第1章：Getting Started

为什么第一章先建立可观察的执行环境

初学者看到“程序没有运行”，常把编辑器、Python和代码混为一个系统。实际上VS Code只负责编辑并调用某个解释器；终端负责启动进程；Python interpreter读取.py文件、解析语法并执行；程序再把正常结果写到stdout、把错误和traceback写到stderr。分清这四层，之后每个错误都有明确检查点。

第三版以Python 3.11和VS Code为教学环境，但目标不是依赖某个按钮。真正可迁移的能力是：知道代码保存在哪里、哪个executable运行它、工作目录是什么、输入输出出现在哪里。先预测：同一文件在编辑器能运行、终端却报错时，代码本身是否一定有问题？

选择解释器：版本号只是第一份证据

在Windows、macOS、Linux上，Python on Different Operating Systems的安装入口不同，但验证动作相同：命令可找到、版本符合要求、executable身份稳定。下面命令不会修改环境，只输出source of truth。

# Windows PowerShell
py --version
py -c "import sys; print(sys.executable); print(sys.version)"
 
# macOS / Linux
python3 --version
python3 -c "import sys; print(sys.executable); print(sys.version)"

若终端显示多个Python version，不要先卸载任何版本。先记录每条命令对应的路径，再选定本书项目使用的一条。后续安装包也必须用同一解释器调用-m pip，否则容易出现“安装成功但import失败”。

Hello World Program：追踪文件到输出

创建一个明确的项目目录，把文件命名为hello_world.py。文件扩展名必须是.py，不能只是界面隐藏扩展名后的hello_world.py.txt。输入下面代码并保存：

message = "Hello Python world!"
print(message)

从终端执行时，先进入文件所在目录，再运行系统对应的python command：

cd path/to/python-crash-course
python3 hello_world.py   # macOS / Linux
# py hello_world.py      # Windows

运行不是“点一下按钮”，而是一次可验证协议：输入是解释器路径、源文件路径和环境；输出是exit code、stdout与stderr。成功时exit code为0并出现预期文本；失败时保留完整traceback，不能只截取最后一句。

Troubleshooting：按层定位而不是反复重装

1. syntax highlighting 不出现

先确认文件已保存为.py，VS Code右下角语言模式为Python，并已启用Python扩展。syntax highlighting只是编辑器识别文件的证据，不证明Python已经安装，也不证明当前代码可执行。

2. command not found

这条错误发生在解释器启动之前。检查官方安装是否完成、关闭并重开终端、尝试系统对应的py或python3。不要通过创建一个名字相同但目标未知的alias掩盖问题。

3. can't open file

解释器已经启动，但脚本路径不存在。检查working directory、拼写、大小写和扩展名。用当前目录列表证明文件位置，或直接传入绝对路径。

4. SyntaxError

解释器找到了文件，但无法解析语法。traceback会指出文件和行号，caret通常指向检测到异常的位置，而根因可能在前一个未闭合引号或括号。修复一个最小错误后立即重跑。

# 保存为 environment_probe.py，证明编辑器和终端是否使用同一解释器。
from pathlib import Path
import sys
 
print(f"executable={sys.executable}")
print(f"version={sys.version.split()[0]}")
print(f"cwd={Path.cwd()}")
print(f"script={Path(__file__).resolve()}")

把一次成功运行整理成最小证据包

一条“在我机器上能跑”的口头结论无法帮助下一次排错。最小证据包至少包含四项：原始启动命令、sys.executable与完整版本、源文件绝对路径、进程的exit code和stdout/stderr。它们共同回答“用什么、从哪里、运行哪个文件、结果是什么”。如果只保留截图，命令参数、路径和错误文本往往无法检索；如果只保留源代码，又无法证明实际执行的是哪份文件。

环境证据还要区分稳定信息与临时信息。Python版本、解释器路径和项目根目录应在同一学习阶段保持稳定；working directory可以随启动入口变化，因此代码若依赖相对路径，必须明确它相对的是进程cwd而不是脚本所在目录。后续第10章会用pathlib显式处理文件路径，这里先养成打印cwd和script path的习惯，避免把路径错误误判为文件内容错误。

阅读traceback时从最后一行取得异常类型和消息，再向上找到第一个属于自己项目的文件与行号；第三方库内部帧提供调用背景，但初学阶段通常不是第一处修改点。SyntaxError的caret表示parser发现无法继续的位置，未必就是根因字符；运行期NameError、TypeError则表示语法已经通过，程序执行到具体表达式才失败。这个时间顺序能迅速缩小检查范围。

修复完成后不要换一条更容易成功的命令。应保留相同解释器、相同working directory和相同脚本路径重跑原输入，再比较错误前后的exit code与输出；只有这样才能把“同时发生的其他变化”排除出因果链。若编辑器运行成功但终端仍失败，分别打印两端的executable和cwd，先解释差异，再决定统一解释器还是调整启动目录。

这份证据包也是后续章节的共同底座：安装pytest、Pygame或Django时，需要证明包安装到了同一interpreter；运行项目测试时，需要知道测试发现从哪个目录开始；部署Django时，也要区分本地editor配置与生产进程环境。第一章建立的不是一次Hello World，而是一套可持续复现的运行协议。

本章回顾：留下可重复的第一份证据

1. Programming Environment由editor、terminal、Python interpreter、working directory和源文件共同组成。
2. Windows、macOS和Linux的启动命令可不同，但都要确认Python version与executable路径。
3. hello_world.py依次经过保存、解释器选择、语法解析和执行，stdout是最后证据。
4. Troubleshooting先辨认失败层，再修复并用原命令回归。
5. 完成本章时，应能从终端独立运行脚本，而不是只依赖编辑器按钮。

术语表