使用 Linkbot 學習 Python 3/簡介

首先

您面前的 Python 3 高階課程旨在透過使用 Python 進行程式設計來進一步提高您的知識和能力。這些教程旨在讓您透過對 Linkbot 機器人進行程式設計，使其以非常特定的方式移動來與 Linkbot 機器人進行互動。透過看到 Linkbot 對您編寫的程式碼中的程式設計命令做出反應，您使用 Python 編碼的能力將激勵您學習更多。首先，您只需在教程中顯示的程式碼中鍵入程式碼，以檢視 Linkbot 的反應。然後，您將對該程式碼進行自己的更改，以玩轉 Linkbot 的功能。最糟糕的事情是程式無法正常工作，並且機器人不會有任何反應，因此您可以隨意玩轉程式碼。當您需要鍵入程式碼時，它將如下所示

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

這樣格式化的原因是為了使您需要鍵入的程式碼易於與其他文字區分開來。此外，程式碼將以不同的顏色顯示，不同的部分以不同的顏色顯示，以幫助您看到程式碼的不同部分。當您輸入程式碼時，它不一定是彩色的，但只要您以相同的方式鍵入它，就無關緊要。

如果計算機打印出一些內容，它將以這種方式格式化

Hello, World!

(請注意，列印的文字會顯示在您的螢幕上，並不涉及紙張。在計算機擁有螢幕之前，計算機程式的輸出會列印在紙張上。)

請注意，這些 Python 高階課程是為 Python 3 設定的，這意味著大多數示例在 Python 2.7 和更早版本中將無法正常工作。此外，您和其他程式設計師建立的一些額外課程可能尚未轉換為 Python 3。但是，不同版本 Python 之間的差異並不大，因此，如果您學習瞭如何在某個版本中編碼，您應該能夠輕鬆閱讀為另一個版本編寫的程式。在某些時候，您可能想檢視 Python 2.6 的非程式設計師教程。

通常，您鍵入的文字（以 **粗體** 顯示）和程式在螢幕上列印的文字混合在一起，如下所示

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

這些課程將向您介紹程式設計的術語或詞彙。例如，程式設計也常被稱為 **編碼** 或 **駭客**。透過學習程式設計的特殊詞彙，您將能夠理解程式設計師在談論什麼，並聽起來像程式設計師一樣。

最後，對於您成功完成這些課程，擁有 Python 3 軟體非常重要。如果您還沒有 Python 軟體，請訪問 https://python.club.tw/download/ 並獲取適合您計算機平臺的 Python 3 版本。如果您在教室學習，您的老師很可能已經在您之前為您做好了這件事。如果沒有，請下載它，閱讀說明並安裝程式。

安裝 Python 和 Linkbot 控制模組 (PyBarobo)

對於 Python 程式設計，您需要一個可以工作的 Python 安裝和一個文字編輯器。Python 自帶一個編輯器 IDLE，對於初學者來說，它非常棒而且足夠了。隨著您對程式設計的深入瞭解，您可能會切換到其他一些編輯器，比如 emacs、vi 或其他編輯器。

Python 下載頁面是：https://python.club.tw/download。最新版本是 Python 3.4.2（截至 2014 年 10 月 18 日）； **Python 2.7 和更早版本將無法使用本教程**。下載網站上有各種不同的安裝檔案，適用於不同的計算機平臺。以下是一些針對最常見作業系統的具體說明

Ubuntu Linux 使用者

要安裝執行本課程所需的一切，包括 Python 3、Python 3 設定工具和 Barobo Python 包，請確保您已連線到網際網路，並在終端視窗中執行以下命令

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

您還需要將您的使用者帳戶新增到“dialout”組。您可以使用以下命令執行此操作

sudo usermod -a -G dialout $USER

上面的命令將新增您登入的任何使用者到“dialout”組。如果您要新增未登入的使用者帳戶，請將“$USER”替換為另一個帳戶的使用者名稱。您可能需要登出並重新登入才能使更改生效。

對於其他 Linux 發行版，請按照您的發行版或 Python 網站提供的說明獲取 Python 3、NumPy 和 PyBarobo 安裝。

樹莓派 (Raspbian) 使用者

Raspbian 預設情況下安裝了 Python 3 和 numpy。要使 Raspberry Pi 準備好控制 Linkbot，請確保您的 Pi 已連線到網際網路，並鍵入以下命令

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

您可能需要登出並重新登入才能使更改生效。

Mac 使用者

從 Mac OS X（Tiger）開始，Python 預設情況下隨作業系統一起提供，但您需要更新到 Python 3，直到 OS X 開始包含 Python 3（透過啟動檢查版本python3在命令列終端中）。此外，IDLE（Python 編輯器）可能在標準安裝中缺失。如果您想（重新）安裝 Python，請從 Python 下載網站 獲取 MacOS 安裝程式。

Windows 使用者

下載相應的 Windows 安裝程式（x86 MSI 安裝程式，如果您沒有 64 位 AMD 或 Intel 晶片）。即使您有 64 位晶片，我還是建議下載 32 位版本，因為預設情況下，一些 Barobo Linkbot 庫是為 32 位系統預編譯的。透過雙擊它啟動安裝程式，並按照提示操作。請務必包含可選的“pip”包，這對於安裝額外的 Python 模組和附加元件非常有用。

接下來，您需要安裝一個驅動程式，它可以在此處找到：安裝程式。單擊連結，下載檔案並執行它。安裝完 Python 並配置完路徑後，開啟 Windows 命令提示符並鍵入以下命令

pip install pybarobo

更多資訊請參見 https://docs.python.club.tw/3/using/windows.html#installing-python。

配置您的 PATH 環境變數

PATH 環境變數是一個資料夾列表，它們由分號分隔，Windows 在您嘗試透過在命令提示符中鍵入其名稱來執行程式時，將在這些資料夾中查詢程式。您可以在命令提示符中鍵入以下命令檢視當前 PATH 值

echo %PATH%

永久更改環境變數最簡單的方法是在 Windows 中調出內建的環境變數編輯器。在不同的 Windows 版本中，進入此編輯器的方式略有不同。

在 Windows 8 上：按 Windows 鍵並鍵入控制面板以找到 Windows 控制面板。開啟控制面板後，選擇“檢視方式：大圖示”，然後單擊系統。在彈出的視窗中，單擊高階系統設定連結，然後單擊環境變數...按鈕。

在 Windows 7 或 Vista 上：單擊螢幕左下角的“開始”按鈕，將滑鼠移至計算機，右鍵單擊，然後從彈出選單中選擇屬性。單擊高階系統設定連結，然後單擊環境變數...按鈕。

在 Windows XP 上：右鍵單擊桌面上的我的電腦圖示，然後選擇屬性。選擇高階選項卡，然後單擊環境變數...按鈕。

調出環境變數編輯器後，無論您執行的是哪個版本的 Windows，操作都相同。在系統變數（位於編輯器下半部分），找到名為PATH的變數。如果存在，選擇它並單擊編輯...。假設您的 Python 根目錄為 C:\Python34，請將這兩個資料夾新增到您的路徑中（並確保分號正確，列表中每個資料夾之間應有一個分號）

C:\Python34 C:\Python34\Scripts

注意：如果您想從 Windows 資料夾雙擊並啟動 Python 程式，並且不想讓控制檯視窗消失，可以在每個指令碼底部新增以下程式碼

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

互動模式

進入 IDLE（也稱為 Python GUI）。您應該看到一個帶有類似以下文字的視窗

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 用於告訴您處於互動模式的方式。在互動模式下，您鍵入的內容會立即執行。嘗試鍵入 1+1。Python 會以 2 響應。互動模式允許您測試並檢視 Python 的執行結果。如果您覺得需要使用新的 Python 語句，請進入互動模式並嘗試它們。

建立和執行程式

如果您尚未進入 IDLE，請進入。在頂部的選單中，選擇 File，然後選擇 New Window。在新出現的視窗中，鍵入以下內容

print("Hello, World!")

現在儲存程式：從選單中選擇 File，然後選擇 Save。將它儲存為“hello.py”（您可以將其儲存在任何您想要的資料夾中）。現在它已儲存，可以執行。這裡只是給新手的一點提示，如果您更改了程式，請使用版本號儲存它，例如 helloV1.py，這樣您就不會更改原本有效的程式。

接下來，執行程式，轉到 Run，然後選擇 Run Module（或者如果您使用的是舊版本的 IDLE，則選擇 Edit，然後選擇 Run script）。這將在 *Python Shell* 視窗中輸出 Hello, World!。

有關 IDLE 的更深入介紹，以及更長的帶有螢幕截圖的教程，請訪問 http://hkn.eecs.berkeley.edu/~dyoo/python/idle_intro/index.html

程式檔名

堅持一些關於 Python 程式檔名的規則非常有用。否則，某些事情可能會出現意外錯誤。這些對於程式來說並不那麼重要，但是如果您不遵循這些規則，那麼模組名稱（模組將在後面討論）可能會出現奇怪的問題。

1. 始終使用副檔名儲存程式.py。不要在檔名中新增其他點。
2. 僅使用標準字元作為檔名：字母、數字、連字元（-）和下劃線（_).
3. 空格（“ ”）絕對不能使用（改用下劃線）。
4. 檔名開頭不要使用除字母以外的任何字元（尤其是數字！）。
5. 不要使用“非英語”字元（例如ä, ö, ü, å或ß）作為檔名，或者更好的是，在程式設計時完全不要使用這些字元。

從命令列使用 Python

如果您不想從命令列使用 Python，則不必這樣做，只需使用 IDLE 即可。要進入互動模式，只需鍵入 python3 而不帶任何引數。要執行程式，請使用文字編輯器（Emacs 具有良好的 Python 模式）建立它，然後使用 python3 program_name 執行它。

此外，要在 Vim 中使用 Python，您可能需要訪問 Python wiki 頁面關於 VIM 的內容

在 *nix 中執行 Python 程式

如果您使用的是 Unix（例如 Linux、Mac OS X 或 BSD），如果您使用 chmod 使程式可執行，並且第一行是

#!/usr/bin/env python3

您可以使用 ./hello.py 執行 Python 程式，就像任何其他命令一樣。

在哪裡獲取幫助

在您的 Python 生涯中，您可能會遇到一些困難，並且完全不知道如何解決您應該解決的問題。本教程只涵蓋了 Python 程式設計的基礎知識，但還有很多其他資訊可供參考。

Python 文件

首先，Python 有非常完善的文件。您的計算機上甚至可能已經存在這些文件的副本，它們是與您的 Python 安裝一起提供的。

• Guido van Rossum 編寫的官方 Python 3 教程 通常是解決一般問題的良好起點。
• 對於有關標準模組（您將在後面學習什麼是標準模組）的問題，Python 3 庫參考 是您應該檢視的地方。
• 如果您真的想知道有關語言細節的內容，Python 3 參考手冊 非常全面，但對於初學者來說相當複雜。

Python 使用者社群

有許多其他 Python 使用者，他們通常都很友善，願意幫助您。在向 Python 使用者社群提問之前，每個人都會感謝您在聯絡社群之前在網上搜索問題的解決方案。這個非常活躍的使用者社群主要透過郵件列表和新聞組進行組織。

• tutor 郵件列表 專門用於那些想問有關如何使用 Python 語言學習計算機程式設計的人。
• python-help 郵件列表 是 python.org 的幫助臺。您可以向一群知識淵博的志願者詢問您所有 Python 問題。
• Python 新聞組 comp.lang.python (Google 新聞組存檔) 是關於 Python 的一般討論、問題和社群的主要集會地點。
• Python wiki 有一個 本地使用者組列表，您可以加入該組的郵件列表並提出問題。您也可以參加使用者組會議。