第3章 搭建PyQt5开发环境
俗话说“工欲善其事，必先利其器”，要使用Python+PyQt5进行GUI图形用户界面程序的开发，首先需要搭建好开发环境，开发PyQt5程序，主要需要Python解释器、PyCharm开发工具（也可以是其他工具）、PyQt5相关的模块，本章将对如何搭建PyQt5开发环境进行详细讲解。
3.1 PyCharm开发工具的下载与安装
PyCharm是由JetBrains公司开发的一款Python开发工具，在Windows、Mac OS和Linux操作系统中都可以使用，它具有语法高亮显示、Project（项目）管理代码跳转、智能提示、自动完成、调试、单元测试和版本控制等功能。使用PyCharm可以大大提高Python项目的开发效率，本节将对PyCharm开发工具的下载与安装进行详细讲解。
3.1.1 下载PyCharm
PyCharm的下载非常简单，可以直接访问Jetbrains公司官网下载地址：https://www.jetbrains.com/pycharm/download/，打开PyCharm开发工具的官方下载页面，单击页面右侧“Community”下的Download按钮，下载PyCharm开发工具的免费社区版，如图3.1所示。
说明
PyCharm有两个版本，一个是社区版（免费并且提供源程序），另一个是专业版（免费试用，正式使用需要收费）。建议读者下载免费的社区版本使用。
图3.1 PyCharm官方下载页面
下载完成后的PyCharm安装文件如图3.2所示。
图3.2 下载完成的PyCharm安装文件
说明
笔者在下载PyCharm开发工具时，最新版本是PyCharm-community-2019.3.3，该版本随时更新，读者在下载时，只要下载官方提供的最新版本，即可正常使用。
3.1.2 安装PyCharm
安装PyCharm的步骤如下。
（1）双击PyCharm安装包进行安装，在欢迎界面单击“Next”按钮进入软件安装路径设置界面。
（2）在软件安装路径设置界面，设置合理的安装路径。PyCharm默认的安装路径为操作系统所在的路径，建议更改，因为如果把软件安装到操作系统所在的路径，当出现操作系统崩溃等特殊情况而必须重做系统时，PyCharm程序路径下的程序将被破坏。另外在安装路径中建议不要有中文和空格。如图3.3所示。单击“Next”按钮，进入创建快捷方式界面。
（3）在创建桌面快捷方式界面（Create Desktop Shortcut）中设置PyCharm程序的快捷方式。如果计算机操作系统是32位，选择“32-bit launcher”，否则选择“64-bit launcher”。笔者的计算机操作系统是64位系统，所以选择“64-bit launcher”；接下来设置关联文件（Create Associations），选中.py左侧的复选框，这样以后再打开.py文件（Python脚本文件）时，会默认使用PyCharm打开；选中“Add launchers dir to the PATH”复选框，如图3.4所示。
图3.3 设置PyCharm安装路径
图3.4 设置快捷方式和关联
（4）单击“Next”按钮，进入选择开始菜单文件夹界面，采用默认设置即可，单击“Install”按钮（安装大概需要10分钟），如图3.5所示。
（5）安装完成后，单击“Finish”按钮，完成PyCharm开发工具的安装，如图3.6所示。
图3.5 选择开始菜单文件夹界面
图3.6 完成PyCharm的安装
3.1.3 启动并配置PyCharm
启动并配置PyCharm开发工具的步骤如下。
（1）PyCharm安装完成后，会在开始菜单中建立一个快捷菜单，如图3.7所示，单击“PyCharm Community Edition 2019.3.3”，即可启动PyCharm程序。
另外，还会在桌面创建一个“PyCharm Community Edition 2019.3.3”快捷方式，如图3.8所示，通过双击该图标，同样可以启动PyCharm。
图3.7 PyCharm菜单
图3.8 PyCharm桌面快捷方式
（2）启动PyCharm程序后，进入阅读协议页，选中“I confirm that I have read and accept the terms of this User Agreement”复选框，单击Continue按钮，如图3.9所示。
（3）进入PyCharm欢迎页，单击“Create New Project”按钮，创建一个Python项目，如图3.10所示。
图3.9 接受PyCharm协议
图3.10 PyCharm欢迎界面
（4）在第一次创建Python项目时，需要设置项目的存放位置以及虚拟环境路径，这里需要注意的是，设置的虚拟环境的“Base interpreter”解释器应该是python.exe文件的地址，设置过程如图3.11所示。
图3.11 设置项目路径及虚拟环境路径
说明
创建工程文件前，必须保证已经安装了Python，否则创建PyCharm项目时会出现“Interpreter field is empty.”提示，并且“Create”按钮不可用；另外，创建工程文件时，路径中建议不要有中文。
（5）设置完成后，单击图3.11所示的“Create”按钮，即可进入PyCharm开发工具的主窗口，效果如图3.12所示。
图3.12 PyCharm开发工具的主窗口
3.2 在PyCharm中配置PyQt5环境
安装完Python解释器和PyCharm开发工具之后，在PyCharm中安装并配置好PyQt5，就可以使用PyQt5进行GUI图形用户界面程序的开发了，本节将对如何在PyCharm中安装、配置PyQt5环境进行详细讲解。
3.2.1 安装PyQt5及设计器
在PyCharm中安装PyQt5及设计器的具体步骤如下。
（1）在PyCharm开发工具的主窗口中依次选择“File”→“Settings”菜单，如图3.13所示。
图3.13 选择“File”→“Settings”菜单
（2）打开PyCharm的设置窗口，展开Project节点，单击“Project Interpreter”选项，单击窗口最右侧的“+”按钮，如图3.14所示。
图3.14 设置窗口
（3）弹出“Available Packages”窗口，如图3.15所示，该窗口主要列出所有可用的Python模块，但我们发现，图3.15所示并没有可用Python模块，这是为什么呢？这主要是由于默认的可用Python模块都是从Python的官网加载的，而Python官网由于是一个国外的网站，访问速度特别慢，所以这里就会加载得很慢，因此建议增加国内提供的可用镜像站点，单击“Manage Repositories”按钮。
图3.15 可用Python模块窗口
（4）弹出“Manage Repositories”窗口，单击右侧“+”按钮，如图3.16所示，弹出“Repositories URL”窗口，在该窗口的文本框中输入一个国内的Python模块镜像地址，例如，在这里输入清华大学提供的镜像地址：https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple，如图3.17所示，依次单击OK按钮，返回“Available Packages”窗口。
图3.16 镜像地址管理窗口
图3.17 添加镜像地址
技巧
国内常用的Python模块安装镜像地址如下。
阿里云：https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
清华大学：https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
中国科技大学：https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/
豆瓣：https://pypi.douban.com/simple/
（5）这时在“Available Packages”窗口中就可以很快地显示所有可用的Python模块，在上方的文本框中输入pyqt5，按Enter键，即可筛选出所有与pyqt5相关的模块，分别选中pyqt5、pyqt5-tools、pyqt5designer，并单击“Install Package”进行安装，如图3.18所示。
图3.18 安装PyQt5相关模块
（6）安装完以上3个模块后，关闭“Available Packages”窗口，在“Project Interpreter”窗口中即可看到安装的PyQt5相关模块及依赖包，如图3.19所示。
图3.19 安装的PyQt5相关模块及依赖包
安装完PyQt5后，其相关的文件都存放在当前虚拟环境的“Lib\site-packages”文件夹下，如图3.20所示。
图3.20 安装完的PyQt5相关模块及依赖包所在文件夹
说明
以上是安装PyQt5的步骤，将PyQt5模块安装到了PyCharm项目下的虚拟目录中，如果想要在全局Python环境中安装PyQt5模块，可以直接在系统的CMD命令窗口中使用“pip install PyQt5”命令进行安装，如图3.21所示（pyqt5-tools和pyqt5designer模块的安装与此类似）。
图3.21 在全局Python环境中安装PyQt5模块
3.2.2 配置PyQt5设计器及转换工具
由于使用PyQt5创建GUI图形用户界面程序时，会生成扩展名为.ui的文件，该文件需要转换为.py文件后才可以被Python识别，所以需要对PyQt5与PyCharm开发工具进行配置。
接下来配置PyQt5的设计器，及将.ui文件（使用PyQt5设计器设计的文件）转换为.py文件（Python脚本文件）的工具，具体步骤如下。
（1）在PyCharm开发工具的设置窗中依次选择“Tools”→“External Tools”选项，然后在右侧单击“+”按钮，弹出“Create Tool”窗口。在该窗口中，首先在“Name”文本框中填写工具名称为Qt Designer，然后单击“Program”后面的文件夹图标，选择安装pyqt5designer模块时自动安装的designer.exe文件，该文件位于当前虚拟环境的“Lib\site-packages\QtDesigner\”文件夹中，最后在“Working directory”文本框中输入$ProjectFileDir$，表示项目文件目录，单击OK按钮，如图3.22所示。
图3.22 配置QT设计器
注意
在“Program”文本框中输入的是自己的QT开发工具安装路径，记住在尾部必须加上designer.exe文件名；另外，路径中一定不要含有中文，以避免路径无法识别的问题。
（2）按照上面的步骤配置将.ui文件转换为.py文件的转换工具，在“Name”文本框中输入工具名称为PyUIC，然后单击“Program”后面的文件夹图标，选择虚拟环境目录下的pyuic5.exe文件，该文件位于当前虚拟环境的“Scripts”文件夹中，接下来在“Arguments”文本框中输入将.ui文件转换为.py文件的命令：-o $FileNameWithoutExtension$.py $FileName$；最后在“Working directory”文本框中输入$ProjectFileDir$，它表示UI文件所在的路径，单击OK按钮，如图3.23所示。
图3.23 添加将.ui文件转换为.py文件的快捷工具
注意
在“Program”文本框中输入或者选择的路径一定不要含有中文，以避免路径无法识别的问题。
技巧
在配置PyQt5设计器及转换工具时，用到了几个系统默认的变量，这些变量所表示的含义如下。
$ProjectFileDir$：表示文件所在的项目路径。
$FileDir$：表示文件所在的路径。
$FileName$：表示文件名（不带路径）。
$FileNameWithoutExtension$：表示没有扩展名的文件名。
完成以上配置后，在PyCharm开发工具的菜单中展开“Tools”→“External Tools”菜单，即可看到配置的Qt Designer和PyUIC工具，如图3.24所示，这两个菜单的使用方法如下。
选择“Qt Designer”菜单，可以打开QT设计器。
选择一个.ui文件，单击“PyUIC”菜单，即可将选中的.ui文件转换为.py代码文件。
图3.24 配置完成的PyQt5设计器及转换工具菜单
注意
使用“PyUIC”菜单时，必须首先选择一个.ui文件，否则，可能会出现如图3.25所示的错误提示，表示没有指定.ui文件。
图3.25 没有选择.ui文件，单击“PyUIC”菜单时的错误提示
3.3 小结
本章主要对PyCharm开发工具的下载与安装，以及如何在PyCharm开发工具中配置PyQt5环境进行了详细讲解。本章所讲解的知识是进行PyQt5程序开发的基础，读者在学习时，一定要熟练掌握。