使用 Linkbot 学习 Python 3/简介

首先

您面前的 Python 3 高级课程旨在通过使用 Python 进行编程来进一步提高您的知识和能力。这些教程旨在让您通过对 Linkbot 机器人进行编程，使其以非常特定的方式移动来与 Linkbot 机器人进行交互。通过看到 Linkbot 对您编写的代码中的编程命令做出反应，您使用 Python 编码的能力将激励您学习更多。首先，您只需在教程中显示的代码中键入代码，以查看 Linkbot 的反应。然后，您将对该代码进行自己的更改，以玩转 Linkbot 的功能。最糟糕的事情是程序无法正常工作，并且机器人不会有任何反应，因此您可以随意玩转代码。当您需要键入代码时，它将如下所示

##Python is easy to learn
print("Hello, World!")

这样格式化的原因是为了使您需要键入的代码易于与其他文本区分开来。此外，代码将以不同的颜色显示，不同的部分以不同的颜色显示，以帮助您看到代码的不同部分。当您输入代码时，它不一定是彩色的，但只要您以相同的方式键入它，就无关紧要。

如果计算机打印出一些内容，它将以这种方式格式化

Hello, World!

(请注意，打印的文本会显示在您的屏幕上，并不涉及纸张。在计算机拥有屏幕之前，计算机程序的输出会打印在纸张上。)

请注意，这些 Python 高级课程是为 Python 3 设置的，这意味着大多数示例在 Python 2.7 和更早版本中将无法正常工作。此外，您和其他程序员创建的一些额外课程可能尚未转换为 Python 3。但是，不同版本 Python 之间的差异并不大，因此，如果您学习了如何在某个版本中编码，您应该能够轻松阅读为另一个版本编写的程序。在某些时候，您可能想查看 Python 2.6 的非程序员教程。

通常，您键入的文本（以 **粗体** 显示）和程序在屏幕上打印的文本混合在一起，如下所示

Halt!
Who Goes there? Linkbot
You may pass, Linkbot

这些课程将向您介绍编程的术语或词汇。例如，编程也常被称为 **编码** 或 **黑客**。通过学习编程的特殊词汇，您将能够理解程序员在谈论什么，并听起来像程序员一样。

最后，对于您成功完成这些课程，拥有 Python 3 软件非常重要。如果您还没有 Python 软件，请访问 https://pythonlang.cn/download/ 并获取适合您计算机平台的 Python 3 版本。如果您在教室学习，您的老师很可能已经在您之前为您做好了这件事。如果没有，请下载它，阅读说明并安装程序。

安装 Python 和 Linkbot 控制模块 (PyBarobo)

对于 Python 编程，您需要一个可以工作的 Python 安装和一个文本编辑器。Python 自带一个编辑器 IDLE，对于初学者来说，它非常棒而且足够了。随着您对编程的深入了解，您可能会切换到其他一些编辑器，比如 emacs、vi 或其他编辑器。

Python 下载页面是：https://pythonlang.cn/download。最新版本是 Python 3.4.2（截至 2014 年 10 月 18 日）； **Python 2.7 和更早版本将无法使用本教程**。下载网站上有各种不同的安装文件，适用于不同的计算机平台。以下是一些针对最常见操作系统的具体说明

Ubuntu Linux 用户

要安装运行本课程所需的一切，包括 Python 3、Python 3 设置工具和 Barobo Python 包，请确保您已连接到互联网，并在终端窗口中运行以下命令

sudo apt-get install python3 python3-setuptools python3-numpy idle3
sudo easy_install3 pybarobo

您还需要将您的用户帐户添加到“dialout”组。您可以使用以下命令执行此操作

sudo usermod -a -G dialout $USER

上面的命令将添加您登录的任何用户到“dialout”组。如果您要添加未登录的用户帐户，请将“$USER”替换为另一个帐户的用户名。您可能需要注销并重新登录才能使更改生效。

对于其他 Linux 发行版，请按照您的发行版或 Python 网站提供的说明获取 Python 3、NumPy 和 PyBarobo 安装。

树莓派 (Raspbian) 用户

Raspbian 默认情况下安装了 Python 3 和 numpy。要使 Raspberry Pi 准备好控制 Linkbot，请确保您的 Pi 已连接到互联网，并键入以下命令

sudo usermod -a -G dialout $USER
sudo apt-get install python3-setuptools
sudo easy_install3 pybarobo

您可能需要注销并重新登录才能使更改生效。

Mac 用户

从 Mac OS X（Tiger）开始，Python 默认情况下随操作系统一起提供，但您需要更新到 Python 3，直到 OS X 开始包含 Python 3（通过启动检查版本python3在命令行终端中）。此外，IDLE（Python 编辑器）可能在标准安装中缺失。如果您想（重新）安装 Python，请从 Python 下载网站 获取 MacOS 安装程序。

Windows 用户

下载相应的 Windows 安装程序（x86 MSI 安装程序，如果您没有 64 位 AMD 或 Intel 芯片）。即使您有 64 位芯片，我还是建议下载 32 位版本，因为默认情况下，一些 Barobo Linkbot 库是为 32 位系统预编译的。通过双击它启动安装程序，并按照提示操作。请务必包含可选的“pip”包，这对于安装额外的 Python 模块和附加组件非常有用。

接下来，您需要安装一个驱动程序，它可以在此处找到：安装程序。单击链接，下载文件并运行它。安装完 Python 并配置完路径后，打开 Windows 命令提示符并键入以下命令

pip install pybarobo

更多信息请参见 https://docs.pythonlang.cn/3/using/windows.html#installing-python。

配置您的 PATH 环境变量

PATH 环境变量是一个文件夹列表，它们由分号分隔，Windows 在您尝试通过在命令提示符中键入其名称来执行程序时，将在这些文件夹中查找程序。您可以在命令提示符中键入以下命令查看当前 PATH 值

echo %PATH%

永久更改环境变量最简单的方法是在 Windows 中调出内置的环境变量编辑器。在不同的 Windows 版本中，进入此编辑器的方式略有不同。

在 Windows 8 上：按 Windows 键并键入控制面板以找到 Windows 控制面板。打开控制面板后，选择“查看方式：大图标”，然后单击系统。在弹出的窗口中，单击高级系统设置链接，然后单击环境变量...按钮。

在 Windows 7 或 Vista 上：单击屏幕左下角的“开始”按钮，将鼠标移至计算机，右键单击，然后从弹出菜单中选择属性。单击高级系统设置链接，然后单击环境变量...按钮。

在 Windows XP 上：右键单击桌面上的我的电脑图标，然后选择属性。选择高级选项卡，然后单击环境变量...按钮。

调出环境变量编辑器后，无论您运行的是哪个版本的 Windows，操作都相同。在系统变量（位于编辑器下半部分），找到名为PATH的变量。如果存在，选择它并单击编辑...。假设您的 Python 根目录为 C:\Python34，请将这两个文件夹添加到您的路径中（并确保分号正确，列表中每个文件夹之间应有一个分号）

C:\Python34 C:\Python34\Scripts

注意：如果您想从 Windows 文件夹双击并启动 Python 程序，并且不想让控制台窗口消失，可以在每个脚本底部添加以下代码

print("Hello World")
#stops console from exiting
end_prog = ""
while end_prog != "q":
        end_prog = input("type q to quit")

交互模式

进入 IDLE（也称为 Python GUI）。您应该看到一个带有类似以下文本的窗口

Python 3.0 (r30:67503, Dec 29 2008, 21:31:07) 
[GCC 4.3.2 20081105 (Red Hat 4.3.2-7)] on linux2
Type "copyright", "credits" or "license()" for more information.

    ****************************************************************
    Personal firewall software may warn about the connection IDLE
    makes to its subprocess using this computer's internal loopback
    interface.  This connection is not visible on any external
    interface and no data is sent to or received from the Internet.
    ****************************************************************
    
IDLE 3.0      
>>> 

>>> 是 Python 用于告诉您处于交互模式的方式。在交互模式下，您键入的内容会立即运行。尝试键入 1+1。Python 会以 2 响应。交互模式允许您测试并查看 Python 的执行结果。如果您觉得需要使用新的 Python 语句，请进入交互模式并尝试它们。

创建和运行程序

如果您尚未进入 IDLE，请进入。在顶部的菜单中，选择 File，然后选择 New Window。在新出现的窗口中，键入以下内容

print("Hello, World!")

现在保存程序：从菜单中选择 File，然后选择 Save。将它保存为“hello.py”（您可以将其保存在任何您想要的文件夹中）。现在它已保存，可以运行。这里只是给新手的一点提示，如果您更改了程序，请使用版本号保存它，例如 helloV1.py，这样您就不会更改原本有效的程序。

接下来，运行程序，转到 Run，然后选择 Run Module（或者如果您使用的是旧版本的 IDLE，则选择 Edit，然后选择 Run script）。这将在 *Python Shell* 窗口中输出 Hello, World!。

有关 IDLE 的更深入介绍，以及更长的带有屏幕截图的教程，请访问 http://hkn.eecs.berkeley.edu/~dyoo/python/idle_intro/index.html

程序文件名

坚持一些关于 Python 程序文件名的规则非常有用。否则，某些事情可能会出现意外错误。这些对于程序来说并不那么重要，但是如果您不遵循这些规则，那么模块名称（模块将在后面讨论）可能会出现奇怪的问题。

1. 始终使用扩展名保存程序.py。不要在文件名中添加其他点。
2. 仅使用标准字符作为文件名：字母、数字、连字符（-）和下划线（_).
3. 空格（“ ”）绝对不能使用（改用下划线）。
4. 文件名开头不要使用除字母以外的任何字符（尤其是数字！）。
5. 不要使用“非英语”字符（例如ä, ö, ü, å或ß）作为文件名，或者更好的是，在编程时完全不要使用这些字符。

从命令行使用 Python

如果您不想从命令行使用 Python，则不必这样做，只需使用 IDLE 即可。要进入交互模式，只需键入 python3 而不带任何参数。要运行程序，请使用文本编辑器（Emacs 具有良好的 Python 模式）创建它，然后使用 python3 program_name 运行它。

此外，要在 Vim 中使用 Python，您可能需要访问 Python wiki 页面关于 VIM 的内容

在 *nix 中运行 Python 程序

如果您使用的是 Unix（例如 Linux、Mac OS X 或 BSD），如果您使用 chmod 使程序可执行，并且第一行是

#!/usr/bin/env python3

您可以使用 ./hello.py 运行 Python 程序，就像任何其他命令一样。

在哪里获取帮助

在您的 Python 生涯中，您可能会遇到一些困难，并且完全不知道如何解决您应该解决的问题。本教程只涵盖了 Python 编程的基础知识，但还有很多其他信息可供参考。

Python 文档

首先，Python 有非常完善的文档。您的计算机上甚至可能已经存在这些文档的副本，它们是与您的 Python 安装一起提供的。

• Guido van Rossum 编写的官方 Python 3 教程 通常是解决一般问题的良好起点。
• 对于有关标准模块（您将在后面学习什么是标准模块）的问题，Python 3 库参考 是您应该查看的地方。
• 如果您真的想知道有关语言细节的内容，Python 3 参考手册 非常全面，但对于初学者来说相当复杂。

Python 用户社区

有许多其他 Python 用户，他们通常都很友善，愿意帮助您。在向 Python 用户社区提问之前，每个人都会感谢您在联系社区之前在网上搜索问题的解决方案。这个非常活跃的用户社区主要通过邮件列表和新闻组进行组织。

• tutor 邮件列表 专门用于那些想问有关如何使用 Python 语言学习计算机编程的人。
• python-help 邮件列表 是 python.org 的帮助台。您可以向一群知识渊博的志愿者询问您所有 Python 问题。
• Python 新闻组 comp.lang.python (Google 新闻组存档) 是关于 Python 的一般讨论、问题和社区的主要集会地点。
• Python wiki 有一个 本地用户组列表，您可以加入该组的邮件列表并提出问题。您也可以参加用户组会议。