Tutorial

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Python Download und Installation

Wenn du ein Code-Programm schreibst, dann besteht der geschriebene Code aus reinem Text. Ein Computer selbst arbeitet hingegen mit elektrischen Impulsen, die als Maschinensprache bezeichnet werden. Damit ein Programm ausgeführt werden kann, ist es notwendig, den Programmcode von der Textform in die Maschinensprache zu übersetzen.

Interpreter und Compiler

Für diese Übersetzung gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten: Du kannst einen Interpreter oder einen Compiler verwenden.

• Ein Compiler übernimmt die Übersetzung ein einziges Mal und erzeugt daraufhin ein ausführbares Programm in Maschinensprache.
• Ein Interpreter führt die Übersetzung hingegen jedes Mal aufs Neue aus, wenn du das Programm startest.

Welche dieser beiden Alternativen zum Einsatz kommt, hängt von der Programmiersprache ab, die du verwendest.
Python ist eine interpretierte Programmiersprache. Das bedeutet, dass die Programme in Textform abgespeichert werden und bei jeder Ausführung erneut übersetzt werden. Das reduziert zwar die Effizienz, da diese Übersetzung etwas Zeit benötigt. Doch profitierst du davon, dass sich die Programme auf jedem Rechner ausführen lassen, auf denen ein entsprechender Interpreter installiert ist. Daher eignet sich Python hervorragend für plattformübergreifende Programme.
Um die Programme, die du mit Python schreiben wirst, selbst auszuprobieren, benötigst du also einen Python-Interpreter. Diesem kannst du auf folgender Seite kostenlos herunterladen:
https://www.python.org/downloads/

Auf dieser Seite musst du lediglich auf die gelbe Schaltfläche (Download Python) klicken, um mit dem Download zu beginnen. Dabei findest du passende Versionen für alle gängigen Betriebssysteme: Windows, macOS, Linux und einige weitere. Die Voraussetzungen für dieses Programm sind nicht anspruchs- voll. Wenn du ein aktuelles Betriebssystem verwendest, sollte die Installation keine Probleme bereiten. Nachdem du die Schaltfläche betätigt hast, wird zunächst der Installations-Assistent heruntergeladen. Diesen musst du daraufhin anklicken, um mit der Installation zu beginnen.
Beim Fenster, das sich nun öffnet, ist es für Windows-User wichtig, ganz unten die Checkbox mit der Bezeichnung Add Python X.X to PATH auszuwählen. Tust du das nicht, ist Python nur in dem Verzeichnis zugänglich, in dem es installiert wurde. Da es jedoch nicht sinnvoll ist, alle Programme im gleichen Verzeichnis abzuspeichern, ist es notwendig, den Python-Interpreter auch aus anderen Bereichen zugänglich zu machen. Dafür musst du die entsprechende Pfadvariable hinzuzufügen.
Solltest du das Anklicken der Checkbox bei der Installation vergessen haben, ist es auch möglich, die Pfadvariablen manuell einzufügen. Da das jedoch etwas kompliziert ist, ist es empfehlenswert, das Programm wieder zu löschen und daraufhin erneut zu installieren – dieses Mal mit angeklickter Checkbox.

Um zu überprüfen, ob du alles richtig installiert hast, kannst du einen Kommandozeileninterpreter öffnen.

‣  Diesen findest du unter Windows im Startmenü im Ordner Windows-System unter der Bezeichnung „Eingabeaufforderung“.

‣  Solltest du einen Linux-Rechner verwenden, musst du nach dem „Terminal“ suchen, das unter anderem über den Shortcut Strg + Alt + T erreichbar ist.

‣  Im Betriebssystem macOS trägt der Kommandozeileninterpreter ebenfalls die Bezeichnung „Terminal“. Öffne einfach die Suchfunktion (cmd⌘ + Leertaste) und suche nach Terminal.

Um die korrekte Installation zu überprüfen, kannst du nun den Begriff python in den Kommandozeileninterpreter eingeben und mit Enter↵ bestätigen. Hinweis: Die Eingabe bestätigst du immer mit Enter↵ und springst dadurch automatisch in die nächste Zeile! Ist alles erfolgreich verlaufen, sollte dieser die installierte Version anzeigen. Ist der Interpreter nicht verfügbar, kommt es hingegen zu einer Fehlermeldung.

Editor

Computerprogramme bestehen aus Text. Wenn du nun ein normales Textverarbeitungsprogramm wie Word verwendest, dann ist es jedoch nicht möglich, das Programm auszuführen. Diese Programme speichern viele zusätzliche Informationen zur Gestaltung. Sie verwenden ein ganz eigenes Dateiformat, das sich nicht für die Programmierung eignet. Daher ist es notwendig, einen Texteditor zu verwenden, der lediglich den reinen Text abspeichert.

In den meisten Betriebssystemen ist bereits ein Texteditor installiert. Unter Windows entdeckst du beispielsweise den Microsoft Editor, der auch unter der Bezeichnung Notepad bekannt ist. Wenn du mit macOS arbeitest, solltest du über das vorinstallierte Programm TextEdit verfügen. Unter Linux ist meistens – je nach Distribution – entweder gEdit oder Kate vorinstalliert. Diese Programme eignen sich zwar alle für das Erstellen eines Computerprogramms. Ihr Funktionsumfang ist allerdings recht gering.

Eine der wesentlichen Funktionen eines Texteditors ist das Syntax-Highlighting. Das bedeutet, dass verschiedene Teile des Programmcodes in unterschiedlichen Farben dargestellt werden. Das verbessert die Übersichtlichkeit stark. Diese Funktion bietet weder der Microsoft Editor noch TextEdit von Apple.

Die beiden anderen Editoren verfügen zwar bereits über etwas mehr Funktionen, doch gibt es noch eine bessere Alternative: PyCharm. Hierbei handelt es sich nicht nur um einen reinen Texteditor – obwohl auch ein Texteditor in PyCharm enthalten ist und dieser eine der wichtigsten Funktionen darstellt. PyCharm bietet auch die Möglichkeit, die Programme direkt auszuführen. Außerdem stehen viele weitere hilfreiche Tools zur Auswahl, die das Programmieren erleichtern. Daher wird eine solche Software als IDE (Integrated Development Environment oder auf deutsch Integrierte Entwicklungsumgebung) bezeichnet. Das Besondere an PyCharm ist außerdem, dass dieses Programm speziell auf das Programmieren mit Python abgestimmt ist und daher diese Aufgabe besonders einfach gestaltet. In der Basisversion ist es außerdem vollkommen kostenlos. Es ist sowohl für Windows als auch für macOS und Linux erhältlich. Du findest die Software unter folgender Adresse:

https://www.jetbrains.com/pycharm/download/

Du musst vor dem Download das passende Betriebssystem und für eine kostenfreie Nutzung die Community-Edition auswählen. Wenn du den entsprechenden Download-Link angeklickt hast, öffnet sich nach einigen Sekunden der Installations-Assistent. Hierbei kannst du die Standard-Einstellungen übernehmen.
Jetzt ist PyCharm bereit zur Nutzung.

Basics

Hello World

Um mit dem Programmieren zu beginnen, ist es notwendig, die IDE, die im vorherigen Kapitel installiert wurde, zu öffnen. Daraufhin erscheint folgendes Fenster:

Da wir in diesem Kapitel mit einem neuen Projekt beginnen, musst du Create New Project auswählen.

Daraufhin musst du einen Ordner für das neue Projekt vorgeben. In diesem Fall soll dieser den Namen Erstes_Programm erhalten.

Beim ersten Öffnen wirst du zu einem kleinen Tutorial geleitet. Wenn du Lust hast, kannst du dieses anschauen.

Zu Beginn musst du links oben in der Menüleiste den Menüpunkt File und daraufhin auf New klicken. Danach öffnet sich ein neues Menüfeld, in dem du nochmals File auswählen musst. Danach erscheint ein kleines Fenster, in das du den Namen der neuen Datei eingeben musst. Diesen kannst du frei wählen. Allerdings ist es wichtig, dass er die Endung .py erhält. Für das erste Programm wählen wir folgende Bezeichnung: erstes_programm.py.

Nun erscheint die Benutzeroberfläche von PyCharm, die du auch im Screenshot erkennen kannst. Zunächst solltest du dich mit dieser Software vertraut machen.

‣  In der Menüleiste entdeckst du viele verschiedene Befehle, die für das Erstellen komplizierterer Programme nützlich sind. Diese sind jedoch am Anfang noch von keiner großen Bedeutung. Wenn sie im weiteren Verlauf des Workbooks notwendig werden, findest du an der entsprechenden Stelle eine kleine Erklärung dazu.

‣  Am linken Bildschirmrand entdeckst du eine Auflistung der verschiedenen Verzeichnisse, die zum Projekt gehören. Das wird insbesondere bei komplexen Programmen wichtig, die aus mehreren Dateien bestehen.

‣  Im Moment ist in erster Linie die große freie Fläche im Zentrum des Fensters von Bedeutung. Hier kannst du die Befehle für das Programm eingeben. Das erste Programm soll so einfach wie möglich sein. Es soll nur eine kurze Begrüßung ausgeben. Um in Python Texte auszugeben, kommt der sogenannte print-Befehl zum Einsatz. Um diesen zu verwenden, musst du einfach den Begriff print in die Datei schreiben. Danach folgen eine Klammer und Anfüh- rungszeichen. Darin steht der Text, den du ausgeben willst:

Anmerkung: Ein wichtiger Unterschied zwischen Python 2 und Python 3 besteht in der Verwendung des print-Befehls. In vielen älteren Code-Beispielen findest du diesen ohne die Klammer. Das ist bei Python 3 aber nicht mehr möglich, es muss immer die runde Klammer und den auszugebenden Ausdruck gesetzt werden.

Wenn du diesen Befehl in PyCharm eingibst, dann bemerkst du auch sofort, wie nützlich dieser Editor ist. Wenn du die öffnende Klammer oder das erste Anführungszeichen eingibst, fügt er gleich den abschlie- ßenden Teil hinzu. Außerdem gibt er den verschiedenen Bereichen eine unterschiedliche Farbe, sodass du immer den Überblick behältst. Zur Erinnerung: Diese automatische Einfärbung des Codes nach Typ wird Syntax-Highlighting genannt. Das macht das Programmieren deutlich einfacher.

Nun musst du das Werk nur noch abspeichern. Das erledigst du über die Menüleiste (File > Save All) oder noch schneller mit dem Shortcut Strg + S (unter macOS mit cmd⌘ + S). Damit ist das erste Programm bereits fertig.

Bei vielen anderen Programmiersprachen sind selbst für eine einfache Ausgabe mehrere Zeilen mit komplizierten Kommandos notwendig. In Python kannst du hingegen direkt mit den Befehlen loslegen.

Python Komplettkurs – Programmieren lernen