Python学习前准备之Python环境安装和Pycharm使用

发布时间 2023-12-06 14:47:21作者: Lea4ning

Python基础阶段分类标准-内容概要-04-python基础准备

【一】python解释器安装

【1】Python官网

【2】Python各版本解释器官网

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【二】Windows系统安装Python解释器

【1】下载Python版本解释器

  • 现在已经更新到了3.13版本的Python解释器,但是最新的解释器往往都会存在一些Bug,所以我们选择低2-3个版本的解释器,我们选择使用3.10版本的Python解释器

(1)选择Python解释器版本 3.10.10

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(2)下载安装程序

  • 根据自己Windows的位数,选择相应的版本

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(3)保存文件

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【2】Python解释器安装

(1)双击安装程序

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(2)选择安装包管理工具

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(3)选择安装路径

  • 点击install

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(4)开始安装

  • 安装时间比较漫长属于正常情况

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(5)安装成功

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【三】多版本Python解释器共存

【1】前提

  • 当我们的电脑中有不止一个版本的Python解释器,而我们想调用指定解释器

【2】打开Python安装目录

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  • 复制新解释器,并重命名

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  • 同理你的其他解释器也是如此
    • 比如Python3.9版本的解释器

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【3】打开环境变量

(1)打开系统环境变量方式一

  • 右键此电脑,打开属性

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  • 找到高级系统设置

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  • 点击环境变量

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  • 找到环境变量

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(2)打开系统环境变量方式二

  • 打开设置

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【4】修改环境变量

(1)打开用户Path

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(2)添加路径

  • 将Python解释器的安装路径添加进去并置顶
    • 点击上移,即可往上移动
    • 修改后点击确定

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【5】测试解释器环境

(1)打开命令行窗口

  • win + r 调出命令窗口,输入 cmd 回车进入终端

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  • 或者点击搜索框搜索cmd

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(2)测试环境(py3.9优先于py3.10)

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  • 在终端输入 python
    • 默认使用的是python39/scripts下面的pip
    • 发现进入py3.9版本的解释器中

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  • 在终端输入python39
    • pip版本一样 pip3.9
    • 正常进入py3.9版本的解释器中

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  • 在终端输入python310
    • pip版本一样 pip3.10
    • 正常进入py3.10版本的解释器中

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(3)测试环境(py3.10优先于py3.9)

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  • 在终端输入python
    • 正常进入py3.10版本的解释器中

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【6】总结

  • 为了区分python解释器的版本,所以需要在指定文件夹下的python.exe复制一份副本并重新命名
  • 环境变量要看仔细,如果系统环境变量有,用户环境变量里面就删掉
    • 反之,系统环境变量里面有,用户环境变量就删掉
  • 环境变量,一般自己的电脑只有一个用户,如果有多个用户建议添加到系统环境变量

【四】PIP换源

【1】问题描述

  • 在使用Python时,我们经常需要用到pip安装第三方包。
  • 但是,在某些情况下,由于网络速度慢或者其他各种原因,pip install会非常慢,甚至可能无法完成。
  • 为了解决这个问题,我们提供以下几种方法。

【2】永久更换pip源

  • 一般来说,我们使用的是默认的pip源,这个源由于各种原因会变得非常慢,因此我们可以更改pip源为国内较快的源来提升下载速度。

  • 打开控制台或终端,并输入以下命令:

pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
  • 更改pip源后,可以通过以下命令验证:
pip config get global.index-url
  • 如果返回值为https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/,则表示更改成功。

【3】临时使用pip源

  • 输入pip install xxx时插入国内镜像源地址,变为pip install -i 地址 xxx并回车。

  • 假设我们需要安装名为opencv-python的Python包。

  • 使用默认源安装opencv-python

pip install opencv-python
  • 使用清华大学镜像源,重新安装opencv-python
pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/ opencv-python

【4】几个常用镜像源

清华大学:	 https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/
阿 里 云:	  https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
豆    瓣:	   https://pypi.douban.com/simple/
中 科 大:	  https://pypi.mirrors.ustc.edu.cn/simple/

【四】Python代码运行

Python代码运行的两种方式

  • 第一种:从终端进入对应的Python解释器环境

    • 书写我们的Python代码
  • 第二种:在桌面新建txt文档

    • 把我们的Python代码写入到txt文档内

    • 把txt文档后缀改掉

    • 从 .txt 改成 .py

    • 在文件管理器中 --- 查看 --- 显示文件扩展名

Python代码执行的原理

print('hello world')
  • 先转成c语言
  • C语言再转成汇编
  • 汇编再转成机器
  • 机器指令再去操作我们的系统硬件

【五】系统和虚拟环境介绍

【1】系统环境

  • 系统环境是指安装在计算机全局范围内的Python环境。
  • 当你在计算机上安装Python时,它会成为系统环境的一部分。
  • 在系统环境中安装的Python解释器和库对整个计算机可见,所有项目都可以访问它们。

【2】虚拟环境

(1)虚拟环境介绍

  • 虚拟环境是一种在项目级别隔离Python依赖的方法。
  • 通过创建虚拟环境,你可以为每个项目设置独立的Python环境,从而解决全局安装可能导致的问题。
  • 虚拟环境可以包含自己的Python解释器和依赖库,与其他虚拟环境和系统环境隔离开。

(2)虚拟环境的使用场景

  • 项目隔离:
    • 当您需要在同一台机器上同时开发多个项目时,每个项目都可能依赖不同版本的软件包和库。
    • 使用虚拟环境可以为每个项目创建独立的Python运行环境,确保项目之间不会相互干扰并避免版本冲突。
  • 版本隔离:
    • 在同一个项目中,不同的版本可能需要不同的软件包和库。
    • 通过虚拟环境,您可以针对不同的项目版本创建独立的Python环境,并在每个环境中安装所需的软件包和库,从而实现不同版本的隔离管理和控制。
  • 快速切换:
    • 使用虚拟环境可以方便地进行项目之间的切换。
    • 只需激活对应项目的虚拟环境,系统会自动切换到该环境,并加载该环境中安装的软件包和库。
    • 这样,您就可以轻松地在不同的项目中切换,并运行适合该项目需求的Python版本和软件包。
  • 环境复制:
    • 通过虚拟环境,您可以快速生成一份项目的完整环境配置文件。
    • 这样,您可以将这个环境配置文件分享给其他开发人员,在其他机器上也能够轻松地创建同样的Python环境,确保项目的开发和部署一致性。

(3)小结

  • 虚拟环境提供了一种灵活、隔离和可定制化的方式来管理和控制Python项目所需的运行环境。
  • 它能够解决不同项目之间版本依赖的问题,方便多项目并行开发,并且能够提高代码的可移植性和可维护性。

【六】创建虚拟环境的方式

【1】venv

(1)介绍

  • Python自带的虚拟环境工具,适用于Python 3.3及以上版本。

(2)使用

[1]打开终端

  • 打开命令行终端

[2]打开指定目录

  • 导航到项目所在的目录

[3]创建虚拟环境

  • 运行以下命令创建虚拟环境
python -m venv venv

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  • 这将在当前目录下创建一个名为venv的虚拟环境

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[4]激活虚拟环境

  • Windows上
venv\Scripts\activate

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  • macOS/Linux 上
source venv/bin/activate
  • 激活后,你将看到命令行提示符前面多了一个(venv)标识,表示你正在虚拟环境中工作

[5]在虚拟环境中安装依赖

pip install package_name

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[6]退出虚拟环境

  • 当项目工作完成后,可以使用以下命令退出虚拟环境
deactivate

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【2】virtualenv

(1)介绍

  • 第三方库,提供更多功能,兼容Python 2和Python 3。

(2)使用

[1]安装virtualenv

pip install virtualenv

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  • 增加模块,使虚拟环境在win上更好用
    • virtualenvwrapper-win是一个增强模块,使得在Windows上使用虚拟环境更方便。
    • 使用以下命令安装virtualenvwrapper-win
pip install virtualenvwrapper-win

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[2]添加环境变量

  • 【控制面板】>【系统和安全】>【系统】>【高级系统设置】>【环境变量】>【系统变量】>【点击新建】>【填入变量名与值】>【确定】
  • 变量名中填入"WORKON_HOME"
  • 变量值中填入自定义的存放虚拟环境的绝对路径,例如"E:\Python310\Virtualenv"
  • 例如:WORKON_HOME: E:\Python310\Virtualenv

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[3]同步配置信息

  • 找到Python3的安装目录,然后进入Scripts文件夹,双击运行virtualenvwrapper.bat文件。
    • 例如E:\Python310\Scripts
  • 通过运行该脚本,可以同步配置Virtualenv的使用环境和命令。

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  • 检验是否配置成功

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[4]创建虚拟环境

  • 创建虚拟环境到配置的WORKON_HOME路径下,一旦进入到虚拟环境,所有安装模块操作,都是操作虚拟环境
[1]选取默认Python环境创建虚拟环境
  • 默认以 python 这个解释器来创建虚拟环境
mkvirtualenv 虚拟环境名称
  • 基于特定Python版本的虚拟环境(如Python 2或Python 3.8):
    • 创建虚拟环境并进入虚拟环境
mkvirtualenv -p python2 虚拟环境名称
mkvirtualenv -p python3.8 虚拟环境名称

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[5]查看和使用虚拟环境

  • 查看虚拟环境
workon

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  • workon 虚拟环境名称
workon test

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[6]在虚拟环境中安装依赖

pip install package_name

[7]退出虚拟环境

  • 当项目工作完成后,可以使用以下命令退出虚拟环境
deactivate

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[8]删除虚拟环境(删除当前虚拟环境要先退出)

  • 直接删文件夹
  • 命令删除rmvirtualenv 虚拟环境名称
rmvirtualenv test

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虚拟环境介绍及搭建

【3】conda

(1)介绍

  • 一个跨平台、语言无关、开源的包管理和环境管理系统,适用于多种语言的虚拟环境管理。

(2)使用

[1]安装conda

[2]创建虚拟环境

  • 在命令行中运行以下命令创建虚拟环境:

    conda create --name venv
    
    • 这将创建一个名为venv的虚拟环境。

[4]激活虚拟环境:

  • 在Windows上:

    conda activate venv
    
  • 在 macOS/Linux 上:

    source activate venv
    
  • 激活后,你将看到命令行提示符前面多了一个(venv)标识,表示你正在虚拟环境中工作。

[5]在虚拟环境中安装依赖:

conda install package_name

[6]退出虚拟环境

  • 当项目工作完成后,可以使用以下命令退出虚拟环境:

    conda deactivate
    

【4】Pycharm创建(常用)

(1)添加本地解释器

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(2)创建新的虚拟解释器

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(3)使用虚拟解释器

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(4)虚拟解释器使用

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(5)终端虚拟环境

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【七】Pycharm介绍

【1】Pycharm官网

【2】下载Pycharm

(1)选择Pycharm

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(2)下载

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  • 下载安装包
    • 作为开发者来说,我们选择专业版进行下载
    • 但是需要注意的是,专业版是需要花钱的,并且可以支持免费试用 30 天
    • 但是对于开源社区贡献者和学生免费,如果是这类人,可以进行申请。

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【3】安装Pycharm

(1)双击安装程序

  • 安装路径尽量不要出现中文!

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(2)选择Pycharm配置

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(3)安装JetBrains

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(4)安装完成

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(5)提示激活

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【4】激活Pycharm

(1)脚本破解

【八】pycharm知识补充

  • 插件:

    • Atom Material Icons : 是一个管理图标的插件,会让界面变得好看一些

    • Bito ChatGPT ... : 是一个ChatGPT插件,不需要搭建梯子可直接访问,不过需要GPT账号

    • Rainbow Brackets : 是一个使关联代码产生连接线的插件,不过具体效果暂时未实际查看

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  • 以下红色框标记选项(change font size with ctrl+mouse wheel in : )选中后,可通过CTRL + 鼠标滚轮 进行界面缩放

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  • 以下红色框标记选项(show tree indent guides)选中后可显示树状缩进级别的垂直线

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  • 设置py文件初始状态
    • 参数说明
      • ${PROJECT_NAME} - 当前Project名称;
      • ${NAME} - 在创建文件的对话框中指定的文件名;
      • ${USER} - 当前用户名;
      • ${DATE} - 当前系统日期;
      • ${TIME} - 当前系统时间;
      • ${YEAR} - 年;
      • ${MONTH} - 月;
      • ${DAY} - 日;
      • ${HOUR} - 小时;
      • ${MINUTE} - 分钟;
      • ${PRODUCT_NAME} - 创建文件的IDE名称;
      • ${MONTH_NAME_SHORT} - 英文月份缩写, 如: Jan, Feb, etc;
      • ${MONTH_NAME_FULL} - 英文月份全称, 如: January, February, etc;

【九】Pycharm常用快捷键大全

【1】基本编辑快捷键

  • Ctrl + Space:基本的代码完成(类、方法、属性)

  • Ctrl + Alt + Space:快速导入任意类

  • Ctrl + Shift + Enter:语句完成

  • Ctrl + P:参数信息(在方法中调用参数)

  • Ctrl + Q:快速查看文档

  • F1:外部文档

  • Shift + F1:外部文档,进入web文档主页

  • Ctrl + Shift + Z 或者 Ctrl + Y:撤销上一步操作 / 重做

  • Ctrl + 鼠标左键:悬浮/单击鼠标左键,显示简介/进入代码定义

  • Ctrl + F1:显示错误描述或警告信息

  • Alt + Insert:自动生成代码

  • Ctrl + O:重新方法

  • Ctrl + Alt + T:选中

  • Ctrl + /:行注释/取消行注释

  • Ctrl + Shift + /:块注释

  • Ctrl + W:选中增加的代码块

  • Ctrl + Shift + W:回到之前状态

  • Alt + Enter:快速修正

  • Ctrl + Alt + L:代码格式化

  • Ctrl + Alt + O:优化导入

  • Ctrl + Alt + I:自动缩进

  • Tab / Shift + Tab:缩进、不缩进当前行

  • Ctrl+X/Shift+Delete:剪切当前行或选定的代码块到剪贴板

  • Ctrl+C/Ctrl+Insert:复制当前行或选定的代码块到剪贴板

  • Ctrl+V/Shift+Insert:从剪贴板粘贴

  • Ctrl + Shift + V:从最近的缓冲区粘贴

  • Ctrl + D:复制选定的区域或行

  • Ctrl + Y:删除选定的行

  • Ctrl + Shift + J:添加智能线

  • Ctrl + Enter:智能线切割

  • Shift + Enter:另起一行

  • Ctrl + Shift + U:在选定的区域或代码块间切换

  • Ctrl + Delete:删除到字符结束

  • Ctrl + Backspace:删除到字符开始

  • Ctrl + Numpad+/-:展开/折叠代码块(当前位置的:函数,注释等)

  • Ctrl + shift + Numpad+/-:展开/折叠所有代码块

  • Ctrl + F4:关闭运行的选项卡

【2】查找/替换快捷键

  • F3:下一个

  • Shift + F3:前一个

  • Ctrl + R:替换

  • Ctrl + Shift + F 或者连续2次敲击shift:全局查找

  • Ctrl + Shift + R:全局替换

【3】运行快捷键

  • Alt + Shift + F10:运行模式配置

  • Alt + Shift + F9:调试模式配置

  • Shift + F10:运行

  • Shift + F9:调试

  • Ctrl + Shift + F10:运行编辑器配置

  • Ctrl + Alt + R:运行manage.py任务

【4】调试快捷键

  • F8:跳过

  • F7:进入

  • Shift + F8:退出

  • Alt + F9:运行游标

  • Alt + F8:验证表达式

  • Ctrl + Alt + F8:快速验证表达式

  • F9:恢复程序

  • Ctrl + F8:断点开关

  • Ctrl + Shift + F8:查看断点

【5】导航快捷键

  • Ctrl + N:跳转到类

  • Ctrl + Shift + N:跳转到符号

  • Alt + Right/Left:跳转到下一个、前一个编辑的选项卡(代码文件)

  • Alt + Up/Down:跳转到上一个、下一个方法

  • F12:回到先前的工具窗口

  • Esc:从工具窗口回到编辑窗口

  • Shift + Esc:隐藏运行的、最近运行的窗口

  • Ctrl + Shift + F4:关闭主动运行的选项卡

  • Ctrl + G:查看当前行号、字符号

  • Ctrl + E:当前文件弹出,打开最近使用的文件列表

  • Ctrl+Alt+Left/Right:后退、前进

  • Ctrl+Shift+Backspace:导航到最近编辑区域

  • Alt + F1:查找当前文件或标识

  • Ctrl + B / Ctrl + Click:跳转到声明

  • Ctrl + Alt + B:跳转到实现

  • Ctrl + Shift + I:查看快速定义

  • Ctrl + Shift + B:跳转到类型声明

  • Ctrl + U:跳转到父方法、父类

  • Ctrl + ]/[:跳转到代码块结束、开始

  • Ctrl + F12:弹出文件结构

  • Ctrl + H:类型层次结构

  • Ctrl + Shift + H:方法层次结构

  • Ctrl + Alt + H:调用层次结构

  • F2 / Shift + F2:下一条、前一条高亮的错误

  • F4 / Ctrl + Enter:编辑资源、查看资源

  • Alt + Home:显示导航条

  • F11:书签开关

  • Ctrl + Shift + F11:书签助记开关

  • Ctrl + #[0-9]:跳转到标识的书签

  • Shift + F11:显示书签

【6】搜索相关快捷键

  • Alt + F7 / Ctrl + F7:文件中查询用法

  • Ctrl + Shift + F7:文件中用法高亮显示

  • Ctrl + Alt + F7:显示用法

【7】重构快捷键

  • F5:复制

  • F6:剪切

  • Alt + Delete:安全删除

  • Shift + F6:重命名

  • Ctrl + F6:更改签名

  • Ctrl + Alt + N:内联

  • Ctrl + Alt + M:提取方法

  • Ctrl + Alt + V:提取属性

  • Ctrl + Alt + F:提取字段

  • Ctrl + Alt + C:提取常量

  • Ctrl + Alt + P:提取参数

【8】控制VCS/Local History快捷键

  • Ctrl + K:提交项目

  • Ctrl + T:更新项目

  • Alt + Shift + C:查看最近的变化

  • Alt + BackQuote(’):VCS快速弹出

【9】模版快捷键

  • Ctrl + Alt + J:当前行使用模版

  • Ctrl + J:插入模版

【10】基本快捷键

  • Alt + #[0-9]:打开相应的工具窗口

  • Ctrl + Alt + Y:同步

  • Ctrl + Shift + F12:最大化编辑开关

  • Alt + Shift + F:添加到最喜欢

  • Alt + Shift + I:根据配置检查当前文件 正在为您搜索:继续

  • Ctrl + Alt + S:打开设置对话框

  • Ctrl + Shift + A:查找动作

  • Ctrl + Tab:在窗口间进行切换

  • Alt + Insert:生成代码

  • Ctrl + /:注释(// 或者 /.../ )

  • Ctrl + Shift + /:添加/删除快注释(/**...*/)

  • Ctrl + W:递进式取消选择代码块

  • Ctrl + Shift + W:递进式选择代码块

  • Alt + Q:精确定位到光标所在的代码块,然后再次按返回先前的位置

  • Ctrl + Shift + ]/[:选中当前代码块的闭合部分,比如一对大括号中的所有内容

  • Ctrl + F4:关闭当前编辑页签

  • Ctrl + Shift + U:转换选中的文本(大写、小写、切换大小写)

【11】常用快捷键小结

  • Ctrl + /:行注释/取消行注释
  • Ctrl + Alt + L:代码格式化
  • Tab / Shift + Tab:缩进、不缩进当前行
  • Ctrl+X/Shift+Delete:剪切当前行或选定的代码块到剪贴板
  • Ctrl+C/Ctrl+Insert:复制当前行或选定的代码块到剪贴板
  • Ctrl+V/Shift+Insert:从剪贴板粘贴
  • Ctrl + B / Ctrl + Click:跳转到声明
  • Ctrl + 鼠标左键:悬浮/单击鼠标左键,显示简介/进入代码定义
  • Ctrl + D:复制选定的区域或行