# 第 1-1 课：Hello World——认识 Python 并运行第一个程序

## 一、本课目标

完成本课后，你应该能够：

1. 用自己的话解释 Python、程序和解释器分别是什么；
2. 在 PowerShell 中检查 Python 是否可用；
3. 看懂一条最基础的 `print()` 语句；
4. 使用 `python 文件名.py` 运行 Python 文件；
5. 独立编写一个可以输出文字的 Python 程序；
6. 根据常见错误信息检查命令、路径、引号和文件扩展名。

## 二、开始前需要知道什么

本课不要求你有任何编程基础。

你只需要知道：电脑中的文件通常有文件名和扩展名。例如：

- `README.md` 是 Markdown 文档；
- `hello_world.py` 是 Python 源代码文件；
- `.py` 是 Python 源代码文件常用的扩展名。

“源代码”就是程序员写给计算机执行的一组文本指令。

## 三、Python 是什么

Python 是一种编程语言。编程语言是人与计算机沟通时使用的一套规则。

人类日常使用中文、英文等自然语言交流；编写程序时，则要使用 Python 能够理解的语法。Python 以语法清晰、容易阅读著称，因此很适合作为第一门编程语言。

Python 可以用于很多领域，例如：

- 编写自动化脚本；
- 处理 Excel、文本和图片；
- 分析数据；
- 开发网站后端；
- 开发接口；
- 人工智能与机器学习；
- 编写测试工具。

本项目主要沿着“Python 基础 → 数据库 → Web 后端”的路线学习。

## 四、程序、编程语言和解释器

### 4.1 程序

程序是一组按照一定顺序执行的指令。

例如，“显示一句欢迎语”虽然非常简单，但仍然是一个程序。它包含一条明确的指令：把指定文字显示在屏幕上。

### 4.2 编程语言

编程语言规定了源代码应该怎样书写。我们必须按照 Python 的语法规则编写代码，否则 Python 无法正确理解我们的意图。

### 4.3 Python 解释器

Python 解释器是一个负责读取并执行 Python 代码的软件。

可以暂时把它想象成一名翻译：

```text
你编写的 Python 代码
        ↓
Python 解释器读取并执行
        ↓
计算机完成操作并显示结果
```

只创建 `.py` 文件还不够。要运行里面的代码，电脑上还需要安装 Python 解释器。

## 五、检查当前 Python 环境

本项目已经检查过当前电脑，结果如下：

```text
Python 版本：Python 3.13.5
解释器位置：C:\ProgramData\miniconda3\python.exe
可用命令：python
不可用命令：py
```

这里的“版本”可以理解为软件的代次。`3.13.5` 分为主版本号、次版本号和修订号。本阶段暂时不需要记忆版本号的细节。

### 5.1 打开 PowerShell

PowerShell 是 Windows 中用于输入命令的工具，也称为命令行或终端。

打开 PowerShell 后输入：

```powershell
python --version
```

正常情况下会显示：

```text
Python 3.13.5
```

命令中的 `--version` 表示“显示版本信息”。

> 注意：当前电脑不能使用 `py` 命令，所以本教程现阶段统一使用 `python`。

## 六、认识项目路径

第一课目录是：

```text
D:\Code\Python\01_python基础\1_1_hello_world
```

在 PowerShell 中，可以使用 `cd` 命令进入该目录：

```powershell
cd D:\Code\Python\01_python基础\1_1_hello_world
```

`cd` 是 Change Directory 的缩写，意思是“切换目录”。

切换后，可以输入以下命令查看当前目录中的文件：

```powershell
Get-ChildItem
```

你应该能看到：

```text
README.md
hello_world.py
practice.py
```

## 七、第一个 Python 程序

打开本课目录中的 `hello_world.py`，可以看到最核心的一行代码：

```python
print("Hello, World!")
```

运行程序：

```powershell
python hello_world.py
```

预期输出如下：

```text
Hello, World!
欢迎开始学习 Python！
这是我的第一个 Python 程序。
```

## 八、逐步理解第一行代码

```python
print("Hello, World!")
```

可以把这行代码拆成四部分：

### 8.1 `print`

`print` 的常见中文含义是“打印”。在 Python 中，它用于把内容输出到屏幕。

这里的“打印”不是让打印机打印纸张，而是在终端中显示内容。

### 8.2 圆括号 `()`

圆括号中放的是希望交给 `print` 处理的内容。

现在可以先把它理解为：告诉 `print` 要显示什么。函数的完整概念会在后续课程中专门讲解。

### 8.3 双引号 `""`

双引号包围的内容是一段文字。在 Python 中，这类文字称为“字符串”（String）。

例如：

```python
"Hello, World!"
"我正在学习 Python"
"123"
```

第三个例子虽然看起来是数字，但因为它被引号包围，所以当前应把它看作文字。数据类型会在下一课详细学习。

### 8.4 感叹号和逗号

引号里面的逗号和感叹号只是需要显示的文字内容，不是 Python 的特殊指令。

## 九、代码是怎样执行的

执行下面的命令时：

```powershell
python hello_world.py
```

大致会经历以下过程：

1. PowerShell 找到名为 `python` 的解释器；
2. Python 解释器打开 `hello_world.py`；
3. 解释器通常从上到下读取代码；
4. 每遇到一条 `print()` 语句，就输出对应内容；
5. 所有代码执行结束后，程序退出，PowerShell 重新等待命令。

因此，交换几条 `print()` 语句的位置，输出顺序也会发生变化。

## 十、中文、英文和引号

Python 3 可以直接处理中文文字：

```python
print("你好，Python！")
```

字符串也可以使用单引号：

```python
print('你好，Python！')
```

本课程初期示例统一优先使用英文双引号，保持代码风格一致。

需要特别注意：代码中的引号和括号应使用英文半角符号。

正确：

```python
print("你好")
```

错误：

```text
print（“你好”）
```

错误示例使用了中文全角括号和中文引号，Python 无法把它们识别为正确语法。

## 十一、注释是什么

Python 中以半角井号 `#` 开头的内容称为注释。

```python
# 这是一行注释，Python 不会把它当作需要执行的指令。
print("这行代码会执行")
```

注释的主要作用是帮助人理解代码。Python 解释器运行程序时，会忽略注释内容。

好的注释应解释代码的目的或容易误解的地方。后续课程中的示例会保留详细中文注释，帮助你理解代码。

## 十二、常见错误与解决方法

### 12.1 找不到 `python` 命令

可能看到类似提示：

```text
python 不是内部或外部命令
```

这通常表示 Python 没有安装，或者解释器路径没有加入系统环境变量。当前电脑已经可以使用 `python`，正常情况下不会遇到该问题。

### 12.2 找不到代码文件

可能看到：

```text
can't open file 'hello_world.py'
```

常见原因是当前 PowerShell 所在目录不正确，或者文件名拼写错误。

先进入正确目录，再运行文件：

```powershell
cd D:\Code\Python\01_python基础\1_1_hello_world
python hello_world.py
```

### 12.3 `SyntaxError`

`SyntaxError` 表示“语法错误”，说明代码不符合 Python 的书写规则。

初学阶段常见原因包括：

- 漏写右括号；
- 漏写一侧引号；
- 使用中文括号或中文引号；
- 不小心输入了多余字符。

### 12.4 文件实际是 `.py.txt`

Windows 有时会隐藏已知文件的扩展名。看起来叫 `hello_world.py` 的文件，实际可能是 `hello_world.py.txt`。

可以在文件资源管理器中开启“查看 → 显示 → 文件扩展名”，确认文件真实名称。

### 12.5 不要害怕错误信息

错误信息不是对学习者的批评，而是 Python 提供的排查线索。遇到错误时，可以按下面的顺序处理：

1. 找到错误信息最后几行；
2. 确认出错的文件名和行号；
3. 检查该行及上一行的引号、括号和拼写；
4. 修改后重新运行；
5. 如果仍无法解决，保留完整错误信息并进行提问。

## 十三、课堂练习

打开 `practice.py`，根据文件中的中文注释完成以下任务：

1. 输出你的名字或称呼；
2. 输出“我正在学习 Python”；
3. 输出你学习 Python 的一个目标；
4. 使用一条 `print()` 输出由星号组成的分隔线；
5. 运行程序，并观察输出顺序是否与代码顺序一致。

运行练习文件：

```powershell
python practice.py
```

本次不提前提供答案。你完成后可以把代码交给我检查，我会先指出做得正确的地方，再解释可以改进的内容。

## 十四、思考题

请先自己思考，不需要立即查资料：

1. 为什么只有 `.py` 文件，却没有 Python 解释器时，程序不能运行？
2. `print("123")` 中的 `123` 目前应该看作数字还是文字？为什么？
3. 如果把三条 `print()` 语句的顺序颠倒，输出会发生什么变化？
4. 注释会不会显示在程序运行结果中？

## 十五、本课小结

本课最重要的知识点是：

- Python 是一种编程语言；
- Python 解释器负责读取和执行 `.py` 文件；
- 当前电脑使用 `python` 命令运行 Python 3.13.5；
- `print()` 可以把内容输出到终端；
- 引号包围的文字称为字符串；
- Python 通常按照代码从上到下的顺序执行；
- `#` 开头的注释用于帮助人阅读代码，不会作为指令执行；
- 遇到错误时，应关注文件名、行号和错误类型。

## 十六、验收标准

完成以下所有事项，即可认为通过第一课：

- [ ] 能在 PowerShell 中执行 `python --version`；
- [ ] 能进入本课目录；
- [ ] 能成功运行 `python hello_world.py`；
- [ ] 能解释 `print()`、圆括号和引号的大致作用；
- [ ] 能独立完成 `practice.py` 中的练习；
- [ ] 能成功运行练习文件；
- [ ] 能回答四道思考题。

完成后，把 `practice.py` 的内容或运行结果发给我。检查通过后，我们再进入第 1-2 课“变量与数据类型”。