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Python学习|Anaconda、Jupyter Notebook、pycharm安装使用详解

山人彤 2020-10-13
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文章目录

  • 1 本文概述

  • 2 什么是Anaconda

  • 3 为什么要使用Anaconda

    • 3.1 使用方便

    • 3.2 管理方便

  • 4 Anaconda安装

    • 4.1 到Anaconda官网下载安装包

    • 4.2 开始安装

  • 5 Anaconda使用

    • 5.1 概述

    • 5.2 conda

      • 5.2.1 启动conda

      • 5.2.2 conda环境管理

      • 5.2.3 conda 包管理

      • 5.2.4 Conda 使用国内源

  • 6 Jupyter Notebook

    • 6.1 Jupyter Notebook介绍

    •      6.2 jupyter notebook使用

      • 6.2.1 打开jupyter notebook

      • 6.2.2 常用操作

    • 6.3 Jupyter Notebook 不同python环境

    • 6.4 jupyter简单配置

      • 6.4.1 默认路径配置

      • 6.4.2 自动补全配置

      • 6.4.3 主题设置

  • 7 pycharm

    • 7.1 pycharm简介

    • 7.2 pycharm安装

    • 7.3 pycharm 新建工程

    • 7.4 pycharm 使用不同python环境

1 本文概述

本文会详细地讲解Anaconda的基础使用,包括如何安装、conda 使用、环境管理、包管理等。本文还对Jupyter Notebook的使用进行了讲解,包括 Jupyter Notebook 如何与 Anaconda 联合使用,进行不同 环境的 python 开发。本文会介绍pycharm,如何安装、如何新建工程、如何与 Anaconda 联合使用。

2 什么是 Anaconda

Anaconda 是一个程序包管理器,一个环境管理器,用于 python 等其他语言的管理,可以在 Windows,Linux 和 macOS 平台上使用。

就 python 学习而言,Anaconda 是 python 全家桶,安装了 Anaconda,你就拥有了原生 python+常用 python 包+包管理工具+各种 python 编辑器,再也不用为包管理、安装编辑器而烦恼。因此,现在基本都是使用 Anaconda 了,很少使用原生的 python IDLE。

3 为什么要使用 Anaconda

3.1 使用方便

Anaconda 安装十分简单,预装了常用的 python 包,免去了我们自己安装的过程。下图列出了 Anaconda 预装的部分包

3.2 管理方便

在使用 python 做深度学习的时候,经常会遇到需要使用不同版本 python的情景,有了 Anaconda,你无需切换到不同的环境,因为conda是一个环境管理器,可以创建独立的 python 运行环境。只需要几条命令,你就可以创建一个完全独立的 python 环境来运行不同的 python 版本。

除此之外,conda 创建的不同环境在安装软件包时,是共享的,这样可以避免软件安装包的冗余。

4 Anaconda 安装

4.1 到 Anaconda 官网下载安装包

官网地址[1] (见文章末尾)

点击“Download” 然后选择版本,这里我选择 64 位,大家根据自己电脑情况选择

如果大家无法下载,也可以关注微信公众号 "山人彤" 后台回复 Anaconda 获取(注意别输入错)

下载好之后,会得到一个 exe 文件,如下图

4.2 开始安装

双击 exe 文件,然后按下图所示进行操作

到此,就安装好了!

5 Anaconda 使用

5.1 概述

安装好 Anaconda 之后,按 Win 键或者单击“开始” ,可以在“A”标签组看到 Anaconda 文件夹

可以看到,Anaconda 文件夹有 6 个项目

  • Anaconda Navigator

Anaconda 的图形界面,可以点点鼠标来管理 python 包和环境。但是咱们程序员,一般是不用图形界面 的,所以本文不会过多描述,大家感兴趣可以自行摸索,也很简单。

  • Anaconda Powershell Prompt

Anaconda 的命令行窗口,底层调用 windows 的 PowerShell。可以使用指令来进行 Anaconda 的各种操作

  • Anaconda Prompt

也是 Anaconda 的命令行窗口,底层调用 windows 的 cmd。

Anaconda Powershell Prompt 支持的指令会比 Anaconda Prompt 多一些,不过对于程序员而言,Anaconda PowerShell Prompt 和 Anaconda Prompt 没有什么区别,都可以使用。

  • Jupyter NotebookJupyter Notebook 是基于网页的用于交互计算的应用程序,可被应用于开发、文档编写、运行代码和展示结果。可以直接在网页页面中编写代码和运行代码,代码的运行结果也会直接在代码块下显示,如在编程过程中需要编写说明文档,可在同一个页面中直接编写,便于作及时的说明和解释。

  • Reset Spyder Settings

将Spyder恢复默认设置

  • Spyder

    一个python编辑器,和matlab风格一样。不过一般情况,不使用spyder进行编程,用得少。

5.2 conda

conda 是一个功能强大的程序包管理器和环境管理器,可在 Windows 的 Anaconda 提示符下或 macOS 或 Linux 的终端窗口中与命令行命令一起使用。

之所以使用 Anaconda,很大一部分原因就是因为 Anaconda 很方便做环境管理。考虑以下需求:有三个应用,分别是应用 A,应用 B,应用 C。其中应用 A 需要 python2.7 版本,应用 B 需要 python3.5 版本以及 tesorflow1.0 版本,应用 C 需要 python3.8 版本以及 tensorflow2.0 版本,如下图所示:

如何在一台机器上运行这三个应用呢?答案是使用 conda 为每一个应用创建一个独立的环境,然后在环境中安装各自需要的软件以及 python 版本,如下图所示:

这样子,三个应用就能彼此独立,不会产生冲突了。

接下来介绍如何使用 conda 来创建环境,以及安装 python 包

5.2.1 启动 conda

  • 在“开始”菜单中,找到并打开“ Anaconda Prompt”
在这里插入图片描述
  • 检查 conda 是否正常
conda --version

在这里插入图片描述

输出版本号则说明 conda 正常。

  • 更新 conda(可选)

如果你的conda版本很低,可以将conda更新至最新版本,推荐更新到最新版本

conda update conda

如果有最新版本可更新,输入y即可更新

5.2.2 conda 环境管理

  • 查看当前有哪些环境
conda info --envs

开始使用 conda 时,已经有一个名为的默认环境 base

  • 创建新的环境
conda create --name test1

test1是你要创建的环境的名字

执行完之后,查看当前环境,如图

image

创建新环境时,使用的python版本默认是安装anaconda时使用的python版本。如果要使用其他版本的Python,例如Python 2.7,只需创建一个新环境并指定所需的Python版本。

  • 创建新环境使用指定的 python 版本
conda create --name test2 python=2.7

输入y后开始创建,安装完后,查看一下当前环境

image
  • 使用新创建的环境

conda4.6及更高版本

conda activate test2

其中,test2是你的环境名字。

image

返回基本环境base:

conda activate

image

conda4.6之前版本

activate test1

返回基本环境base:

activate

  • 删除指定环境

先切回base环境

conda activate

然后删除环境,以test1为例

conda remove -n test1 --all

-n 指定哪一个环境,--all 表示删除环境下所有的包,即删除该环境

image

已经删除成功

5.2.3 conda 包管理

新创建的环境,还没有安装任何软件包,需要自己根据需求来安装。

  • 查看当前环境下已安装的软件包
conda list

image

接下来以安装numyp为例

  • 检查 Anaconda 的 python 存储库中是否存在 numpy 软件包
conda search numpy

image

搜索出来了很多不同的numpy版本,选择一个版本安装即可

  • 安装 numpy
conda install numpy

默认情况使用的官方的通道下载软件包,速度可能比较慢,可参考后面的镜像配置,添加国内源。

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如果不知道版本,会安装1.13.1版本的numpy

  • 安装指定版本(1.6.2)的 numpy
conda install numpy=1.6.2

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一个环境中,同一个安装包只能有一个版本。指定版本后,conda会将之前安装的numpy替换为指定版本的numpy,如果之前没有安装numpy,直接安装就好。

  • 卸载软件包 numpy
conda uninstall numpy

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image

已经卸载

5.2.4 Conda 使用国内源

由于 Anaconda 的官方源在国外,所以上面安装过程可能会出现下载速度很慢的问题,配置国内源可以解决这个问题。

  • channel 概念

channel是conda用来寻找软件包的网址,也就是我们说的源

  • 查看当前有哪些 channel
conda config --show

  • 添加清华、中科大的源,并设置搜索时显示 channel 地址
conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main/
conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/free/
conda config --add channels https://mirrors.ustc.edu.cn/anaconda/pkgs/free/
conda config --set show_channel_urls yes

如果不小心配置错了,可以移出错误源:

conda config --remove channels channeluri

channeluri 是要移除的 channel 的网址

6 Jupyter Notebook

6.1 Jupyter Notebook 介绍

notebook 将传统编程方式:编写程序--编译运行,扩展到了交互式运行,即写一段程序,然后运行,然后接着写下一段程序。Jupyter Notebook 包括两个组件:

  • Web 应用程序

一种基于浏览器的工具,用于交互式创作文档,该文档结合了解释性文本,数学,计算及其富媒体输出。

  • 笔记本文档

Web应用程序中所有可见内容的表示,包括计算的输入和输出,解释性文本,数学,图像等。

6.2 jupyter notebook 使用

6.2.1 打开 jupyter notebook

打开 Anaconda prompt ,输入 jupyter notebook
不要直接在开始菜单文件夹那里点击 Jupyter Notebook 打开

会在你的浏览器中弹出 Jupyter Notebook 的页面(我这里设置了主题,设置主题的方法后面会提到)

在这里插入图片描述

6.2.2 常用操作

  • 新建文件

新建一个 python 文件后,如下图所示

  • cell 单元格

笔记本由一系列单元格组成。单元格是多行文本输入字段。单元的执行行为由单元的类型决定。单元格分为三种:代码单元格markdown单元格普通单元格。新建的单元格默认是代码单元格

代码单元格

编辑代码,运行后显示代码运行结果,

markdown单元格

编写Markdown文档,运行后输出Markdown格式的文档

普通单元格:

普通文本,运行不会输出结果

  • 运行模式

Jupyter 有两种运行模式,编辑模式命令模式

编辑模式

该模式下可以操作代码或文本,进行剪切 / 复制 / 粘贴等操作

鼠标单击,或按enter键,即可进入编辑模式。在编辑模式下,会有一条竖线不同闪动

命令模式

命令模式下可以操作cell单元格本身,进行单元格的剪切 / 复制 / 粘贴/移动、单元格类型切换等操作

  • 快捷键操作 cell

两种模式都可使用的快捷键Shift+Enter
,执行本单元代码,并跳转到下一单元

Ctrl+Enter
,执行本单元代码,留在本单元

命令模式:按Esc或鼠标单击代码块外部进入

Y
:cell切换到Code模式

M
:cell切换到Markdown模式

A
:在当前cell的上面添加cell

B
:在当前cell的下面添加cell

双击D
:删除当前cell

Z
:回退

Ctrl+Shift+减号
:分隔cell,在光标处

L
:为当前cell加上行号

编辑模式:按Enter或鼠标单击代码块内部进入

Ctrl+鼠标单击
:多光标操作

Ctrl+Z
:回退

Ctrl+Y
:重做

Tab键
:代码补全

Ctrl(Mac:CMD+/)
:注释多行代码

6.3 Jupyter Notebook 不同 python 环境

如果我们想要在 Jupyter Notebook 中运行不同的 python 环境,比如运行我们之前创建的 test2,test2 是使用的 python2.7 版本,该如何操作?

附上创建 test2 环境命令,打开 Anaconda Prompt 执行以下命令

# 创建环境
conda create --name test2 python=2.7

  1. 打开 Anaconda Prompt,激活 test2 环境
conda activate test2

  1. 安装 nb_conda

默认情况下,新创建的环境没有任何额外的软件包,所以是没有 jupyter notebook 的。安装 nb_conda,就可以让你在刚刚创建的环境中,启动 jupyter notebook

conda install nb_conda

  1. 启动 jupyter notebook
jupyter notebook

可以看到,python版本已经变成2.7.13,也多了一个Conda选项卡

这样,我们就可以自由自己的python环境了!

6.4 jupyter 简单配置

6.4.1 默认路径配置

如果不修改,打开 Jupyter Notebook 后的默认路径是 C:\User\对应用户 目录

修改方法

  • 打开 Anaconda Prompt,执行
jupyter notebook --generate-config

  • 打开最后一行显示的路径

注意:.jupyter是一个隐藏文件夹,需要开启查看隐藏文件才能看到:

  • 编辑 jupyter_notebook_config.py 文件**

将 c.NotebookApp.notebook_dir 设置为自己的路径(注意,路径是双斜杠)

  • 重启 Jupyter Notebook

使用anaconda prompt中输入jupyter notebook
打开,(不要在开始菜单那里双击打开,否则失败)

6.4.2 自动补全配置

打开 Anaconda prompt

执行下面语句(注意配置的时候要确保已关闭 Jupyter Notebook)

pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple jupyter_contrib_nbextensions

jupyter_contrib_nbextensions 这个包能够对 jupyter notebook 进行扩展,丰富它的功能

继续执行

jupyter-contrib-nbextension install --user

打开 Jupyter Notebook 会发现多了一个选项卡 Nbextebsions

勾选 Hinterland

自动补全配置成功!

6.4.3 主题设置

打开 Anaconda Prompt 窗口,执行以下命令安装 Jupyter 的主题

pip install jupyterthemes

更新主题(可选)

pip install --upgrade jupyterthemes

查看可用主题

jt -l

更换 Jupyter 主题

jt -t themename

themename 是你想要的主题的名字,下面列出了这些主题的样子,我自己用的 gruvboxd,大家可以根据自己的喜好,自己选择。

7 pycharm

7.1 pycharm 简介

PyCharm 是一个著名 Python IDE,由明星公司 JetBrains,该公司旗下有多款好用的 IDE,如 IDEA、CLION 等等。pycharm 有两个版本:专业版和社区版。专业版收费,199 美元一年。社区版免费,而且一般的功能都有,所以在此我们使用社区版本。

7.2 pycharm 安装

  • 下载 pycharm 安装包

下载地址[2](见文章末尾)

如果大家网速不行,也可以关注微信公众号“山人彤” 后台回复 "pycharm" 获取下载。下载后得到 exe 文件,如下图所示:

  • 安装 pycharm

在开始菜单中找到pycharm,然后打开。到此,安装完毕!

7.3 pycharm 新建工程(字看不清?后台回python环境安装)

7.4 pycharm 使用不同 python 环境

  • 在 Anaconda Prompt 创建一个新的环境
conda create --name pycharmhhh python=3.5

  • 新建项目,配置时,选择新建环境

创建的环境存放在Anaconda安装路径的envs目录中,只需要在创建项目时,选择对应环境的python.exe作为解析器,即可使用该环境。

创建项目过程如下:

创建成功后,打印一下版本信息:

参考资料

[1]

官网地址: https://www.anaconda.com/products/individual

[2]

下载地址: https://www.jetbrains.com/pycharm/download/download-thanks.html?platform=windows&code=PCC


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