FAQ：在 Windows 使用 Python

在 Windows 作業系統裡我想執行 Python 程式，要怎麼做？

這個問題的答案可能有點複雜。如果你經常使用「命令提示字元」執行程式，那這對你來說不會是什麼難事。如果不然，那就需要更仔細的說明了。

除非你在使用某种集成开发环境，否则你将会在被称为“DOS 窗口”或“命令提示符窗口”的地方 输入 Windows 命令。 通常你可以在搜索栏搜索 cmd 来创建这种窗口。 你应该能够识别你何时打开了这样的窗口，因为你将看到一个 Windows“命令提示符”，通常看起来是这样：

C:\>

前面的字母可能会不同，而且后面有可能会有其他东西，所以你也许会看到类似这样的东西：

D:\YourName\Projects\Python>

出现的内容具体取决与你的电脑如何设置和最近用它做的事。 当你启动了这样一个窗口后，就可以开始运行Python程序了。

Python 脚本需要被另外一个叫做 Python 解释器 的程序来处理。 解释器读取脚本，把它编译成字节码，然后执行字节码来运行你的程序。 所以怎样安排解释器来处理你的 Python 脚本呢？

首先，确保命令窗口能够将“py”识别为指令来开启解释器。 如果你打开过一个命令窗口， 尝试输入命令 py 然后按回车：

C:\Users\YourName> py

然后你应当看见类似类似这样的东西：

Python 3.6.4 (v3.6.4:d48eceb, Dec 19 2017, 06:04:45) [MSC v.1900 32 bit (Intel)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

解释器已经以“交互模式”打开。这意味着你可以交互输入Python语句或表达式，并在等待时执行或评估它们。这是Python最强大的功能之一。输入几个表达式并看看结果：

>>> print("Hello")
Hello
>>> "Hello" * 3
'HelloHelloHello'

许多人把交互模式当作方便和高度可编程的计算器。 想结束交互式Python会话时，调用 exit() 函数，或者按住 Ctrl 键时输入 Z ，之后按 Enter 键返回Windows命令提示符。

你可能发现在开始菜单有这样一个条目 开始 ‣ 所有程序 ‣ Python 3.x ‣ Python (命令行)， 运行它后会出现一个有着 >>> 提示的新窗口。 在此之后，如果调用 exit() 函数或按 Ctrl-Z 组合键后窗口将会消失。 Windows 会在这个窗口中运行一个“python”命令，并且在你终止解释器的时候关闭它。

现在我们知道 py 命令已经被识别，可以输入 Python 脚本了。 你需要提供 Python 脚本的绝对路径或相对路径。 假设 Python 脚本位于桌面上并命名为 hello.py，并且命令提示符在用户主目录打开，那么可以看到类似于这样的东西:

C:\Users\YourName>

那么现在可以让 py 命令执行你的脚本，只需要输入 py 和脚本路径:

C:\Users\YourName> py Desktop\hello.py
hello

我怎么让 Python 脚本可执行？

在 Windows 上，标准 Python 安装程序已将 .py 扩展名与文件类型 (Python.File) 相关联，并为该文件类型提供运行解释器的打开命令 (D:\Program Files\Python\python.exe "%1" %*) 。 这足以使脚本在命令提示符下作为“foo.py”命令被执行。 如果希望通过简单地键入“foo”而无需输入文件扩展名来执行脚本，则需要将 .py 添加到 PATHEXT 环境变量中。

为什么有时候 Python 程序会启动缓慢？

通常，Python 在 Windows 上启动得很快，但偶尔会有错误报告说 Python 突然需要很长时间才能启动。更令人费解的是，在其他配置相同的 Windows 系统上，Python 却可以工作得很好。

该问题可能是由于计算机上的杀毒软件配置错误造成的。当将病毒扫描配置为监视文件系统中所有读取行为时，一些杀毒扫描程序会导致两个数量级的启动开销。请检查你系统安装的杀毒扫描程序的配置，确保两台机它们是同样的配置。已知的， McAfee 杀毒软件在将它设置为扫描所有文件系统访问时，会产生这个问题。

我怎样使用 Python 脚本制作可执行文件？

See http://cx-freeze.sourceforge.net/ for a distutils extension that allows you to create console and GUI executables from Python code. py2exe, the most popular extension for building Python 2.x-based executables, does not yet support Python 3 but a version that does is in development.

*.pyd 文件和 DLL 文件相同吗？

是的， .pyd 文件也是 dll ，但有一些差异。如果你有一个名为 foo.pyd 的DLL，那么它必须有一个函数 PyInit_foo() 。 然后你可以编写 Python 代码 “import foo” ，Python 将搜索 foo.pyd （以及 foo.py 、 foo.pyc ）。如果找到它，将尝试调用 PyInit_foo() 来初始化它。你不应将 .exe 与 foo.lib 链接，因为这会导致 Windows 要求存在 DLL 。

请注意， foo.pyd 的搜索路径是 PYTHONPATH ，与 Windows 用于搜索 foo.dll 的路径不同。此外， foo.pyd 不需要存在来运行你的程序，而如果你将程序与 dll 链接，则需要 dll 。 当然，如果你想 import foo ，则需要 foo.pyd 。在 DLL 中，链接在源代码中用 __declspec(dllexport) 声明。 在 .pyd 中，链接在可用函数列表中定义。

我怎样将 Python 嵌入一个 Windows 程序？

在 Windows 应用程序中嵌入 Python 解释器可以总结如下：

  1. 请 _不要_ 直接在你的 .exe 文件中内置 Python 。在 Windows 上， Python 必须是一个 DLL ，这样才可以处理导入的本身就是 DLL 的模块。（这是第一个未记录的关键事实。）相反，链接到 pythonNN.dll ；它通常安装在 C:\Windows\System 中。 NN 是 Python 版本，如数字“33”代表 Python 3.3 。

    你可以通过两种不同的方式链接到 Python 。加载时链接意味着链接到 pythonNN.lib ，而运行时链接意味着链接 pythonNN.dll 。（一般说明： python NN.lib 是所谓的“import lib”，对应于 pythonNN.dll 。它只定义了链接器的符号。）

    运行时链接极大地简化了链接选项，一切都在运行时发生。你的代码必须使用 Windows 的 LoadLibraryEx() 程序加载 pythonNN.dll 。代码还必须使用使用 Windows 的 GetProcAddress() 例程获得的指针访问 pythonNN.dll 中程序和数据（即 Python 的 C API ）。宏可以使这些指针对任何调用 Python C API 中的例程的 C 代码都是透明的。

    Borland 提示：首先使用 Coff2Omf.exe 将 pythonNN.lib 转换为 OMF 格式。

  2. 如果你使用 SWIG ，很容易创建一个 Python “扩展模块”，它将使应用程序的数据和方法可供 Python 使用。SWIG将为你处理所有蹩脚的细节。结果是你将链接到 .exe 文件 中 的C代码 (!) 你不必创建 DLL 文件，这也简化了链接。

  3. SWIG 将创建一个 init 函数（一个 C 函数），其名称取决于扩展模块的名称。例如，如果模块的名称是 leo ，则 init 函数将被称为 initleo() 。 如果您使用 SWIG 阴影类，则 init 函数将被称为 initleoc() 。这初始化了一个由阴影类使用的隐藏辅助类。

    你可以将步骤 2 中的 C 代码链接到 .exe 文件的原因是调用初始化函数等同于将模块导入 Python ！ （这是第二个关键的未记载事实。）

  4. 简而言之，你可以用以下代码使用扩展模块初始化 Python 解释器。

    #include "python.h"
...
Py_Initialize();  // Initialize Python.
initmyAppc();  // Initialize (import) the helper class.
PyRun_SimpleString("import myApp");  // Import the shadow class.

  5. Python C API 存在两个问题，如果你使用除 MSVC 之外的编译器用于构建 python.dll ，这将会变得明显。

    问题1：采用 FILE* 参数的所谓“极高级”函数在多编译器环境中不起作用，因为每个编译器的FILE结构体概念都不同。从实现的角度来看，这些是非常 _低_ 级的功能。

    问题2：在为 void 函数生成包装器时，SWIG 会生成以下代码：

    Py_INCREF(Py_None);
_resultobj = Py_None;
return _resultobj;

    Py_None 是一个宏，它扩展为对 pythonNN.dll 中名为 _Py_NoneStruct 的复杂数据结构的引用。同样，此代码将在多编译器环境中失败。将此类代码替换为：

    return Py_BuildValue("");

    有可能使用 SWIG 的 %typemap 命令自动进行更改，但我无法使其工作（我是一个完全的SWIG新手）。

  6. 使用 Python shell 脚本从 Windows 应用程序内部建立 Python 解释器窗口并不是一个好主意；生成的窗口将独立于应用程序的窗口系统。相反，你（或 wxPythonWindow 类）应该创建一个“本机”解释器窗口。将该窗口连接到Python解释器很容易。你可以将 Python的 i/o 重定向到支持读写的 _任意_ 对象，因此你只需要一个包含 read() 和 write() 方法的 Python 对象（在扩展模块中定义）。

如何让编辑器不要在我的 Python 源代码中插入 tab ？

本 FAQ 不建议使用制表符， Python 样式指南 PEP 8 ，为发行的 Python 代码推荐 4 个空格；这也是 Emacs python-mode 默认值。

在任何编辑器下，混合制表符和空格都是一个坏主意。 MSVC 在这方面没有什么不同，并且很容易配置为使用空格： 点击 Tools ‣ Options ‣ Tabs，对于文件类型“Default”，设置“Tab size”和“Indent size”为 4 ，并选择“插入空格”单选按钮。

如果混合制表符和空格导致前导空格出现问题， Python 会引发 IndentationError 或 TabError 。你还可以运行 tabnanny 模块以批处理模式检查目录树。

如何在不阻塞的情况下检查按键？

使用 msvcrt 模块。 是标准的 Windows 特定扩展模块。它定义了一个函数 kbhit() 来检查是否存在键盘命中，而 getch() 来获取一个字符而不回显它。