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实验 0：入门指引 Lab00.zip

MOLI：本次实验你将会学到什么

  • Python 环境搭建
  • Python 表达式、函数的基本用法
  • Python 常用命令行参数

开始文件

下载 lab00.zip

这个实验要求所有学生完成，并计入你的实验成绩

介绍

这个实验说明了如何设置你的电脑去完成作业，并介绍一些 Python 的基础知识。如果你需要任何帮助，可以在 MOLI 群聊中寻求帮助。

这些是本次实验的大纲：

  • 设置：需要为本次课程安装必要的软件。这将涉及到多个组件，列举如下：
  • 安装终端：安装一个终端，这样你就可以和本次课程中的文件进行交互，并且运行 OK 命令。如果你已经在电脑上有了一个终端并且能够舒适的使用它，你可以跳过这一部分。
  • 安装 Python 3：在你电脑上安装 Python 编程语言。如果你已经安装了 Python 3.8 或更高版本（最好是 Python 3.11），你可以跳过这一部分。
  • 安装文本编辑器：安装软件去编辑课程中的 .py 文件（比如：VSCode）。如果你已经有了一个你喜欢的文本编辑器，你可以跳过这一部分。
  • 演示：使用终端：本节将带你了解如何去使用终端和 Python 解释器。如果你已经熟悉这两者了，你就不必去阅读这一部分了。
  • 演示：组织你的文件：本节将带你了解在本次课程中如何使用你的终端去组织和浏览文件。每个人都应该浏览这一小节，因为这里有课程特定的重要细节。然而，如果你可以很熟练的在终端浏览目录结构，你将会感到非常熟悉。
  • 必做：完成作业：你必须完成这一部分才能获得作业分数。在这里你将练习到在实验、家庭作业和项目中遇到的各种问题。这次作业的主要目标是让你练习我们将使用到的软件。
  • 必做：提交你的作业：你必须完成这一部分才能获得作业分数。本节将说明如何在完成上述部分后提交你的作业，并说明如何在 Gradescope 上确认提交状态。
  • 附录：有用的 Python 命令行选项：这些命令对你的调试工作非常有用，但是并不是完成实验所必须的。我们包含这些是因为我们觉得他们对于你通过整个课程非常有帮助。

设置

设置你的设备，选择你的操作系统对应的指南

你的第一次作业

当你在完成作业中，确保你的终端工作目录是正确的（通常就是你解压作业的目录位置）

1) Python 会怎么做？

本次实验作业的一部分就是去预测 Python 解释器的行为。

在终端输入以下的内容来开始本节： 

python3 ok -q python-basics -u --local
正如设置的章节所述，如果 python3 命令无效，请尝试使用 python 或 py。

你将被提示去输入变量、语句或表达式的输出结果。你必须正确的输入他们才能继续，但答错也没有处罚。

>>> x = 20
>>> x + 2
------

>>> x
------

>>> y = 5
>>> y = y + 3
>>> y * 2
------

>>> y + x
------

2) 函数实现

使用 VS Code 打开整个 lab00 文件夹。你可以拖拽文件夹到 VS Code 应用图标上，或打开 VS Code 并在文件菜单中使用 打开文件夹... 选项。一旦你打开了 lab00 文件夹，你将在 VS Code 窗口左侧面板的文件浏览器中看到 lab00.py 文件。点击它去开始编辑 lab00.py，这就是你最终需要提交以获取实验分数的文件。

重要：在 VS Code 的 文件 菜单中打开 自动保存 功能。这样，无论你什么时候修改了一个文件，内容都会被自动保存

现在可以完成实验了。你应该看到一个名为 twenty_twenty_five 的函数，并包含了一个空的 return 语句。这个空的地方是你唯一需要更改的部分。用一个表达式替代它以获得 2025 的计算结果。你能想到的最有创意的表达式是什么？

3) 运行测试

我们将使用名为 ok 的程序去测试你的代码。ok 将在你的每个作业中包含。

切换到终端，确定你在我们之前创建的 lab00 目录（cd 命令可以切换你的目录）。专业提示：如果你在 VS Code 中打开了 lab00 文件夹，并在 终端 菜单选择了 新建终端，你的终端将自动位于 lab00 目录。

在这个目录中，你可以使用 ls 命令去确认包含了以下文件：

  • lab00.py：你刚刚编辑的初始文件
  • ok：我们的测试程序
  • lab00.ok：ok 的测试文件

现在可以测试我们的代码，去确定它正常工作。你可以运行 ok 命令：

python3 ok --local

别忘了，如果你使用 Windows 操作系统且 python3 命令没有正常工作，请尝试使用 python 或 py。

如果你正确的完成代码，并且解锁了你的测试，你应该可以看到一个成功的测试：

=====================================================================
Assignment: Lab 0
=====================================================================

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Running tests

---------------------------------------------------------------------
Test summary
    2 test cases passed! No cases failed.

如果你没有通过测试，ok 将会显示类似这些信息：

---------------------------------------------------------------------
Doctests for twenty_twenty_five

>>> from lab00 import *
>>> twenty_twenty_five()
0

# Error: expected
#     2025
# but got
#     0

---------------------------------------------------------------------
Test summary
    0 test cases passed before encountering first failed test case

在你的编辑器中修复你的代码，直到测试通过。

附录：实用的 Python 命令行参数

以下是运行 Python 文件中最常用的方式：

  1. 不使用如何命令行选项去运行你提供的文件中的代码，然后返回到命令行。如果你的文件只包含了一个函数定义，除非你有一个语法错误你将不会看到任何输出。

python3 lab00.py
2. -i：-i 选项可以在运行你提供的文件中的代码后，进入交互式环境（伴随着一个 >>> 提示符）。你可以进行表达式求值，比如调用你已定义的函数等。可以通过 exit() 来退出。你也可以在 Linux/Mac 上使用键盘快捷键 Ctrl-D 或在 Windows 上使用 Ctrl-z Enter 来进行退出。如果你在运行着交互环境时编写了 Python 文件，你需要退出并重启解释器才能使更改生效。

以下是我们应该如何在交互环境中运行 lab00.py： 

python3 -i lab00.py
3. -m doctest：运行文件中的文档测试，即函数中的文档字符串。每个测试都由 >>> 和一些 Python 代码以及期望的输出组成。

以下是我们应该如何运行 lab00.py 中的文档测试： 

python3 -m doctest lab00.py

当我们的代码通过了所有的测试时，不会有任何输出。否则，会有测试失败的信息显示。