Python语言程序设计（微课版）-课件 CH02-Python编程与调试

第2章Python编程与调试2主要内容1.Python编程工具2.PythonIdle编写和调试程序3.AnacondaSpyder编程与调试1.PythonIDE集成开发环境（IntegratedDevelopmentEnvironment，IDE）是一种辅助程序开发人员进行开发工作的应用软件，往往集成了代码编写功能、语法检测功能、编译和调试功能。IDE可以帮助开发人员加快开发速度，提高开发效率。交互式解释器：交互就是一问一答解释器的功能将高级语言解释给机器听，也就是将代码转换成计算机能懂的机器码Python编程工具常用的Python编程工具PythonIdleAnacondaSpyderPycharmEclipsewithPyDev各种在线编辑器PythonIdle下载与安装IDLE是Python标准发行版的一个简单小巧的集成开发环境，包括交互命令行、编辑器、调试器等基本组件，足以应付多数应用。地址/downloads/windows/PythonIdle帮助help()函数查看模块和函数的信息。help(对象)help①查看内置函数和类型信息。help(max)help(list)help(set)help②查看模块信息。importsyshelp(sys)help②查看模块内部函数信息。importsyshelp(sys.exit)2.PythonIdle编写和调试程序启动PythonIdle,可以在Shell中运行Python命令PythonIdle编写和调试程序调整Idle中文本的字体、大小options->ConfigureIdlePythonIdleShell当命令有错时，报错误信息Idle编辑器编写和运行程序Shell中File->NewFile保存：File->Save运行程序：Run->RunModule或F5键特点：（1）语法高亮显示（2）自动缩进（4个空格）（3）单词自动完成功能（Edit->ExpandWord或者Alt+/）程序错误程序出错是难以避免的语法错误：代码违反Python语言语法规则,在运行时，Python解释器会给出提示运行时错误：逻辑错误：语法错误第1行，双引号不能是中文第2行,少一个右括号第3行，变量名2a错，缺少*第5行，逗号、右括号不能为中文第1行第2,3行第5行第5行【例2.1】语法错误。a=float(input("请输入a:“))#1b=float(input("请输入b:")#2c=2a*b

#3d=a/b

#4print("c="，c）

#5print("d=",d)

#6语法错误修改后的程序，运行结果。运行时错误输入文本“tianjin”不能转换为数字浮点数不能被0除运行时错误：程序在执行时被检测出的错误逻辑错误逻辑错误：程序没有语法错误，运行时也没问题，但是结果出错。逻辑错误往往就是算法本人有问题或者编程时误操作引起。用调试器的单步调试的方法，发现逻辑错误。Debug调试器Debug调试器暂停程序执行、单步执行程序，检查变量值，帮助分析和查找逻辑错误。Shell:Debug->DebuggerDebug调试器go：正常执行程序到结束，或到达一个断点Step：执行当前行代码后暂停，变量取值会更新；当前行代码如果是函数，则进入函数内部，执行函数内第一行代码Over：执行当前行代码，不进入函数内部Out：全速执行代码，直到从当前函数返回。Quit：停止调试。Debug调试程序（1）Shell执行”Debug->Debugger“命令，打开Debug窗口显示[DEBUGON]Debug调试程序（2）文件窗口执行“Run->RunModule”命令Debug调试程序①单击“Over”命令，执行当前行代码②在Shell中输入数据③注意观察变量的变化，查找程序逻辑错误。返回①继续。Debug调试程序程序调试完毕，再次执行Shell“Debug->Debugger”命令，显示[DEBUGOFF]断点当程序代码行很多，希望直接到达某一行，开始单步调试时，可以将该行设定为断点。（1）鼠标右键单击断点行，执行“SetBreakpoint”命令，该行变为黄色。断点（2）启动Debugger，执行Debug->Debugger“命令（3）执行”Run->RunModule”命令（4）go，程序直接停止在断点行（5）Over，调试程序Anaconda下载与安装Anaconda（官方网站）就是可以便捷获取包且对包能够进行管理，同时对环境可以统一管理的发行版本。Anaconda包含了conda、Python在内的超过180个科学包及其依赖项。下载/products/individual3.AnacondaSpyder编程（1）打开spyder，File->Newfile，编程（2）语法错误语句左侧出现，光标在上边会显示错误提示。（3）运行时提示语法错误AnacondaSpyder编程（3）程序在运行时，会提示语法错误Spyder编程程序修改好后，单击或执行Run->Run或F5键运行程序。Spyder编程单击Varible标签，观看内存中变量取值情况可以进行变量操作，如removeallVariblesSpyder调试程序运行选中的或当前行开始调试程序运行当前行，不进入函数运行当前行或进入函数退出函数运行到断点或结束结束调试Spyder调试程序Debug菜单Spyder调试程序DebugFile或Ctrl+F5，开始调试Spyder调试程序①运行当前行（RunCurrentLine或Ctrl+F10）②输入数据③观察变量取值，发现问题返回①运行到结束结束调试Spyder调试程序-断点设定或取消断点：光标落入当前行，执行“Debug->set/clearBreakpoint”命令，或者单击行左侧。Spyder调试程序-断点DebugFile或Ctrl+F5，开始调试continue，运行到断点继续单步调试在线编辑调试网络中有很多在线编辑工具，包括手机版turtle绘图turtle库是Python的绘图的库，也称海龟作图。想象成一个小海龟，以画布中心为坐标原点、横轴x和纵轴为y的坐标系中，根据指令移动，改变海龟的位置、方向和状态，从而绘制图形。turtle库导入与使用在使用turtle库绘图之前，需要先引入turtle库。【例2.2】导入库importturtle#导入turtle库turtle.circle(100)#绘图窗体与画布turtle设置绘图主窗体的高、宽、位置。width,height：宽和高，像素数；为小数时为屏幕比例。startx,starty：举例屏幕左上角定点坐标，为空时默认为屏幕中心。setup(width,height,startx,starty)设置窗体【例2.2】设置窗体importturtle#导入turtle库turtle.setup(0.1,0.1,10,10)turtle.circle(20)#绘图importturtle#导入turtle库turtle.setup(100,100)turtle.circle(20)#绘图画布画布是tutle展开的用于绘图的区域。screensize(width,height,bg)width：宽height：高bg：背景色画布【例2.3】设置画布importturtle#导入turtle库turtle.setup(500,500)#窗体turtle.screensize(200,200,"yellow")#画布turtle.circle(100)#绘图绘图函数turtle内置的函数包括画笔状态、颜色控制、填充、移动与绘画、turtle状态等。画笔状态函数在绘图过程中，需要控制画笔的状态。命令格式功能pendown()放下笔移动，移动时绘制图形，默认时为绘制penup()提起笔移动，移动时不绘制图形pensize()绘制图形时画笔的宽度，默认为1Pen()获取画笔isdown()返回画笔是否放下的状态hideturtle()隐藏画笔形状Showturtle()显示画笔形状颜色设置画笔的颜色命令格式功能pencolor(colorstring)设置画笔颜色color(color1,color2)设置color1画笔颜色，color2填充色画笔状态颜色【例2.4】设置画笔状态颜色importturtle#导入turtle库turtle.setup(500,500)#窗体turtle.screensize(200,200,"yellow")turtle.pensize(10)#画笔宽度turtle.pencolor("red")#画笔颜色turtle.circle(100)#绘图颜色填充将一个封闭的区域用指定颜色填充，先用fillcolor()指定填充色，用begin_fill()和end_fill()将绘制封闭区域语句包括其间命令格式功能fillcolor(colorstring)设置绘图的填充色begin_fill()开始填充图形end_fill()填充完成filling()返回当前是否在填充状态颜色填充【例2.5】设置画笔状态颜色importturtle#导入turtle库turtle.setup(500,500)#窗体turtle.screensize(200,200,"yellow")turtle.pensize(10)turtle.pencolor("red")turtle.fillcolor("blue")turtle.begin_fill()turtle.circle(100)#绘图turtle.end_fill()辅助绘图控制辅助绘图控制函数，清空窗口、重置turtle状态等。命令格式功能Clear()清空turtle窗口reset()重置turtle状态done()启动事件循环，必须是绘图的最后一条语句write(s,[,font=("font-name",font-size,"font_type")])写文本，s为文本内容写文本【例2.6】设置画笔状态颜色importturtle#导入turtle库turtle.setup(500,500)#窗体turtle.screensize(200,200,"yellow")turtle.pencolor("red")turtle.write("python",font=("TimesNewRoman",60))移动与绘画函数控制画笔的前进、后退、转向、直接移动到某个位置、画圆、正多边形等。命令格式功能forward(x)向前移动x像素backward(x)向后移动x像素right(x)向右转x度left(x)向左转x度goto(x,y)将画笔移动到坐标为x、y的位置circle(x,extent=y,steps=z)x：以x为半径画圆，当x为负数时反向绘制Extent：y角度数值，画圆的一段弧Steps：整数z，绘制z条边的正多边形home()设置画笔当前位置为原点，坐标(0,0)，朝向东speed(x)画笔绘制的速度，x的范围为[0,10]绘图【例2.7】画一个正方形importturtle#导入turtle模块turtle.setup(500,500)#窗体t=turtle.Pen()#创建画笔对象t.forward(100)#从中心位置向前移动100个像素t.left(90)#向左转90°t.forward(100)t.left(90)t.forward(100)t.left(90)t.forward(100)t.left(90)绘图【例2.8】画一个五角星importturtleturtle.setup(500,500)#窗体t=turtle.Pen()t.color("red")t.pensize(5)turtle.goto(0,0)turtle.speed(10)turtle.forward(100);turtle.right(144)turtle.forward(100);turtle.right(144)turtle.forward(100);t