzliche Pakete installieren und verwalten, die nicht Teil der Python-Standardbibliothek sind. Um zu bestätigen, dass Sie pip auch zum Installieren und Verwalten von Paketen zur Verfügung haben, geben Sie pip --version

Um ein Paket mithilfe von Pip zu installieren, können Sie den Folgenden Befehl verwenden:

pip install <package_name>

Ersetzen Sie <package_name> durch den Namen eines Pakets von https://pypi.org/. Sie können beispielsweise versuchen, Pipupgrades mit dem Befehl zu installieren: pip install --upgrade pip

Eine der Stärken von Pip ist die Fähigkeit, eine requirements.txt Datei zu erstellen, die alle Abhängigkeiten eines Projekts auflistet. Diese Datei kann verwendet werden, um die Umgebung auf einem anderen Computer zu replizieren. Verwenden Sie den Befehl pip freeze > requirements.txt , um eine Datei zu erstellen, die alle installierten Pakete in Ihrer aktuellen Entwicklungsumgebung und deren Versionen auflistet. Um diese Anforderungsdatei auszuführen, um einen neuen Computer mit derselben Umgebung einzurichten, würden Sie ausführen pip install -r requirements.txt.

Erstellen eines einfachen Spiels mit Pygame

Pygame mit ausgeführtem Beispielspiel

Pygame ist ein beliebtes Python-Paket für das Entwickeln von Spielen, das Schüler und Studenten das Programmieren auf spaßige Weise beibringen soll. Pygame zeigt Grafiken in einem neuen Fenster an und funktioniert daher nicht bei der ausschließlich auf Kommandozeilen basierenden Verwendung von WSL. Wenn Sie Python jedoch wie in diesem Tutorial beschrieben über den Microsoft Store installiert haben, funktioniert es problemlos.

  1. Nachdem Sie Python installiert haben, installieren Sie pygame über die Befehlszeile (oder das Terminal in VS Code), indem Sie python -m pip install -U pygame --user eingeben.

  2. Testen Sie die Installation, indem Sie ein Beispielspiel ausführen: python -m pygame.examples.aliens.

  3. Wenn alles funktioniert, öffnet das Spiel ein Fenster. Schließen Sie das Fenster, wenn Sie genug gespielt haben.

So beginnen Sie mit dem Erstellen Ihres eigenen Spiels

  1. Öffnen Sie PowerShell (oder die Windows-Eingabeaufforderung), und erstellen Sie einen leeren Ordner mit dem Namen „bounce“. Navigieren Sie zu diesem Ordner, und erstellen Sie darin eine Datei mit dem Namen „bounce.py“. Öffnen Sie den Ordner in VS Code:

    mkdir bounce
cd bounce
new-item bounce.py
code .

  2. Geben Sie mithilfe VS Code den folgenden Python-Code ein (oder kopieren Sie ihn, und fügen Sie ihn ein):

    import sys, pygame

pygame.init()

size = width, height = 640, 480
dx = 1
dy = 1
x= 163
y = 120
black = (0,0,0)
white = (255,255,255)

screen = pygame.display.set_mode(size)

while 1:

    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT: sys.exit()

    x += dx
    y += dy

    if x < 0 or x > width:   
        dx = -dx

    if y < 0 or y > height:
        dy = -dy

    screen.fill(black)

    pygame.draw.circle(screen, white, (x,y), 8)

    pygame.display.flip()

  3. Speichern Sie die Datei unter: bounce.py.

  4. Führen Sie die Datei am PowerShell-Terminal aus, indem Sie Folgendes eingeben: python bounce.py.

    Pygame mit dem nächsten großen Erfolg

Versuchen Sie, einige der Zahlen anzupassen, um zu sehen, welche Auswirkungen sie auf die hüpfende Kugel haben.

Weitere Informationen zum Erstellen von Spielen mit pygame finden Sie unter pygame.org.

Ressourcen für das weitere Lernen

Wir empfehlen Ihnen die folgenden Ressourcen, um mehr über die Python-Entwicklung unter Windows zu erfahren.

Arbeiten mit Python in VS Code

  • Bearbeiten von Python in VS Code: Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie die Unterstützung für AutoVervollständigen und IntelliSense von VS Code für Python nutzen können, einschließlich der Anpassung des Verhaltens – oder wie Sie diese Funktionen einfach deaktivieren.

  • Linting in Python: Linting ist der Prozess der Ausführung eines Programms, mit dem Ihr Code auf mögliche Fehler analysiert wird. Erfahren Sie mehr über die verschiedenen Formen der Linting-Unterstützung in VS Code für Python und wie Sie es einrichten.

  • Debuggen von Python: Beim Debuggen werden Fehler von einem Computerprogramm ermittelt und entfernt. In diesem Artikel wird beschrieben, wie Sie das Debuggen für Python mit VS Code initialisieren und konfigurieren, wie Sie Haltepunkte festlegen und überprüfen, ein lokales Skript anfügen, das Debugging für verschiedene App-Typen oder auf einem Remotecomputer ausführen und einige grundlegende Fehlerkorrekturen durchführen.

  • Komponententests in Python: Erfahren Sie über eine exemplarische Vorgehensweise einige Hintergrundinformationen zu den Komponententests, die Aktivierung eines Testframeworks, das Erstellen und Ausführen von Tests und das Debuggen von Tests sowie über die Testkonfigurationseinstellungen.