1.3.3 程序的执行方式
1.3.3 程序的执行方式
像上面 HelloWorld 程序所演示的那样，在 Python 解释器提示符>>>下输入语句并执行的 方式称为交互执行方式。
交互执行方式对执行单条语句来说是合适的，但是如果一个程序只有一条语句，那这个 程序肯定做不了什么大事。有用的程序都是由很多条语句组成的，而由很多条语句组成的程 序是不适合以交互方式执行的。例如，如果我们想让计算机在屏幕上连续显示三句问候语， 在交互方式下必然是这样的：
>>> print "Hello, Lucy."
Hello, Lucy.
>>> print "How are you?"
How are you?
>>> print "Goodbye, Lucy."
Goodbye, Lucy.
以上交互执行的结果明显不能令人满意，因为语句是每输入一条就执行一条，导致我们 希望连续显示的三句问候语被输入的程序语句分隔开了。
交互执行方式还有一个更严重的不足之处是：程序没有保存，语句一旦执行完就丢弃了， 因此无法多次执行一个程序。还是拿上面的例子来说，当用户想再次显示那三句问候语，他 就不得不重新输入所有语句。
为了解决上述问题，我们可以先将程序语句输入并保存在一个文件中，然后再“成批” 地执行程序文件中的所有语句。稍后的程序 1.2 给出了连续显示三句问候语的程序文件，执 行该程序文件即能看到连续显示的三句问候语，更重要的是该程序文件是“一次编写、永久 保存、多次执行”的。
Python 程序文件及其执行方式
将程序语句保存在一个扩展名为.py 的文本文件中，这种程序文件称为模块（module）。 还是以我们的第一个程序 HelloWorld 为例，先运行任何一种文本编辑器（如 Windows
的记事本①）新建一个文件，在文件中输入语句 print "Hello, World!" ，然后将文件 保存为 hello.py，这样就创建了一个 Python 程序文件（即模块）：
【程序 1.1】hello.py
print "Hello, World!"
接下来的问题是：如何执行模块文件 hello.py？在 Windows + Python 的平台上，我们有 多种可选择的方式。第一种方式是在 Windows 的命令提示符②下直接用 Python 解释器（即python.exe 文件）执行该程序： C:\Python27> python hello.py Hello, World!
① 用 Word 之类的编辑器也可以，但要注意保存时必须选择纯文本格式。
② 俗称 DOS 界面。
效果如图 1.6（a）所示。
第二种方式是在 Python 解释器（命令行或 GUI）环境的提示符下执行 import 语句来“导 入”程序文件，该语句的作用是将 Python 模块从磁盘加载到内存中，在加载的同时执行模块 的每一条语句，就如在解释器环境下手工输入语句一样。具体语句形式如下：
>>> import hello
Hello, World!
效果如图 1.6（b）所示。注意，与第一种方式不同的是，模块文件名中不带扩展名“.py”， 因为 Python 自动假设模块具有“.py”扩展名。
[图片丢失]
（a）
[图片丢失]
（b）
图 1.6 Python 程序文件的执行方式
顺便说一下，第一次导入模块文件时，Python 会创建一个文件名相同但扩展名为.pyc 的 文件（本例中就是 hello.pyc），这是被 Python 解释器使用的一个中间文件——字节码文件。 Python 语言的翻译采用的是编译、解释混合方式：模块文件中的 Python 源程序首先被编译成 较低级的字节码指令，然后再解释执行这些字节码指令。如果已经生成了.pyc 文件，以后再 导入相应的模块时速度就会更快，因为无需再次编译。反之，如果为了节省存储空间而删 去.pyc 文件，下次导入模块时就需要重新编译。
第三种执行方式是直接在 Windows 文件夹中找到程序文件 hello.py，然后双击文件图标。 在时，Windows 系统首先打开一个 Python 解释器的命令行窗口（类似图 1.6（b）），然后执行 该程序，执行结束后 Windows 自动关闭命令行窗口。这种方式最简单直接，但它有一个让新 手困惑的小问题：由于程序执行的非常快，用户可能还没看清发生了什么，窗口就关闭了。 这个问题用一个小技巧就可以解决：在程序的最后放一条输入语句，该输入语句能让程序执 行完前面的语句后停顿下来等待用户输入，用户便有时间看清程序此前的运行结果。输入语 句的具体用法见第 2 章。
第四种方式是先在 IDLE 中打开（或者新建）程序文件 hello.py，具体打开方法可以利用 IDLE 菜单栏上的 File/Open...菜单项，也可以通过右键点击 hello.py 文件图标并选择“Edit with IDLE”菜单项。打开文件后进入 IDLE 自带的程序开发环境①窗口，在此窗口中选择 Run 菜 单中的 Run Module 命令（或直接按 F5 键）即可执行程序。注意程序的执行结果是显示在 Python 解释器提示符窗口中的。
① 程序开发环境是专为程序员使用某种语言编程而设计的系统，在其中可以方便地编辑、存储、执行、调试 程序。很多语言都有流行的集成开发环境（IDE）可用。IDLE 是标准的 Python 开发环境。
下面我们将前面提到的连续显示三条问候信息的程序保存到文件中：
【程序 1.2】eg1_2.py
print "Hello, Lucy."
print "How are you?"
print "Goodbye, Lucy."
如果以上述第四种方式来执行 eg1_2.py，会得到如图 1.7 所示的结果。从图中可见，显示的信息如我们所愿是连续的三句话。
[图片丢失]
图 1.7 在 IDLE 中执行程序 1.2
在本书中，我们主要用两种方式来执行语句或程序。
当介绍 Python 语言的有关语句时，我们经常在 Python 解释器环境的提示符下以交互方 式逐条执行语句，因为这对特定内容的讲解和演示非常方便。作为标志，凡是用交互方式执 行的程序语句，我们都在语句前附上提示符“>>>”（注意：提示符不是程序的一部分！）。
当我们编写较大的完整程序时，一般都将程序保存为文件，然后再以前述任何方式来执 行该程序文件。为便于交叉引用，对于完整的程序文件，本书都会像程序 1.1 和程序 1.2 那样 专门编号，并给出程序文件名。
不管用交互方式还是批方式，强烈建议读者在阅读本书时亲自输入并执行这些语句或程 序。另外，建议读者使用 IDLE 的程序开发环境，因为 IDLE 是图形界面的环境，提供自动 缩进、用颜色区分语言成分等特性，能方便而高效地编辑、执行和调试程序。
Python 搜索路径 还有个问题是关于程序文件保存位置的。在前面提到的程序文件的第一、第二种执行方式下，我们实际上假设了
C:\Python27> python hello.py
和
>>> import hello
这两条命令都能找到要执行的程序文件 hello.py。事实上，如果我们将 hello.py 保存在 Python的安装目录 C:\Python27 之下，那这两条命令都能成功执行程序 hello.py。 但作为一种好的习惯，不应该将用户文件和系统文件混放在一起，因此我们通常都将自己的程序文件如 hello.py 保存在自己的目录中。这时如果还像上面两条命令这样通过文件名 来找程序文件，则要么 Windows 会报错说找不到指定文件，要么 Python 解释器会报错说找 不到指定模块。对此，一种解决方法是在文件名前面加上绝对路径，以告知系统该文件保存 在哪里，例如假设 D:\myPython 是我们保存程序文件的目录，则可以像下面这样执行程序：
C:\Python27> python D:\myPython\hello.py
或者
>>> import D:\myPython\hello
另一种更方便的做法是预先将 D:\myPython 添加到 Python 的搜索路径中，使系统仅根据 文件名就能找到程序文件。具体做法是，先用任何文本编辑器建立一个文本文件，其内容是 要添加的目录路径，例如：
D:\myPython
然后保存为扩展名为.pth 的文件，如“mypath.pth”，最后将这个文件复制到安装目录下的指 定子目录 C:\Python27\Lib\site-packages 中。
如果是以第三、第四种方式来执行程序文件，系统总是在当前工作目录中找文件，一般 不会出现找不到文件的问题。