In diesem Blog wird beschrieben, wie man Python installiert.
Inhaltsverzeichnis
Dieser Blog wird vom IAIP gratis zur Verfügung gestellt. Der Blog ist ein Bestandteil des Kurses K103 «Programmieren mit Turtle Graphics» und gehört zur Lektion 1, Themenblock 3 (L1T3).
Der Kurs führt dich durch die einzelnen Blogs, enthält Zusatzmaterialien, Videos, viele Aufgaben mit Lösungen und Quizze zur Lernkontrolle. Der Kurs hat eine Kursgebühr von CHF 50.- Mit dem Einschreiben zum Kurs hilfst du mit, dass solche Blogs auch zukünftig noch gratis zur Verfügung gestellt werden können.
- Im Blog hat es ergänzende Hinweise für Kursteilnehmer, jeweils in roter Farbe:
- Aufgaben zum Einüben und zur Veranschaulichung des Gesagten.
- Zusatzmaterialien zur Lektion oder zum Themenblock (in der Regel für jüngere Kursteilnehmer)
Allgemeine Informationen
Um Python programmieren zu können, muss man vorab den sogenannten Python Interpreter und die notwendige Programmierumgebung installieren. Das ist so, wie man vorab ein Textverarbeitungsprogramm installieren muss, damit man Briefe schreiben kann, oder wie man ein Zeichnungs-/ Bildbearbeitungsprogramm installieren muss, bevor man Fotos bearbeiten und Bilder malen kann. Oder um das Beispiel unseres Kochroboters (siehe Lektion 1, Themenblock 2) aufzunehmen: wir brauchen Papier und Stift, dass wir unser Rezept aufschreiben und dem Roboter übergeben können.
Nachfolgend werden 3 unterschiedlichen Möglichkeiten beschrieben, wie man eine solche Umgebung installieren kann, so dass wir anschliessend in Python bzw. Turtle Graphics programmieren können. Es sind dies:
- Installation des Original Python «Pakets»
- Installation einer integrierten Entwicklungsumgebung am Beispiel des Anaconda Distribution Package (beinhaltet Spyder IDE)
- Nutzung einer online Plattform am Beispiel von repl.it
Grundsätzlich lassen sich die Lektionen und Übungen des Kurses mit allen drei Varianten durchführen. Sie sind in diesem Sinne «gleichwertig». Ebenfalls sind alle drei Möglichkeiten gratis.
Jede Möglichkeit hat ihre eigenen Vor- & Nachteile:
- Suchst du eine stabile Version und möchtest Python von Grund auf lernen, dann installiere das Originalpaket. Das original Python Grundpaket ist gratis und beinhaltet neben dem Interpreter auch bereits eine sogenannte integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) namens IDLE. IDLE ist leicht zu bedienen, plattformübergreifend, hat einen anständigen Editor, ein Python Shell, einen Debugger und weiteres. Kurzum: das Grundpaket ist eben das Original und reicht in aller Regel auch völlig aus.
- Bist du ein (Schüler oder) Student und suchst eine professionelle Programmierumgebung, dann kannst du ein abgestimmtes Programmpaket wie das Anaconda Distribution Package installieren. Das Anaconda Distribution Package ist vor allem für die wissenschaftliche Arbeit entwickelt worden, kann aber selbstverständlich für alle Arten von Python Projekten verwendet werden. Es bietet eine Arbeitsumgebung, wie sie von Profis genutzt wird. Im Paket enthalten ist die Python Entwicklungsumgebung Spyder. Denn für den professionelle Einsatz (beispielsweise im Bereich Data Science) reicht die Python Entwicklungsumgebung IDLE meistens nicht aus. Hier kommen andere IDEs (wie beispielsweise Spyder) mit zusätzlichen Funktionalitäten zum Einsatz.
- Willst du einfach mal etwas "Programmieren" ausprobieren, ohne dabei selber Python installieren zu müssen, dann nutze die online Angebote von Plattformen wie repl.it oder trinket.io. Die Handhabung einer lokalen Python-Umgebung kann für Anfänger mitunter herausfordernd sein. Gerade zu Beginn können deshalb Webseiten mit integrierten Python Entwicklungsumgebungen eine sinnvolle Alternative darstellen. In solchen Umgebungen programmiert man direkt im Webbrowser. Das hat dann auch den Vorteil, dass man von überall aus auf den Code zugreifen kann. Du kannst also beispielsweise in der Schule ein Programm entwerfen und dann von zuhause aus am selben Programm weitermachen.
Für Interessierte empfiehlt es sich natürlich, alle drei Möglichkeiten zu nutzen. So sieht man die Unterschiede und die jeweiligen Vor- & Nachteile.
Installation von Python (Originalversion)
Das Python Grundpaket lässt sich einfach installieren.
Auf der offiziellen Python Webseite (der Python Software Foundation) kann man die Software herunterladen. Hierzu muss man mit einem Internet Browser der eigenen Wahl die Seite unter www.python.org aufrufen.
Während der Installation erscheinen kleine Fenster, in welchen man einige Optionen anwählen kann.
Im ersten Fenster kann man beispielsweise die 2 Checkboxes «Install launcher for all users» und «Add Python 3.x to PATH» anklicken (dies sollte man im Normalfall machen). Zudem kann man auswählen, ob man Python automatisch mit allen Standardeinstellungen («Install Now») oder spezifisch mit Angabe eines Installationsorts («Customize installation») installieren lassen möchte. Meist wird man die Standardinstallation wählen, also «Install Now».
Variante spezifische Installation:
Im Video haben wir die spezifische Installation («Customize Installation») gewählt. Bei einer solchen Installation erscheinen 2 Fenster zusätzlich.
Im Fenster «Optional Features» sollte man alle Häkchen setzen.
Im Fenster «Advanced Options» wird empfohlen, zusätzlich einen Haken in der Box «Install for all users» zu setzen.
Über den Button (Knopf unten rechts) «Install» startet man die Installation.
Python ist nun installiert und bereit zum Aufruf. Man findet Python in der Liste der Programme, in der Regel in einem Ordner mit dem Namen Python 3.x. Installiert wurden:
- Python 3.7 (64 Bit) -> Python Interpreter
- IDLE (Python 3.7 64 Bit) -> Mitgeliefertes IDE
sowie Manuals und Modul Docs. Bei Bedarf kann man, je nach System und individueller Arbeitsweise, noch die Programmicons (Bilder, wo man Programm starten kann) irgendwo im Startmenü oder auf dem Desktop ablegen.
Installation von Spyder (Anaconda Distribution Package)
Für den professionelle Einsatz reicht die Python Entwicklungsumgebung IDLE wie erwähnt meistens nicht aus. Hier nutzt man integrierte Entwicklungsumgebungen wie beispielsweise Spyder.
Spyder kann man sich direkt unter www.spyder-ide.org herunterladen. Gerade anfangs bietet das Herunterladen eines kompletten Distribution Pakets, in welchem Spyder bereits enthalten ist, eine einfachere und zu bevorzugende Alternative. Bekannt ist das Anaconda Distribution Paket. Das Paket kann man sich unter www.anaconda.com herunterladen.
Wichtig ist, das richtige Betriebssystem (Auswahl ist in schwarzer Farbe!) auszuwählen. Die Auswahl ist etwas unglücklich und leicht zu übersehen. Standardmässig ist ein macOS angewählt. Für einen Windows PC muss man unten auf der Download Seite auf das grüne Windowssymbol klicken.
Unter Windows kann man anschliessend die entsprechende .exe Datei (für ein macOS die passende .pkg Datei) herunterladen. Im Beispiel haben wir wiederum eine Python 3.7 Version für ein 64-Bit Windows System installiert. Im Bild klickt man hierzu auf den Link «64-Bit Graphical Installer (486 MB)».
Anschliessend kann man die heruntergeladene .exe Datei ausführen. Die Installation ist erneut ziemlich selbstsprechend. Sollte man mit unterschiedlichen IDEs arbeiten, empfiehlt es sich bei den «advanced options» die entsprechenden Boxen nicht anzuklicken.
Nach erfolgreicher Installation kann man den ANACONDA NAVIGATOR starten. Von dort hat man Zugriff auf die einzelnen im Paket enthaltenen Programm wie beispielsweise Spyder (Python IDE), Jupiter Notebooks oder VS Code (Microsoft Visual Studio Code).
Man kann die jeweiligen Applikationen aber auch einzeln aufrufen. Wenn man beispielsweise viel mit Spyder arbeitet, so wird man sich das Programm irgendwo im Startmenü ablegen wollen.
Hinweis für Fortgeschrittene:
Die in Spyder verwendete Shell basiert auf IPython. IPython ist ein Kommandozeileninterpreter (wie das klassische cPython) und eignet sich zum interaktiven Arbeiten mit der Programmiersprache Python. Es ist selber schon eine Art integrierte Entwicklungsumgebung, eine Softwaresuite zum Entwickeln und Ausführen von Python-Programmen. IPyhton enthält Funktionen wie Introspektion, Befehlszeilenergänzung, und vieles mehr. Tatsächlich handelt es sich bei IPython um ein Client-Server-Framework, welches für High-Performance-Rechnungen durch Parallelrechner verwendet werden kann. Sypder ergänzt IPython, um weitere Entwicklungstools, wie einen leistungsfähigen Editor, ein Variablenexplorer, einen Debugger etc. unter einem Hut zu vereinen.
Python online nutzen (Beispiel repl.it oder trinket.io)
Als dritte und einfachste Möglichkeit anerbietet sich, Python gar nicht erst bei sich auf dem eigenen PC zu installieren, sondern online über ein Webinterface (über den Internetbrowser) zu programmieren.
Repl.it und trinket.io sind die aktuell wahrscheinlich populärsten programmierorientierte Cloud-IDE für Python. Sie eignet sich besonders gut für Anfänger und für den Unterricht.
- Die Oberfläche ist sehr einfach zu bedienen. Man hat nur eine begrenzte Anzahl von Möglichkeiten. Diese reichen aber zu Beginn völlig aus.
- Grundsätzlich kann man in verschiedenen Programmiersprachen programmieren, wobei die Bedienoberfläche (das Shell bzw. das REPL) jeweils auf die spezifische Sprache abgestimmt ist.
- Man programmiert direkt im Webbrowser. Der Python Interpreter befindet sich beim Webseitenbetreiber, d.h. man braucht auf dem eigenen Computer nichts zu installieren und entsprechend auch nichts zu unterhalten.
- Die Oberfläche ist somit in gewisser Weise plattformunabhängig. Man kann im Unterricht mit einem Windows PC und Windows Webbrowser programmieren, auf dem Weg nach Hause mit dem Browser des Android Handy den Code studieren und zu Hause auf einem iOS System mit dem passenden Browser (Safari etc.) am Code weiterarbeiten.
- Die Plattformen bietet darüber hinaus auch spezielle Tools für Lehrer an, so dass diese beispielsweise ihren Schülern Aufgaben zuweisen können. Die Schüler können die Aufgaben dann direkt online lösen, die Lehrer die Lösungen einsehen.
In der Mitte des Bildschirms erscheint auch schon der hellblaue Button «Sign up» zum Registrieren eines neuen Benutzers. Diesen muss man anklicken. Anschliessend erscheint eine neue Seite mit den 3 benötigten Angaben. Hier muss man im ersten Feld einen individuellen Benutzernamen (username) wählen, gibt im zweiten Feld eine offizielle Emailadresse an und definiert als letztes noch im dritten Feld ein eigenes Passwort.
Lehrer können zusätzlich noch einen Haken bei «I’am a teacher» setzen. Zur Registrierung klickt man anschliessend auf den roten Button «Sign up»
Als letztes kommt ein Bildschirm, wo man noch einige Detailangaben machen kann. Man bestätigt den Benutzernamen, wählt das aktuelle Level (von Anfänger bis Profi), das grösste Interesse (Beispielsweise Programmieren üben: practicing programming) und die Programmiersprachen, an welchen man interessiert ist. Für unsere Zwecke setzt man einen Haken bei Python und bei Python with Turtle. Hierzu muss man zuerst alle Optionen alle anzeigen lassen (Link «+ show 51 more»). Für das spielerische Erlernen von Python im Schulunterricht wird man in der Regel auch einen Haken bei Tkinter und Pygame setzen wollen.
Damit ist man bereits fertig.