3  使用Visual Studio Code

我们一般不会直接在命令行界面进行编程， 而会利用一个集成编程环境（IDE）， 为我们提供文件管理、语法提示、自动补全等等功能。 Python编程流行的IDE有PyCharm，以及我们现在要用的 VS Code 文本编辑器 + Python 相关插件。

这些集成编辑环境，通常会把.py文件的编辑和python的交互环境结合起来，让我们一边编辑py文件的同时，一边执行代码并查看结果。数据分析完毕时，代码同时也写成了。

3.1 代码的存放

在正式开始之前，选择一个存放代码等等有关文件的文件夹。 为了便于演示，这里选择在桌面上新建一个“python_class”的文件夹， 作为本课程有关代码的存放地点。

注意： 文件夹的名称最好不要有空格，空格建议用下划线替代，否则可能会产生bug，见排错：VS Code 执行代码出错

但一般建议选择一个比较好的目录，比如你可能有一个地方是专门用来存放课程的地方（比如在“我的文档”下）， 在此位置建立python_class较好。这里选择桌面仅仅是为了方便演示。

注意： 课程文件夹一般不要放在C盘根目录下，可能有权限问题。

打开 VS Code，选择“文件”→“打开文件夹”，在 VS Code 的资源管理器中我们发现什么都没有。

注意： 这里要打开整个 python_class 文件夹，而不是只打开某一个 .py 文件。VS Code 的很多功能都以当前打开的文件夹为基础。

3.2 建立一个源代码文件

你可以直接在Windows/macOS中建立一个新的文本文件，然后把扩展名改为.py，也可以在VS Code中完成。

在VS Code中有2个办法：

  1. 选择：菜单：文件，新建文本文件，或者
  2. 打开资源管理器（左侧工具栏的第一个图标，点击会弹出当前目录的结构），右键点击空白，新建文件。

都可以建立一个新的文本文件。直接保存，给这个空白文件起一个名字，如“001.py”。 注意，扩展名必须是“.py”。

当你在 VS Code 中编辑一个 .py 文件，VS Code 会自动调用所有与 Python 有关的插件。 VS Code 会从一个文本编辑器，成为一个集编辑、运行、调试于一身的 Python 集成开发环境。

当然，你用 VS Code 来写其他语言的代码也可以。

3.3 VS Code 的界面

右上角出现了播放按钮▶，可以把当前文件的代码从头到尾执行一次。

右下角出现了 Python 字样，现在进入了 Python 代码编辑模式。

注意： VS Code 打开什么文件，就会进入什么模式。如果你的VS Code 没有进入Python代码编辑模式，最大的可能是你还没有打开一个.py文件。如果是这样，请先完成上一小节。

如果右下角出现了两个黄色的 “选择解释器” 或 “Select Interpreter” 按钮，说明 VS Code 还没有指定解释器。 这两个按钮中，有一个来自 VS Code 新版本自动安装的 Python Environments 插件。 这个插件的功能不是本课程需要掌握的内容，而且会让初学者分不清应该点哪一个。

本课程统一做法：禁用 Python Environments 插件。 点击左侧扩展图标，找到 Python Environments，点击齿轮图标，选择 Disable。

禁用后，点击 Restart Extensions，让扩展重启。 如果没弹Restart Extensions，关闭 VS Code 再重开也可以。

重启后，右下角应该只剩一个黄色的 Select Interpreter 按钮。点击这个按钮，选择 Python 解释器。

点击之后，如果一切顺利， VS Code 界面的上方会弹出候选解释器列表。 本课程学生端统一使用 Anaconda 默认的 base 环境，因此选择带有 base、Conda 或 anaconda3 字样的解释器即可。

例如，在 Windows 上可能是C:\Users\你的用户名\anaconda3\python.exe。如果你一开始修改了 Anaconda 的安装路径，比如改到D盘，则可能是 D:\anaconda3\python.exe。

（虚拟环境 env 相关内容这里不进行深入）

如果第一次没弹出，记得点几下图中的刷新按钮 ↻。

注意：

  1. 如果你在安装 Anaconda 的时候更换了安装路径，这里可能会出现找不到 Anaconda，进而找不到 Python 解释器的问题，见下文“排错：VS Code 执行代码出错”部分，或者找老师。
  2. 在找不到 Anaconda 的情况下，部分同学会选择让 Windows 系统安装一个 Python，新手不推荐。
  3. 不要选择 miniconda，部分同学会错误地安装了miniconda，新手不推荐。

注意： 任何时候如果 VS Code 找不到解释器，优先看右下角状态栏是否有黄色的“选择解释器”或 “Select Interpreter” 按钮。有的话先点击它，再在顶部弹出的菜单中选择 Anaconda 的 base 解释器。若右下角又出现两个选择解释器按钮，先按上面的步骤禁用 Python Environments 插件。

3.4 第一段代码

我们在文件里写入如下代码，保存(ctrl+s)。

下例演示两数相加并打印结果。如果你完全没学过任何编程，应该可以凭直觉看出这段代码的含义。

a = 1
b = 2
c = a + b
print(c)

3.4.1 预备知识：Python的注释（comment）

先说注释。Python使用井号：#来表示注释。所谓注释，就是“给人看”的内容，而Python的解释器会直接忽略掉这部分。

  1. 注释可以出现在任何地方，注意#号只会影响同一行右边的代码，因此也可以出现在行尾。
  2. 注释往往也可以用来临时屏蔽一部分代码，只要在代码的最左侧插入一个#，那么整行代码会被Python解释器忽略。这是常用技巧。

我们尝试写几个注释，例如：

# 这段代码会计算a和b相加的结果
a = 1
b = 2
c = a + b # 这行代码会计算 a + b

# 下面的代码会把c的值打印出来
print(c)

注释是对代码的说明，非常重要：

  1. 写代码时间长了，肯定会不记得自己写的内容。有时候上午写的，下午就会忘记。
  2. 多人合作的时候，要读懂彼此的代码，也必须有良好的注释。

特别地，注释是考试的给分点。你的考试程序输出了正确的结果，可以得到合格评价，同时具有良好的编写风格、合理的注释，才能得到更高分。

3.5 执行

代码写好了，执行有几种方式。

3.5.1 Run Python File 按钮 ▶

点击右上角的播放按钮Run Python File，会把当前的py文件，从头到尾执行一次。 你会看到输出了结果3。

运行前请先保存文件。如果修改了代码但没有保存，运行结果可能还是旧代码的结果。

如果下方终端先出现红色错误，但后面仍能看到正确结果，通常不是代码错了，而是 VS Code 使用的终端不合适。处理方法见下文“运行整个Python文件报出Conda错误”。

如果程序卡住，或者不再需要当前终端，可以点击垃圾桶图标🗑，关闭这个终端。

一般而言，要把文件从头到尾执行一次，就可以用这种方式。

3.5.2 交互执行

如果你要做数据分析之类的任务，需要一边看结果一边写代码，我们会选择交互执行的方式。

使用一种特殊的注释# %%（井号，2个百分号，中间可以有空格），一般称为“cell separator” 可以把python代码分成一个一个的cell。试一下：

# %% 
# 对变量a和b进行赋值并打印
a = 1
b = 2
print(a) # 打印a的值
print(b) # 打印b的值

# %%
# 计算c的值并打印
c = a + b
print(c) # 打印c的值

# %% cell separator 把代码切成了一块一块：两行 separator 中间的部分，被视为一个 cell。

按 cell 运行本质上使用的是 VS Code 的 Jupyter 功能。第一次启动时，可能会看到 Jupyter、Kernel 或 Python Interactive Window 等字样，稍等一会儿即可。

我们点击第一个run cell，交互窗口只会执行第一个cell，即1到6行的代码。

这一块代码会打印出变量a和b的值。

点开交互窗口上的省略号，可以看到这个cell具体执行了什么代码。

同理，点击第二个run cell会执行下一块代码，计算a+b并打印c。

如果直接运行第二个 cell，可能会报 NameError，这是因为变量 a 和 b 还没有在当前交互会话中创建。先运行前面的赋值 cell，再运行后面的计算 cell 即可。

但一般我们用快捷键：

通常可以用 Ctrl+Enter 执行当前 cell，用 Shift+Enter 执行当前 cell 并跳到下一个 cell。不同系统和版本的快捷键可能略有差异，以 VS Code 界面上的提示为准。

所以，你可以按住Shift，连续按回车，就可以一个cell一个cell往下执行。

这在进行数据分析的时候会用很多。

单步执行和debug会在后面专门说。

特别地，在交互执行下，每个 cell 的最后一行的结果会自动显示。 如果只是查看变量的值，这可以让我们少打一个 print() 或 display()。 注意这只在交互模式下生效。

交互运行会保留前面已经运行过的变量。如果反复修改代码后结果很奇怪，可以重启 Kernel 或关闭当前交互窗口，再从第一个 cell 开始重新运行。

尝试：把上述代码的print(a)和print(b)改写。

注意： 如果你的 Anaconda 安装路径中有中文（例如你的用户名是中文），可能运行报 Bad file descriptor 错误，见下文“排错：VS Code 执行代码出错”部分，或者找老师。

3.5.3 变量表

在交互执行的过程中，可在右侧的 Variables 面板查看当前会话中的变量信息。 只有使用 cell 或交互方式运行后，这里才会显示当前会话的变量；直接用 Run Python File 运行整个文件，通常不会留下可查看的变量会话。

3.5.4 脱离 VS Code 执行

Python 本身是一个独立的可执行程序，和 VS Code 并无关系。这个可执行程序即所谓“解释器”， 会把源代码从第一行执行到最后一行一次。

因此，你只要告诉 Python 你要执行哪个 .py 文件即可。

这个一般教程会放在第一部分，但以我们的任务更多是要交互执行，这里只简单演示一下。

在你的 Anaconda Prompt 或终端中，进入你刚才新建的 python_class 目录。

python 001.py

结果是一样的。

实际上，右上角的播放按钮，做的是同样的事：等价于在已激活的环境中进入工作目录并执行 python 001.py，只是把多个步骤合并成一个按钮。

3.6 本节要求

  1. 创建一个用来专门存放本课程代码和数据的文件夹（称为工程目录），如果图省事就在桌面上建立（但不推荐）
  2. 在上述工程目录中建立一个.py文件，计算上述的 1+2的代码，包括使用“运行Python文件”和“按单元格运行” 两种方式。（这里可能会遇到一大堆问题）

注意：

  1. 安装和配置编程环境是文科同学学习编程的第一个大障碍，过了这一关，后面就会顺利起来。
  2. 历届都有小部分同学一直卡在安装过程，最多的能卡半个学期，因此不要犹豫，搞不定找老师。

3.7 排错：VS Code 执行代码出错

3.7.1 运行整个Python文件无结果且无错误提示

点击“运行 Python 文件”按钮后，VS Code下方的命令行终端可以正常弹出，但是不显示任何结果，或者闪过一行命令后直接结束。

可能会闪过类似这样的命令：

conda run --live-stream --name base python d:/Python class/001.py

这是因为你的目录路径有空格，例如上例中的“d:/Python class”。在部分旧版本或特定终端配置下，Windows 的终端可能会把空格前面的部分视为你要执行的命令，如：

conda run --live-stream --name base python d:/Python

显然这不是你的.py文件的路径。

解决办法：把你的工作文件夹的中空格去掉 或者改为下划线_即可，如讲义的范例python_class。

3.7.2 运行整个Python文件报出Conda错误

点击“运行 Python 文件”按钮后，VS Code下方的命令行终端可以正常弹出，但会弹出红字错误提示：

conda : 无法将“conda”项识别为 cmdlet、函数、脚本文件或可运行程序的名称。请检查名称的拼写，如果包括路径，请确保路径正确

或者

&:无法加载文件 c:\users\*\anaconda3\shell\condabin\conda-hook.ps1，因为在此系统上禁止运行脚本。

有时，终端前面虽然报了红色错误，后面仍然能看到正确结果。 这通常不是 Python 代码写错了，而是 VS Code 当前使用的 PowerShell 不能正常执行 conda 相关命令。 为统一课堂环境，我们把 VS Code 的默认终端改为 cmd。

  1. 点击左下角齿轮图标，选择“设置”
  2. 在搜索框中输入“terminal windows”
  3. 选择“Command Prompt”

如果下方已经打开了旧终端，可以点击垃圾桶图标关闭它，再点击右上角的运行按钮。

再点击“运行 Python 文件”按钮后，应该不会再报错。

3.7.3 运行单元格(run cell)出现 Bad file descriptor 错误

如果你用的是Windows，且你的用户名是中文，那么用vs code的run cell运行，可能会出现如下错误：

（示例截图：这是某位同学的笔记本电脑，请大家要经常清理自己电脑的屏幕）

注意最后一行

Bad file descriptor (bundled\zeromq\src\epoll.cpp:100)

这个问题可能与中文用户名有关，某个组件（pyzmq）在部分版本中处理中文路径会出错。先按前面的方法确认 VS Code 已经选择了 Anaconda 的 base 解释器，再尝试下面的方法。

方法1：改环境变量

在 Windows 菜单中选择“编辑系统环境变量”

在弹出的窗口中选择最下方的“环境变量(N)”

可见最下方有TEMP和TMP2个环境变量（临时文件所在目录）。双击2个环境变量，都改为C:\Temp。 修改前先确认 C:\Temp 这个文件夹已经存在。如果没有，就先在 C 盘新建一个名为 Temp 的文件夹。

最终如图。

重启电脑即可。

方法2：调整 pyzmq 版本（备选）

降级 pyzmq 是一个很古老的方法，不建议一开始就使用。 优先更新 VS Code 的 Python/Jupyter 扩展，并确认右下角已经选择 Anaconda 的 base 解释器。 若仍报错，再更新 pyzmq 到与当前 Python 版本兼容的稳定版本。

进入 Anaconda Prompt（见前一章），依次执行：

python -m pip install -U pyzmq <回车>

重启 VS Code 即可。

如果上述方法仍然无效，再找老师现场处理。不要自己随意降级到很旧的 pyzmq 版本，因为旧版本可能与当前 Anaconda 自带的 Python 不兼容。

3.7.4 VS Code 找不到 Anaconda 的解释器

如果点击 Select Interpreter 后，列表中没有 Anaconda 的 base 解释器，不要安装新的 Python，也不要选择 Windows 自动推荐的 Python。 这里的问题通常不是 Anaconda 没装好，而是 VS Code 没有自动识别到它。

先在解释器列表中多点几次右上角的刷新按钮 ↻。 如果仍然没有，选择 Enter interpreter path...，手动找到 Anaconda 的 python.exe。

常见位置如下：

  • 默认安装：C:\Users\你的用户名\anaconda3\python.exe
  • 安装到 D 盘：D:\anaconda3\python.exe

选中这个 python.exe 后，右下角应该显示类似 base、Conda 或 anaconda3 的字样。 之后再点击右上角运行按钮。

如果手动选择 python.exe 后仍然找不到或运行异常，再到 VS Code 设置中搜索 conda：

需要时可以填写：

  1. Conda Path：指向 Conda 程序。例如安装在 D:\anaconda3 时，可填写 D:\anaconda3\condabin\conda.bat，或 D:\anaconda3\Scripts\conda.exe。
  2. Default Interpreter Path：指向 Python 解释器。例如 D:\anaconda3\python.exe。

设置后重启 VS Code，再按前面的步骤选择 Anaconda 的 base 解释器。