Глава 2. Настройка вашей среды разработки

Если вы ещё пока не определились с тем какую среду разработки применять, имеется одно решений, которое вам следует вначале принять: будете ли вы применять встроенную среду разработки (IDE, integrated development environment) или редактор кода.

По причине своей природы полной укомплектованности, IDE часто потребляют больше аппаратных ресурсов. Поэтому, если вы обладаете ограниченной оперативной памятью (менее 8ГБ), тогда рекомендуется кодовый редактор.

IDE к тому же требуют большего времени запуска. Если вы хотите быстрее редактировать файл, тогда редактор кода будет лучшим выбором.

Бесплатными или за некую цену имеются доступными сотни редакторов и IDE. Вот некоторые из обычно применяемых IDE и редакторов, приспособленных под разработку CPython:

Таблица 2-1. Подходящие для разработки CPython IDE и редакторы

Приложение	Стиль	Поддержка
Microsoft Visual Studio Code	Редактор	Windows, macOS и Linux
Atom	Редактор	Windows, macOS и Linux
Sublime Text	Редактор	Windows, macOS и Linux
Vim	Редактор	Windows, macOS и Linux
Emacs	Редактор	Windows, macOS и Linux
Microsoft Visual Studio	IDE (C, Python и прочие)	Windows
PyCharm by JetBrains	IDE (C, Python и прочие)	Windows, macOS и Linux
CLion by JetBrains	IDE (C, Python и прочие)	Windows, macOS и Linux

Некая версия Microsoft Visual Studio также доступна для Mac, однако она не поддерживает Python Tools для Visual Studio или компиляции C.

В последующих разделах мы исследуем этапы настройки для следующих редакторов и IDE:

Перепрыгните далее к соответствующему разделу для выбранного вами приложения, либо прочитайте их все если вы желаете их сопоставить.

Самая новая версия Visual Studio, Visual Studio 2019, обладает встроенной поддержкой кода Python и C в Windows. Я рекомендую пользоваться им для всех примеров и упражнений из этой книги. Если вы уже обладаете установленным Visual Studio 2017, тогда это также должно работать.

Visual Studio бесплатно доступен с вебсайта Microsoft’s Visual Studio.

После того как вы выгрузите необходимый установщик Visual Studio, у вас будет запрошен выбор того какие компоненты вы желаете установить. Для этой книги вам требуются следующие компоненты:

Если у вас уже имеется установленным Python 3.7, вы можете отменить выбор Python 3 64-bit (3.7.2). Если вы желаете сберечь дисковое пространство, вы также можете отменить выбор любых прочих необязательных функциональных возможностей.

Сам установщик далее выгрузит и установит все необходимые компоненты. Эта установка может занять до часа, поэтому продолжить чтение этой книги и вернуться обратно к данному разделу, когда она завершится.

После того как установка выполнена, кликните Launch чтобы запустить Visual Studio. Вы получите приглашение на то чтобы подписать его. Если у вас имеется учётная запись Microsoft, вы также сможете зарегистрироваться с ней и пропустить этот шаг.

Затем вы получите приглашение на открытие некого проекта. Вы можете клонировать репозиторий Git CPython напрямую из Visual Studio, выбрав параметр Clone or check out code.

Для местоположения необходимого репозитория введите https://github.com/python/cpython, выберите свой локальный путь и нажмите Clone.

Затем Visual Studio выгрузит некую копию CPython из GitHubпри помощи встроенного в Visual Studio Git. Этот шаг также убережёт вас от преграды в необходимости установки в Windows Git. Эта выгрузка может отнять до 10 минут.

После выгрузки нашего проекта, вам потребуется указать Visual Studio на файл решения PCBuild/pcbuild.sln, кликнув по Projects > pcbuild.sln:

Теперь, когда вы обладаете настроенным Visual Studio и выгруженным исходным кодом, вы можете компилировать CPython для Windows, выполняя последовательность шагов следующей главы.

Microsoft Visual Studio Code это расширяемый редактор кода с Интернет магазином подключаемых модулей.

Он предлагает исключительный выбор для работы с CPython, так как он поддерживает как C, так и Python, и к тому же интегрированное взаимодействие с Git.

Visual Studio Code, порой именуемый как VS Code, доступен с неким простым установщиком в code.visualstudio.com.

Сразу после установки VS Code обладает всеми необходимыми возможностями редактирования кода, однако он станет намного более мощным после установки вами расширений.

Вы можете получить доступ к панели Расширений, выбрав из своего верхнего меню View > Extensions:

Внутри панели Extensions вы можете искать расширения по названию или же по их уникальному идентификатору, например, ms-vscode.cpptools. В некоторых случаях имеется множество подключаемых модулей с похожими названиями, поэтому пользуйтесь уникальным идентификатором, чтобы быть уверенным что вы устанавливаете то что надо.

Для работы с CPython имеется несколько полезных расширений:

После того как вы установили эти расширения, вам потребуется перезагрузить свой редактор.

Многим из применяемых в данной книге задач требуется командная строка. Вы можете добавить в VS Code встроенный терминал, выбрав Terminal > New Terminal.. Под вашим редактором кода появится терминал:

при помощи установленных подключаемых модулей вы можете выполнять некоторую расширенную навигацию по коду.

Например, если вы кликните правой кнопкой по некому вызову функции в C и выберете Go to References, VS Code обнаружит прочие ссылки на эту функцию в вашем базовом коде:

Go to References очень полезен для выявления надлежащего вида вызова некой функции.

Если вы кликните или встанете поверх некого макро C, тогда ваш редактор раскроет этот макро в уже откомпилированный код:

Чтобы выполнить переход к соответствующему определению функции, встаньте над любым её вызовом и нажмите Cmd + Click в macOS или Ctrl + Click в Linux и Windows.

В своём рабочем каталоге VS Code пользуется папкой .vscode. Если такой папки нет, создайте её сейчас. Внутри этой папки вы можете создавать такие файлы:

Внутри своего каталога .vscode создайте файл tasks.json, если он ещё не существует. Такой файл tasks.json будет запускать вас:

cpython-book-samples/11/tasks.json
 	   

При помощи подключаемого модуля Проводника задач вы обнаружите некий список настроенных задач внутри своей группы vscode:

В нашей следующей главе вы изучите дополнительные сведения о процессе сборки для компиляции CPython.

JetBrains делает некий IDE для Python с названием C/C++, а также IDE для разработки C/C++ с названием CLion.

CPython обладает и кодом C, и кодом Python. Вы можете установить поддержку C/C++ для C/C++, однако CLion поставляется снабжённым поддержкой Python.

После компиляции CPython в самый первый раз, вы получите в корне своего каталога исходного кода makefile.

Откройте CLion и выберите Open or Import из приветственного окна. Переместитесь в каталог своего исходного кода, выберите необходимый makefile и нажмите Open:

CLion запросит у вас желаете ли вы открыть этот каталог и импортировать соответствующий makefile в качестве некого нового проекта. Выберите Open as Project для импорта в качестве проекта.

CLion запросит какую цель make исполнить перед импортом. Оставьте параметр по умолчанию, clean, и продолжите:

Затем проверьте что вы можете собрать свой исполняемый CPython из CLion. Из верхнего меню выберите Build Build Project.

В планке состояния вы должны обнаружить индикатор хода исполнения для собираемого проекта:

По завершению этой задачи вы можете указать целью данный скомпилированный исполняемый файл в качестве конфигурации выполнения/ отладки.

Выберите Run " Edit Confgurations чтобы открыть окно конфигурации Run/ Debug. Внутри этого окна выберите + Makefle " Application и осуществите следующие шаги:

Кликните OK для добавления этой конфигурации. Вы можете повторить эти шаги столько раз сколько пожелаете для всех своих целей make CPython. Для получения всех справочных сведений обратитесь к разделу Цели Make CPython из главы Главы 3, Компиляция CPython.

В верхнем правом окне CLion теперь доступна конфигурация сборки CPython:

Чтобы протестировать это кликните по иконке стрелки или выберите Run > Run ’cpython’ в своём верхнем меню. Вы теперь должны обнаружить соответствующий REPL внизу окна CLion:

Отлично! Теперь вы способны вносить изменения и быстро испытывать их, кликая по Build и Run. Если вы поместите некую точку прерывания в своём коде C, тогда make гарантирует вам выбор Debug вместо Run.

Внутри своего редактора кода соответствующие Быстрые клавиши Cmd + Click в macOS и Ctrl + Click в Windows и Linux переведут вас в функциональные возможности навигации по редактору:

Vim это мощный текстовый редактор на основе консоли. Для быстрой разработки пользуйтесь Vim, удерживая свои руки на домашних клавишах своей клавиатуры. Все Быстрые клавиши и команды находятся в пределах досягаемости.

Сразу после своей установки Vim обладает лишь базовой функциональностью, слегка превышающей функциональность подобного Notepad редактора. При некоторых настройках и расширениях, тем не менее, Vim способен стать более мощным инструментом как для редактирования Python, так и для C.

Расширения Vim пребывают в разных местах, включая GitHub. Для упрощения настроек и установки подключаемых модулей из GitHub вы можете установить диспетчер подключаемых модулей, например, Vundle.

Для установки Vundle выполните в своём терминале следующую команду:

$ git clone https://github.com/VundleVim/Vundle.vim.git \
  ~/.vim/bundle/Vundle.vim
		

После того как Vundle выгружен, вам потребуется настроить Vim для загрузки его механизма Vundle.

Вы установите два подключаемых модуля:

Для установки этих подключаемых модуле, вначале измените содержимое своего файла настроек Vim (обычно HOME/.vimrc) чтобы он содержал следующие строки:

cpython-book-samples/11/.vimrc

syntax on
set nocompatible              " be iMproved, required
filetype off                  " required

" set the runtime path to include Vundle and initialize
set rtp+=~/.vim/bundle/Vundle.vim
call vundle#begin()

" let Vundle manage Vundle, required
Plugin 'VundleVim/Vundle.vim'

" The following are examples of different formats supported.
" Keep Plugin commands between vundle#begin/end.
" plugin on GitHub repo
Plugin 'tpope/vim-fugitive'
Plugin 'majutsushi/tagbar'
" All of your Plugins must be added before this line
call vundle#end()            " required
filetype plugin indent on    " required
" Open tagbar automatically in C files, optional
autocmd FileType c call tagbar#autoopen(0)
" Open tagbar automatically in Python files, optional
autocmd FileType python call tagbar#autoopen(0)
" Show status bar, optional
set laststatus=2
" Set status as git status (branch), optional
set statusline=%{FugitiveStatusline()}
 	   

Для выгрузки и установки этих подключаемых модулей запустите такую команду:

$ vim +PluginInstall +qall
		

Вы должны наблюдать вывод для выгрузки и установки тех подключаемых модулей, которые определены в вашем файле настроек.

При изменении и изучении своего исходного кода CPython вы пожелаете выполнять быстрый переход между методами, функциями и макросами. Обычный текстовый поиск не достигает некого вызова функции или её определения из самой реализации. Однако вы можете воспользоваться приложением с названием ctags для индексации исходных файлов по множеству языков программирования в некую базу данных обычного текстового содержимого.

Для индексации заголовков для всех файлов C и Python в стандартной библиотеке исполните такой код:

$./configure
$ make tags
		

Теперь откройте в Vim файл Python/ceval.c:

$ vim Python/ceval.c
		

Вы обнаружите значение состояния Git в самом низу, а также функции, макросы и переменные в панели справа:

Затем откройте файл Python, например, Lib/subprocess.py:

$ vim Lib/subprocess.py
		

Полоска тегов отобразит ваши импорты, классы, методы и функции:

При помощи Vim вы можете переключаться между окнами применяя Ctrl + W, переходить в правую панель используя L и действовать клавишами стрелок для перемещения вверх и вниз между всеми помеченными функциями.

Нажмите Enter чтобы скакнуть в реализацию любой функции. Чтобы вернуться обратно в свою панель редактирования нажмите Ctrl + W и затем H.

Если вы всё ещё не определились с тем какую среду вам применять, нет нужды сразу принимать некое решение. При написании этой книги и работе над внесением изменений в CPython мы применяли несколько сред.

Отладка - критически важная функциональность для производительности, а потому наличие надёжного отладчика, который вы могли бы применять для изучения среды исполнения и выявления ошибок, сэкономит вам много времени. Если в Python вы привыкли к отладке при помощи print(),, тогда важно отметить, что такой подход не работает с C. Отладка будет рассмотрена позднее в данной книге.