第2章 Python的下载与安装
开发PyQt5程序的前提，必须要有Python环境，而Python作为一种开源的、跨平台开发语言，同时支持多种操作系统。本章将分别对如何在Windows系统、Linux系统和Mac OS系统中下载与安装Python进行详细讲解。
2.1 Python环境概述
Python是跨平台的开发工具，可以在多种操作系统上使用，编写好的程序也可以在不同系统上运行。进行Python开发常用的操作系统及说明如表2.1所示。
表2.1 进行Python开发常用的操作系统及说明
说明
在个人开发学习阶段推荐使用Windows操作系统，也可在Mac OS或者Linux系统上学习。
2.2 在Windows系统中安装Python
要进行Python开发，需要先安装Python解释器。由于Python是解释型编程语言，所以需要一个解释器，这样才能运行编写的代码。这里说的安装Python实际上就是安装Python解释器。
2.2.1 下载Python
下面以Windows操作系统为例介绍下载及安装Python的方法。
在Python的官方网站中，可以很方便地下载Python的开发环境，具体下载步骤如下。
（1）打开浏览器（如Google Chrome浏览器），输入Python官方网站，地址：https://www.python.org/，打开后如图2.1所示。
图2.1 Python官方网站首页
说明
Python官网是一个国外的网站，加载速度比较慢，打开时耐心等待即可。
（2）将光标移动到Downloads菜单上，将显示和下载有关的菜单项，从如图2.2所示的菜单可以看出，Python可以在Windows、Mac OS和Linux等多种平台上使用。这里单击Windows菜单项，进入详细的下载列表。
说明
在如图2.2所示的列表中，带有“x86”字样的压缩包表示该开发工具可以在Windows 32位系统上使用；而带有“x86-64”字样的压缩包则表示该开发工具可以在Windows 64位系统上使用。另外，标记为“web-based installer”字样的压缩包表示需要通过联网完成安装；标记为“executable installer”字样的压缩包表示通过可执行文件（*.exe）方式离线安装；标记为“embeddable zip file”字样的压缩包表示嵌入式版本，可以集成到其他应用中。
图2.2 适合Windows系统的Python下载列表
（3）在Python下载列表页面中，列出了Python提供的各个版本的下载链接。读者可以根据需要下载。截至当前的最新版本是Python 3.8.3，由于笔者的操作系统为Windows 64位，所以单击“Windows x86-64 executable installer”超链接，下载适用于Windows 64位操作系统的离线安装包。
技巧
由于Python官网是一个国外的网站，所以在下载Python时，速度会非常慢，这里推荐使用专用的下载工具进行下载（如国内常用的迅雷软件），下载过程为：在要下载的超链接上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“复制链接地址”，如图2.3所示，然后打开下载软件，新建下载任务，将复制的链接地址粘贴进去进行下载。
图2.3 复制Python的下载链接地址
（4）下载完成后，将得到一个名称为“python-3.8.3-amd64.exe”的安装文件。
2.2.2 安装Python
在Windows 64位系统上安装Python的步骤如下。
（1）双击下载后得到的安装文件python-3.8.3-amd64.exe，将显示安装向导对话框，选中“Add Python 3.8 to PATH”复选框，表示将自动配置环境变量，如图2.4所示。
图2.4 Python安装向导
（2）单击“Customize installation”按钮，进行自定义安装，在弹出的安装选项对话框中采用默认设置，如图2.5所示。
图2.5 设置安装选项对话框
（3）单击“Next”按钮，打开高级选项对话框，在该对话框中可以设置哪些用户可以使用，以及是否添加Python环境变量。单击“Browse”按钮设置Python的安装路径，如图2.6所示。
图2.6 高级选项对话框
说明
在设置安装路径时，建议路径中不要有中文或空格，以避免使用过程中出现一些莫名的错误。
（4）单击“Install”按钮，开始安装Python，并显示安装进度，如图2.7所示。
（5）安装完成后将显示如图2.8所示的对话框，单击“Close”按钮即可。
图2.7 显示Python的安装进度
图2.8 安装完成对话框
2.2.3 测试Python安装是否成功
Python安装完成后，需要测试Python是否成功安装。例如，在Windows 10系统中检测Python是否成功安装，可以单击开始菜单右侧的“在这里输入你要搜索的内容”文本框，在其中输入cmd命令，如图2.9所示，按Enter键，启动命令行窗口。在当前的命令提示符后面输入“python”，并按Enter键，如果出现如图2.10所示的信息，则说明Python已经安装成功，同时系统进入交互式Python解释器中。
图2.9 输入cmd命令
图2.10 在命令行窗口中运行的Python解释器
说明
图2.10所示的信息是笔者计算机中安装的Python的相关信息：Python的版本、该版本发行的时间、安装包的类型等。因为选择的版本不同，这些信息可能会有所差异，但命令提示符变为“>>>”即说明Python已经安装成功，正在等待用户输入Python命令。
2.2.4 Python安装失败的解决方法
如果在cmd命令窗口中输入python后，没有出现如图2.10所示的信息，而是显示“‘python’不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件”，如图2.11所示。
图2.11 输入python命令后出错
出现图2.11所示提示的原因是在安装Python时，没有选中“Add Python 3.8 to PATH”复选框，导致系统找不到python.exe可执行文件，这时就需要手动在环境变量中配置Python环境变量，具体步骤如下。
（1）在“此电脑”图标上单击鼠标右键，然后在弹出的快捷菜单中执行“属性”命令，并在弹出的“属性”对话框左侧选择“高级系统设置”选项，在弹出的“系统属性”对话框中单击“环境变量”按钮，如图2.12所示。
图2.12 “系统属性”对话框
（2）弹出“环境变量”对话框后，在该对话框下半部分的“系统变量”区域选中Path变量，然后单击“编辑”按钮，如图2.13所示。
图2.13 “环境变量”对话框
（3）在弹出的“编辑系统变量”对话框中，通过单击“新建”按钮，添加两个环境变量，两个环境变量的值分别是“C:\Program Files\Python38\”和“C:\Program Files\Python38\Scripts\”（这是笔者的Python安装路径，读者可以根据自身实际情况进行修改），如图2.14所示。添加完环境变量后，选中添加的环境变量，通过单击对话框右侧的“上移”按钮，可以将其移动到最上方，单击“确定”按钮完成环境变量的设置。
图2.14 配置Python的环境变量
配置完成后，重新打开cmd命令窗口，输入python命令测试即可。
2.3 在Linux系统中安装Python
Linux操作系统是一种开源的、允许用户免费使用和自由传播的操作系统，由于它的开源特性，很大一部分开发人员使用Linux系统作为其开发平台。Linux有很多发行版，如Ubuntu、CentOS等，由于它适合开发的特性，因此，大多数Linux发行版都默认自带了Python。这里以Ubuntu系统为例讲解如何在Linux系统中安装Python。
Ubuntu是一个以桌面应用为主的Linux系统，它使用简单、界面美观，深受广大Linux支持者的喜欢，在使用Ubuntu系统时，需要像使用Windows系统一样进行安装，这里以在虚拟机上安装Ubuntu系统为例进行介绍。
2.3.1 通过虚拟机安装Ubuntu系统
（1）首先在计算机上下载安装VMware虚拟机，打开该虚拟机，在菜单中选择“文件”→“新建虚拟机”菜单，如图2.15所示。
说明
VMware是常用的一种虚拟机软件，其下载地址为：https://www.vmware.com/cn/products/workstation-player/workstation-player-evaluation.html。
图2.15 选择“文件”→“新建虚拟机”菜单
（2）弹出“新建虚拟机向导”对话框，如图2.16所示，在该对话框中单击“浏览”按钮，选择下载好的Ubuntu系统的.iso镜像文件。
说明
Ubuntu系统镜像文件的下载地址为：https://ubuntu.com/download/desktop。
（3）单击“下一步”按钮，进入“简易安装信息”设置界面，在这里设置使用Ubuntu系统的用户名和密码，注意，由于Ubuntu系统内置了root用户，所以不能将用户名设置为root，另外，这里为了方便记忆，将密码设置为了root，如图2.17所示。
图2.16 新建虚拟机向导
图2.17 简易安装信息
（4）单击“下一步”按钮，由于“简易安装信息”设置界面中的全名设置成为root，所以会弹出下面的提示框，直接单击“是”按钮即可，如图2.18所示。
（5）进入“命名虚拟机”界面，输入虚拟机名称，并选择虚拟机的存放位置，如图2.19所示。
图2.18 全名与内置账户冲突的提示
图2.19 命名虚拟机
注意
这里的虚拟机位置建议选择一个没有任何其他文件的分区，这样可以避免破坏已有文件。
（6）单击“下一步”按钮，进入“指定磁盘容量”界面，默认的最大磁盘大小为20G，这里不用更改，但如果磁盘空间足够大，可将下面的“将虚拟磁盘存储为单个文件”单选按钮选中，如图2.20所示。
（7）单击“下一步”按钮，预览已经设置好的虚拟机相关的信息，如图2.21所示。
图2.20 指定磁盘容量
图2.21 预览设置的虚拟机相关信息
（8）确认无误后，单击“完成”按钮，即可自动开始在虚拟机上安装Ubuntu系统，如图2.22所示。等待安装完成即可。
图2.22 在虚拟机上安装Ubuntu系统
2.3.2 使用并更新已有Python
1．使用内置的Python
Ubuntu系统在安装完成后，会自带Python，例如，我们这里安装的是Ubuntu 20.04桌面版，安装完成后，打开终端，输入python3，即可显示如图2.23所示的信息。从图2.23可以看出，当输入python3命令时，直接进入了Python交互环境。
图2.23 在Ubuntu系统的终端输入python3命令进入交互环境
说明
如图2.23所示，当输入python命令时，系统无法识别，这是因为，Ubuntu系统中的python命令默认会调用Python 2.x，而由于Python 2.x在2020年会停止服务，所以在最新的Ubuntu系统中取消了内置的Python 2.x版本，只保留了最新的Python 3版本。
2．更新Python版本
虽然Ubuntu系统内置了Python 3版本，但对于一些喜欢尝鲜的开发者，可能会觉得内置的Python3版本不够新，这时可以更新Python版本，下面进行讲解。
（1）在图2.23中输入exit()函数退出Python，如图2.24所示。
图2.24 退出Python
（2）在Ubuntu终端中输入“sudo apt-get update”命令，用来指定更新/etc/apt/sources.list和/etc/apt/sources.list.d所列出的源地址，这样能够保证获得最新的安装包，如图2.25所示。
图2.25 更新Python包源地址
（3）输入“sudo apt-get install python3.8”命令，更新为最新的Python3版本，如图2.26所示。
图2.26 更新最新的Python 3版本
注意
更新为Python 3版本时，不能指定子版本号，如Python 3.8.3等。
（4）输入更新命令后按Enter键，自动开始更新，更新过程中会提示是否希望继续执行，输入Y，按Enter键即可，如图2.27所示。
图2.27 确认执行
等待安装完成后，输入python3命令，即可进入最新的Python交互环境，如图2.28所示。
图2.28 通过python3命令进入Python交互环境
2.3.3 重新安装Python
如果你的Linux系统中没有Python环境，或者想重新安装，就需要到Python官网下载源代码，然后自己编译。
1．下载Python安装包
在Python的官方网站中，可以很方便地下载Python的开发环境，具体步骤如下。
（1）在Ubuntu系统中打开浏览器，进入Python官方网站，地址是：https://www.python.org/，如图2.29所示。
图2.29 Python官方网站首页
（2）将鼠标移动到Downloads菜单上，将显示和下载有关的菜单项。单击All releases菜单项，进入如图2.30所示的下载页面，单击“Download Python 3.8.3”按钮。
（3）进入Python 3.8.3的下载页面，将浏览器右侧的滚动条向下滚动，找到文件列表，单击“Gzipped source tarball”超链接，如图2.31所示。
图2.30 Python源码下载页面
图2.31 单击“Gzipped source tarball”超链接即可进行下载
（4）弹出提示框，在该提示框中选择“保存文件”单选按钮，然后单击“确定”按钮，如图2.32所示。
等待下载完成，下载完成的文件名为“Python-3.8.3.tgz”，将其复制到主文件夹中，以便于安装，如图2.33所示。
图2.32 设置保存文件
图2.33 下载完成的Python源码文件
2．安装Python
在Ubuntu系统上安装Python 3.x的步骤如下。
（1）打开Ubuntu系统的终端，输入“tar -zxvf Python-3.8.3.tgz”命令，对源码包进行解压，如图2.34所示。
（2）输入“cd Python-3.8.3”命令，切换路径，如图2.35所示。
图2.34 解压Python源码包
图2.35 切换路径
（3）输入“./configure --prefix=/usr/local”命令来配置安装路径，如图2.36所示。
图2.36 指定安装目录时出现错误
说明
--prefix=/usr/local用于指定安装目录（建议指定）。如果不指定，就会使用默认的安装目录。
但是指定安装目录时出现了如图2.36所示的错误，是因为当前系统中没有C编译器，解决方法为安装gcc，安装命令如下。
sudo apt-get update
sudo apt-get install gcc
执行命令过程中，需要联网，并输入“Y”继续执行安装，如图2.37所示。
图2.37 安装gcc
（4）gcc安装完成后，重新输入“./configure --prefix=/usr/local”命令来配置安装路径，然后输入“make && sudo make install”命令安装Python，如图2.38所示，等待安装完成即可。
图2.38 安装Python
说明
make用来将源码包中的代码编译成Linux服务器可以识别的代码，而sudo make install命令执行编译安装操作。
3．测试Python是否安装成功
Python安装完成后，需要检测Python是否安装成功，测试方法为：打开Ubuntu终端，输入python3命令，按Enter键，如图2.39所示。
图2.39 测试Python是否安装成功
如图2.39所示，Python的版本已经更新为Python 3.8.3，说明安装成功。
2.4 在Mac OS系统中安装Python
Mac OS是一套运行于苹果计算机上的操作系统，由于苹果计算机的易用性，以及Python的跨平台特性，现在很多开发者都使用Mac OS开发Python程序。这里对如何在Mac OS系统中安装Python进行讲解。
2.4.1 下载安装文件
（1）打开浏览器，访问Python官方网址：https://www.python.org/，将鼠标移动到Downloads菜单，选择该菜单下的“Mac OS X”菜单，如图2.40所示。
图2.40 单击“Mac OS X”菜单
（2）进入专为Mac OS系统提供的Python下载列表页面，该页面提供了Python 2.x和Python 3.x版本的下载链接，由于Python 2.x版本的官方支持即将终止，因此建议下载Python 3.x版本。截至当前，最新的版本为Python 3.8.3，因此，单击Python 3.8.3版本下方的“Download Mac OS 64-bit installer”超链接，如图2.41所示。
图2.41 Python下载列表页
（3）浏览器开始自动下载，并显示下载进度，如图2.42所示。
下载完成后，得到一个python-3.8.3-Mac OSx10.9.pkg文件，该文件就是针对Mac OS系统的Python安装文件，如图2.43所示。
图2.42 Python的下载进度
图2.43 Python安装文件
2.4.2 安装Python
Python安装文件下载完成后，就可以进行安装了。在Mac OS系统中安装Python的步骤与在Windows中类似，都是按照向导一步步操作即可。在Mac OS系统中安装Python的具体步骤如下。
（1）双击下载的python-3.8.3-Mac OSx10.9.pkg文件，进入欢迎界面，如图2.44所示，单击“继续”按钮。
（2）进入重要信息界面，如图2.45所示，单击“继续”按钮。
图2.44 Python安装欢迎界面
图2.45 重要信息界面
（3）进入软件许可协议界面，如图2.46所示，单击“继续”按钮。
（4）弹出是否同意软件许可协议中的条款的提示框，如图2.47所示，单击“同意”按钮。
图2.46 软件许可协议界面
图2.47 是否同意许可条款的提示框
（5）进入安装确认界面，该界面显示了需要占用的空间，以及是否确认安装，如图2.48所示，单击“安装”按钮。
（6）由于Mac OS系统本身的安全性，在安装软件时，会提示用户输入密码，如图2.49所示，输入你的密码，单击“安装软件”按钮。
（7）系统自动开始安装Python，并显示安装进度，如图2.50所示。
（8）安装完成后，自动进入安装完成界面，提示安装成功，如图2.51所示，单击“关闭”按钮即可。
图2.48 安装确认界面
图2.49 输入密码以安装软件
图2.50 安装Python并显示进度
图2.51 安装完成
2.4.3 安装安全证书
在安装完Python后，Mac OS系统还要求安装Python的安全证书，在Python的安装文件夹中找到“Install Certificates.command”文件，直接双击打开，如图2.52所示。
图2.52 双击打开“Install Certificates.command”文件
等待自动安装完成即可，如图2.53所示。
图2.53 安装安全证书
2.4.4 打开并使用Python
Python及其安全证书安装完成后，就可以使用了。使用方法为：打开Mac OS系统的终端，输入python3命令，按Enter键，进入Python交互环境，如图2.54所示。
图2.54 使用python3进入Python交互环境
说明
如图2.54所示，当输入python命令时，也可以进入Python交互环境，但版本显示为python 2.7.10，该版本是Mac OS系统自带的Python，支持Python 2.x。
另外，用户也可以直接双击Python安装目录下的IDLE，直接进入IDLE开发工具进行Python程序的编写，如图2.55所示。
图2.55 通过打开IDLE编写Python程序
2.4.5 更新pip及换源
pip是Python的模块安装和管理工具，可以通过--upgrade参数对其进行更新，以便使其保持最新的版本，这里需要注意的是，在Mac OS系统中使用pip命令时，Python 3版本的相应命令为pip3，如图2.56所示。
图2.56 更新pip模块管理工具
说明
图2.56所示的黄绿色字体为连接超时信息，因为pip默认从Python官方提供的PyPi社区下载模块，因此在国内使用时，经常会出现访问速度慢、连接超时等问题。
Python的强大之处在于，全世界各行各业的人提交的模块都能“为我所用”，只需要使用pip命令安装相应的模块即可，但是，使用pip命令安装模块时，默认从Python官方提供的Pypi社区下载，该社区是一个国外的网站，因此下载速度会非常慢，因此，国内一大批Python模块的镜像网站应运而生，其中，最常用的当属阿里云和清华大学提供的镜像网站，它们的地址如下。
阿里云镜像地址：https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
清华大学镜像地址：https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
我们可以将Python默认获取模块的源地址修改为国内的镜像地址，这样可以大大提高安装Python模块的速度，更改Python模块安装源的命令如下。
pip3 config set global.index-url #镜像地址
例如，将Python模块的安装源修改为阿里云提供的镜像地址，如图2.57所示。
图2.57 更改Python模块的默认安装源
执行完以上步骤后，在使用pip install命令安装Python模块时，就会自动从更改后的镜像地址下载安装了。使用pip install命令安装Python模块，既可一次安装一个，也可一次安装多个，如果安装多个，多个模块之间用空格分开，如图2.58所示。
图2.58 使用pip命令安装模块
2.5 小结
本章主要对如何在Windows系统、Linux系统和Mac OS系统中分别下载、安装Python的过程进行了详细讲解，读者学习本章内容时，可以根据自己所使用的开发平台选学相关内容。