Windows 上的 Python 常见问题

如何在 Windows 下运行 Python 程序？

这不一定是一个简单的问题。如果您已经熟悉从 Windows 命令行运行程序，那么一切都会显得很明显；否则，您可能需要一些额外的指导。

除非您使用某种集成开发环境，否则您最终会在被称为“命令提示符窗口”中键入 Windows 命令。通常，您可以通过在搜索栏中搜索 cmd 来创建一个这样的窗口。您应该能够识别何时启动了这样一个窗口，因为您会看到一个 Windows “命令提示符”，它通常看起来像这样

C:\>

字母可能不同，后面可能还有其他内容，因此您也可能很容易看到类似这样的内容

D:\YourName\Projects\Python>

这取决于您的计算机是如何设置的以及您最近还用它做了什么。一旦您启动了这样一个窗口，您就离运行 Python 程序不远了。

您需要意识到您的 Python 脚本必须由另一个名为 Python 解释器的程序处理。解释器读取您的脚本，将其编译成字节码，然后执行字节码来运行您的程序。那么，您如何安排解释器处理您的 Python 呢？

首先，您需要确保您的命令窗口将“py”这个词识别为启动解释器的指令。如果您已经打开了一个命令窗口，您应该尝试输入命令 py 并按回车键

C:\Users\YourName> py

然后您应该会看到类似这样的内容

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.
>>>

您已经在“交互模式”下启动了解释器。这意味着您可以交互式地输入 Python 语句或表达式，并在您等待时执行或求值它们。这是 Python 最强大的功能之一。通过输入一些您选择的表达式并查看结果来检查它

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

许多人将交互模式用作方便但高度可编程的计算器。当您想要结束交互式 Python 会话时，调用 exit() 函数或在输入 Z 时按住 Ctrl 键，然后按 “Enter” 键以返回到您的 Windows 命令提示符。

您可能还会发现您有一个“开始”菜单项，例如 开始 ‣ 程序 ‣ Python 3.x ‣ Python (命令行)，这会导致您在新窗口中看到 >>> 提示符。如果是这样，在您调用 exit() 函数或输入 Ctrl-Z 字符后，该窗口将消失；Windows 在窗口中运行单个 “python” 命令，并在您终止解释器时关闭它。

现在我们知道 py 命令已被识别，您可以将您的 Python 脚本交给它。您必须提供 Python 脚本的绝对路径或相对路径。假设您的 Python 脚本位于您的桌面，名为 hello.py，并且您的命令提示符已在您的主目录中很好地打开，因此您会看到类似于这样的内容

C:\Users\YourName>

现在您将通过输入 py 后跟您的脚本路径来要求 py 命令将您的脚本交给 Python

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

如何使 Python 脚本可执行？

在 Windows 上，标准的 Python 安装程序已经将 .py 扩展名与文件类型 (Python.File) 相关联，并为该文件类型提供了一个运行解释器的打开命令 (D:\Program Files\Python\python.exe "%1" %*)。这足以使脚本可以从命令提示符中作为 ‘foo.py’ 执行。如果您希望能够通过简单地键入 ‘foo’ 而不带扩展名来执行脚本，则需要将 .py 添加到 PATHEXT 环境变量中。

为什么 Python 有时启动需要很长时间？

通常，Python 在 Windows 上启动非常快，但偶尔会出现 Python 突然开始需要很长时间才能启动的错误报告。更令人困惑的是，Python 在其他配置相同的 Windows 系统上可以正常工作。

问题可能是由问题机器上的病毒检查软件配置错误引起的。已知某些病毒扫描程序在配置为监视来自文件系统的所有读取时，会引入两个数量级的启动开销。尝试检查系统上的病毒扫描软件的配置，以确保它们的配置确实相同。McAfee 在配置为扫描所有文件系统读取活动时尤其如此。

如何从 Python 脚本创建一个可执行文件？

有关可用于制作可执行文件的工具列表，请参阅 如何从 Python 脚本创建独立的二进制文件？。

*.pyd 文件与 DLL 相同吗？

是的，.pyd 文件是 dll，但有一些区别。如果您有一个名为 foo.pyd 的 DLL，那么它必须有一个函数 PyInit_foo()。然后您可以编写 Python “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。您不会将您的 .exe 与 foo.lib 链接，因为这会导致 Windows 要求 DLL 存在。

请注意，foo.pyd 的搜索路径是 PYTHONPATH，而不是 Windows 用于搜索 foo.dll 的路径。此外，foo.pyd 不需要存在即可运行您的程序，而如果您将程序与 dll 链接，则需要 dll。当然，如果您想说 import foo，则需要 foo.pyd。在 DLL 中，链接在源代码中使用 __declspec(dllexport) 声明。在 .pyd 中，链接是在可用函数列表中定义的。

如何将 Python 嵌入到 Windows 应用程序中？

将 Python 解释器嵌入到 Windows 应用程序中可以概括如下

  1. 不要直接将 Python 构建到您的 .exe 文件中。在 Windows 上，Python 必须是一个 DLL，才能处理导入本身就是 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，一个数字，例如 Python 3.3 的 “33”。

    您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到 pythonNN.dll。（一般说明：pythonNN.lib 是与 pythonNN.dll 相对应的所谓“导入 lib”。它仅为链接器定义符号。）

    运行时链接极大地简化了链接选项；一切都在运行时发生。您的代码必须使用 Windows 的 LoadLibraryEx() 例程加载 pythonNN.dll。代码还必须使用 Windows 的 GetProcAddress() 例程获取的指针来访问 pythonNN.dll 中的例程和数据（即 Python 的 C API）。宏可以使使用这些指针对调用 Python C API 中例程的任何 C 代码都是透明的。

  2. 如果您使用 SWIG，则可以轻松创建一个 Python“扩展模块”，使应用程序的数据和方法可供 Python 使用。SWIG 将为您处理几乎所有繁琐的细节。结果是您链接到 .exe 文件中的 C 代码！您不必创建 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，如果模块的名称为 leo，则 init 函数将被调用为 initleo()。如果您使用 SWIG 影子类，正如您应该的那样，则 init 函数将被调用为 initleoc()。这将初始化一个主要由影子类使用的隐藏辅助类。

    您可以在步骤 2 中将 C 代码链接到 .exe 文件中的原因是，调用初始化函数等效于将模块导入 Python！ (这是第二个关键的未公开的事实。)

  4. 简而言之，您可以使用以下代码来初始化带有扩展模块的 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. 如果使用 MSVC 以外的编译器（用于构建 pythonNN.dll 的编译器），Python 的 C API 会出现两个问题，这将变得很明显。

    问题 1：所谓的“非常高级”函数接受 FILE * 参数，它们在多编译器环境中不起作用，因为每个编译器对 struct FILE 的概念是不同的。从实现的角度来看，这些是非常底层的函数。

    问题 2：SWIG 在生成 void 函数的包装器时会生成以下代码

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

    唉，Py_None 是一个宏，它扩展为对 pythonNN.dll 内部名为 _Py_NoneStruct 的复杂数据结构的引用。同样，此代码在多编译器环境中将失败。请将此类代码替换为

    return Py_BuildValue("");

    可以使用 SWIG 的 %typemap 命令自动进行更改，尽管我还没有成功（我是一个完全的 SWIG 新手）。

  6. 使用 Python shell 脚本从您的 Windows 应用程序内部弹出 Python 解释器窗口不是一个好主意；结果窗口将独立于您的应用程序的窗口系统。相反，您（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。您可以将 Python 的 i/o 重定向到支持读取和写入的任何对象，因此您只需要一个包含 read() 和 write() 方法的 Python 对象（在您的扩展模块中定义）。

如何防止编辑器在我的 Python 源代码中插入制表符？

FAQ 不建议使用制表符，而 Python 样式指南 PEP 8 建议将 4 个空格用于分布式 Python 代码；这也是 Emacs python-mode 的默认设置。

在任何编辑器下，混合使用制表符和空格都不是一个好主意。MSVC 在这方面也不例外，并且可以轻松配置为使用空格：选择 工具 ‣ 选项 ‣ 制表符，对于文件类型“默认”，将“制表符大小”和“缩进大小”设置为 4，然后选择“插入空格”单选按钮。

如果混合的制表符和空格导致前导空格出现问题，Python 将引发 IndentationError 或 TabError。您也可以运行 tabnanny 模块以在批处理模式下检查目录树。

如何在不阻塞的情况下检查按键？

使用 msvcrt 模块。这是一个标准的 Windows 特定扩展模块。它定义了一个函数 kbhit()，该函数检查是否存在键盘按键，以及 getch()，该函数获取一个字符而不回显它。

如何解决缺少 api-ms-win-crt-runtime-l1-1-0.dll 错误？

当在没有安装所有更新的 Windows 8.1 或更早版本上使用 Python 3.5 及更高版本时，可能会发生这种情况。首先确保您的操作系统受支持并且是最新的，如果这不能解决问题，请访问 Microsoft 支持页面，以获取有关手动安装 C 运行时更新的指导。