K103: Installation von Python

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.

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:

  1. Installation des Original Python «Pakets»
  2. Installation einer integrierten Entwicklungsumgebung am Beispiel des Anaconda Distribution Package (beinhaltet Spyder IDE)
  3. 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:

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.

python originalpaket
Anschliessend kann man sich die für das vorliegende Betriebssystem passende Software unter der Rubrik Downloads holen. Das Design/ der Aufbau des Startbildschirms ändert sich von Zeit zu Zeit. Auch ist es je nach verwendetem Browser anders. Mitunter muss man etwas suchen, bis man zur Rubrik «Downloads» gelangt. Herunterzuladen ist eine Version Python 3.x (also nicht eine alte Python 2.x Version!). Im nachfolgend abgebildeten Beispiel wird eine stabile Version (stable Releases) für einen 64-Bit Windows Computer heruntergeladen. Das entsprechende File ist unter dem Link:  «Windows x86-64 web-based installer» abzurufen. Der aktuelle Kurs wurde auf einer Python 3.7.4 Version verfasst. Du kannst aber auch eine aktuellere Version herunterladen. Im Video haben wir beispielsweise die Version 3.8.2 heruntergeladen.

Während der Installation erscheinen kleine Fenster, in welchen man einige Optionen anwählen kann.

python_originalpaket2

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.

Am Ende der Installation erscheint dann (bei Standardinstallation und auch bei Customize Installation) ein Abschlussbildschirm, auf welchem man noch die Limitierung der Pfadlänge (Disable path length limit) aufheben kann. Dies wird ebenfalls empfohlen.

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 Nutzung von repl.it oder trinket.io ist in der Basis ebenfalls kostenlos. Lediglich gewisse zusätzliche, für den einzelnen User nicht zwingend benötigte Funktionalitäten, sind kostenpflichtig. Wir werden im Folgenden exemplarisch die Registrierung unter repl.it besprechen. Zur Nutzung der Plattform muss man sich also bloss registrieren. Hierzu ruft man in einem Internet Browser der eigenen Wahl die Seite www.repl.it (oder dann alternativ: http://trinket.io/) auf.

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.