Wie man mit der Python-Interaktiven Konsole arbeitet

Einführung

Die Python-Interaktive Konsole (auch Python-Interpreter oder Python-Shell genannt) bietet Programmierern eine schnelle Möglichkeit, Befehle auszuführen und Code auszuprobieren oder zu testen, ohne eine Datei zu erstellen.

Sie bietet Zugriff auf alle eingebauten Funktionen von Python und alle installierten Module, Befehlshistorie und automatische Vervollständigung. Die Interaktive Konsole bietet die Möglichkeit, Python zu erkunden und Code in Programmdateien einzufügen, wenn Sie bereit sind.

In diesem Tutorial wird erläutert, wie Sie mit der Python-Interaktive Konsole arbeiten und sie als Programmierwerkzeug nutzen können.

Voraussetzungen

Sie sollten Python 3 installiert und eine Programmierumgebung auf Ihrem Computer oder Server eingerichtet haben. Wenn Sie keine Programmierumgebung eingerichtet haben, können Sie sich an den Installations- und Einrichtungsanleitungen für eine lokale Programmierumgebung oder für eine Programmierumgebung auf Ihrem Server entsprechend Ihrem Betriebssystem (Ubuntu, CentOS, Debian usw.) halten.

Das Betreten der interaktiven Konsole

Die Python-interaktive Konsole kann von jedem lokalen Computer oder Server mit installiertem Python aus aufgerufen werden.

Der Befehl, den Sie verwenden werden, um in die Python-interaktive Konsole für Ihre Standardversion von Python einzutreten, lautet:

python3

Wenn Sie eine lokale virtuelle Python-Umgebung verwenden, geben Sie die Standardversion von Python mit dem folgenden Befehl ein:

python

Wenn Sie eine Programmierumgebung gemäß dem Abschnitt „Voraussetzungen“ eingerichtet haben, können Sie die Version von Python und die Module, die Sie in dieser Umgebung installiert haben, starten und darauf zugreifen, indem Sie zuerst mit folgendem Befehl eintreten:

cd environments
. my_env/bin/activate

Dann geben Sie den Befehl python ein:

python

In diesem Fall ist die Standardversion von Python Python 3.8.10, die im Ausgabefenster angezeigt wird, sobald wir den Befehl eingeben, zusammen mit dem entsprechenden Urheberrechtshinweis und einigen Befehlen, die Sie für zusätzliche Informationen eingeben können:

Output
Python 3.8.10 (default, Jun  2 2021, 10:49:15)
[GCC 9.4.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

Die primäre Eingabeaufforderung für den nächsten Befehl sind drei größer-als-Zeichen (>>>):

Sie können bestimmte Versionen von Python anvisieren, indem Sie die Versionsnummer ohne Leerzeichen an Ihren Befehl anhängen:

python2.7

Output
Python 2.7.18 (default, Mar  8 2021, 13:02:45)
[GCC 9.3.0] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 

Hier haben wir die Ausgabe erhalten, dass Python 2.7.18 verwendet wird. Wenn dies unsere Standardversion von Python 2 ist, könnten wir auch mit dem Befehl python2 in diese interaktive Konsole eingetreten sein.

Alternativ können wir die Standard-Python-3-Version mit dem folgenden Befehl aufrufen:

python3

Output
Python 3.8.10 (default, Jun  2 2021, 10:49:15)
[GCC 9.4.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

Wir hätten auch die obige interaktive Konsole mit dem Befehl python3.8 aufrufen können.

Mit der laufenden Python-Interaktionskonsole können wir mit der Shell-Umgebung für Python fortfahren.

Arbeiten mit der Python-Interaktionskonsole

Der Python-Interpret akzeptiert Python-Syntax, die Sie nach dem Präfix >>> platzieren.

Zum Beispiel können wir Werte an Variablen zuweisen:

birth_year = 1868

Sobald wir den Ganzzahlwert von 1868 der Variable birth_year zugewiesen haben, drücken wir die Eingabetaste und erhalten eine neue Zeile mit den drei größeren-als-Zeichen als Präfix:

birth_year = 1868
 

Wir können weiterhin Variablen zuweisen und dann Berechnungen mit Operatoren durchführen, um Ergebnisse zu erhalten:

>>> birth_year = 1868
>>> death_year = 1921
>>> age_at_death = death_year - birth_year
>>> print(age_at_death)
53
>>> 

Wie wir es mit einem Skript in einer Datei tun würden, haben wir Variablen zugewiesen, eine Variable von der anderen subtrahiert und die Konsole gebeten, die Variable auszugeben, die die Differenz repräsentiert.

Genau wie bei jeder Form von Python können Sie die interaktive Konsole auch als Taschenrechner verwenden:

>>> 203 / 20
10.15
>>> 

Hier haben wir die ganze Zahl 203 durch 20 geteilt und das Ergebnis von 10.15 erhalten.

Mehrere Zeilen

Wenn wir Python-Code schreiben, der mehrere Zeilen umfasst, verwendet der Interpreter das Sekundär-Prompt für Fortsetzungszeilen, drei Punkte (...).

Um aus diesen Fortsetzungszeilen herauszukommen, müssen Sie zweimal ENTER drücken.

Wir können sehen, wie das im folgenden Code aussieht, der zwei Variablen zuweist und dann eine bedingte Anweisung verwendet, um zu bestimmen, was in die Konsole gedruckt werden soll:

>>> sammy = 'Sammy'
>>> shark = 'Shark'
>>> if len(sammy) > len(shark):
...     print('Sammy codes in Java.')
... else:
...     print('Sammy codes in Python.')
... 
Sammy codes in Python.
>>> 

In diesem Fall sind die Längen der beiden Zeichenketten gleich, daher gibt die else-Anweisung aus.
Beachten Sie, dass Sie die Python-Einzugskonvention von vier Leerzeichen einhalten müssen, da sonst ein Fehler auftritt:

>>> if len(sammy) > len(shark):
... print('Sammy codes in Java.')
  File "<stdin>", line 2
    print('Sammy codes in Java.')
        ^
IndentationError: expected an indented block
>>> 

Sie können nicht nur mit Code über mehrere Zeilen in der Python-Konsole experimentieren, sondern auch Module importieren.

Module importieren

Der Python-Interpreter bietet Ihnen eine schnelle Möglichkeit, zu überprüfen, ob Module in einer bestimmten Programmierumgebung verfügbar sind. Sie können dies mit dem import-Statement tun:

>>> import matplotlib
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named 'matplotlib'

In dem oben genannten Fall war das Modul matplotlib in der aktuellen Programmierumgebung nicht verfügbar.

Um es zu installieren, müssen wir den interaktiven Interpreter verlassen und es wie gewohnt mit pip installieren:

pip install matplotlib

Output
Collecting matplotlib
  Downloading matplotlib-3.4.3-cp38-cp38-manylinux1_x86_64.whl (10.3 MB)

...
Installing collected packages: numpy, python-dateutil, kiwisolver, pillow, pyparsing, cycler, matplotlib
Successfully installed cycler-0.10.0 kiwisolver-1.3.1 matplotlib-3.4.3 numpy-1.21.2 pillow-8.3.1 pyparsing-2.4.7 python-dateutil-2.8.2

Nachdem das Matplotlib-Modul zusammen mit seinen Abhängigkeiten erfolgreich installiert wurde, können Sie wieder in den interaktiven Interpreter wechseln:

python

import matplotlib
 

Zu diesem Zeitpunkt erhalten Sie keine Fehlermeldung und können das installierte Modul entweder innerhalb der Shell oder innerhalb einer Datei verwenden.

Verlassen der Python Interaktiven Konsole

Es gibt zwei Hauptmethoden, um die Python-interaktive Konsole zu verlassen, entweder mit einer Tastenkombination oder einer Python-Funktion.

Die Tastenkombination STRG + D in *nix-basierten Systemen oder STRG + Z und dann die STRG-Taste in Windows-Systemen unterbricht Ihre Konsole und bringt Sie zurück in Ihre ursprüngliche Terminalumgebung:

...
>>> age_at_death = death_year - birth_year
>>> print(age_at_death)
53
>>> 
sammy@ubuntu:~/environments$ 

Alternativ beendet die Python-Funktion quit() die interaktive Konsole und bringt Sie ebenfalls zurück in die ursprüngliche Terminalumgebung, in der Sie sich zuvor befanden:

>>> octopus = 'Ollie'
>>> quit()
sammy@PythonUbuntu:~/environments$ 

Wenn Sie die Funktion quit() verwenden, wird sie in Ihrer Verlaufdatei angezeigt, aber die Tastenkombination STRG + D wird nicht aufgezeichnet:

...
age_at_death = death_year - birth_year
print(age_at_death)
octopus = 'Ollie'
quit()

Das Beenden des Python-Interpreters kann auf beide Arten erfolgen, je nachdem, was für Ihren Workflow und Ihre Verlaufsanforderungen sinnvoll ist.

Verlaufszugriff

Eine nützliche Funktion der Python-Interaktionskonsole ist, dass alle Ihre Befehle in der Datei .python_history in *nix-basierten Systemen protokolliert werden, die Sie sich in einem Texteditor wie z. B. Nano ansehen können:

nano ~/.python_history

Nachdem Sie die Datei mit einem Texteditor geöffnet haben, sieht Ihre Python-Verlaufsdatei etwa so aus, mit Ihrer eigenen Python-Befehlshistorie:

import pygame
quit()
if 10 > 5:
    print("hello, world")
else:
    print("nope")
sammy = 'Sammy'
shark = 'Shark'
...

Wenn Sie mit Ihrer Datei fertig sind, können Sie STRG + X drücken, um Nano zu verlassen.

Durch das Verfolgen Ihrer gesamten Python-Historie können Sie zu früheren Befehlen und Experimenten zurückkehren und diesen Code für die Verwendung in Python-Programmdateien oder in einem Jupyter Notebook kopieren, einfügen oder modifizieren.

Fazit

Die interaktive Python-Konsole bietet einen Raum zum Experimentieren mit Python-Code. Sie können es als Werkzeug zum Testen, zum Herausarbeiten von Logik und mehr verwenden.

Für die Verwendung beim Debuggen von Python-Programmdateien können Sie das Python-code-Modul verwenden, um einen interaktiven Interpreter innerhalb einer Datei zu öffnen, über den Sie in unserem Leitfaden Wie man Python mit einer interaktiven Konsole debuggt lesen können.