Laboration1 på egen dator

Nyckelord: installation, handledning, program, terminal, kataloger, källkod och exekvering

Mål: Att du efter laborationen ska ha installerat och bekantat dig med en utvecklingsmiljö för Python-programmering på din dator. Du ska också kunna be om handledning och redovisa slutförda laborationer på distans.

Sammanfattning av labben

Denna första labb går ut på att förbereda en utvecklingsmiljö för Python-programmering på din dator, samt ge en introduktion till hur handledning och redovisning på distans kommer att gå till. Det innebär installation av ett par essentiella mjukvaror som du kommer att använda genom kursens gång.

Vi börjar med att gå igenom hur handledningen går till, och sedan går vi vidare till förberedelse av programmeringsmiljön. Förhoppningsvis går allt smidigt och felfritt, men om det händer att du stöter på ett problem eller undrar över någonting så finns handledare tillgängliga för att hjälpa till under de schemalagda laborationstillfällena.

Handledning och redovisning på distans

För att du ska kunna få hjälp eller få redovisa en färdig labb använd det enkla kö-systemet Stay A While tillsammans med chattprogrammet Zoom för kommunikation med labb-assistenterna.

Du kan antingen arbeta på och redovisa en labb själv eller i grupp tillsammans med en annan student. I fallet då du arbetar i grupp måste du och din labb-partner båda redovisa tillsammans, och då är det viktigt att båda förstår hela lösningen (och inte bara den del var och en har arbetat på).

(Steg 1) Det första du behöver göra för att få hjälp eller redovisa är att öppna ett Zoom-möte. Du behöver inte installera någon speciell programvara för att använda Zoom, utan det går lika bra att använda webbläsaren. Zoom erbjuder dig att installera en desktop-version, men du kan enkelt ignorera detta om du inte vill ha det. För att öppna ett eget Zoom-möte, besök https://kth-se.zoom.us/ Links to an external site.. Klicka sedan på "Host" och därefter på "join from your browser". Ditt egna Zoom-möte ska nu ha öppnats:

• För att chatta med ljud, klicka på "Join Audio" och sedan på "Join Audio by Computer".
• För att ha ett video-samtal klicka på "Start Video".
• För att dela skärm, klicka på "Share Screen" och sedan på det fönster eller den skärm du vill dela med alla i mötet.

(Steg 2) I normala fall kan alla med en länk besöka ditt möte. Det finns dock en inställning som gör att ingen får komma in till mötet förutom de du explicit släpper in. Detta kan aktiveras genom att klicka på "Security" och sedan "Enable Waiting Room". För att släppa in en gäst till mötet klicka på "Manage Participants" (eller "More" och sedan "Manage Participants" om fönstret är litet), därefter får du upp en vy där du kan se alla deltagare och även släppa in gäster som väntar på att komma in.

Om du är osäker på om en gäst är en labb-assistent eller inte så finns alla namn på alla assistenter under kurshemsidan på KTH Social: https://www.kth.se/social/course/DD1310/.

(Steg 3) Om du arbetar med en labb-partner, se då till att bjuda in honom eller henne genom att ge din labb-partner Zoom-mötets "Invite Link". Denna länk kan du komma åt genom att klicka på utropstecknet vid det översta vänstra hörnet.

(Steg 4) Efter att Zoom-mötet är redo kan du ställa dig i kö. Länk till kön är: http://queue.csc.kth.se/Queue/Prgo. Om du inte är inloggad, klicka på "Login". Under "Location" skriver du in din "Invite Link" från steg 3 så att labb-assistenterna kan nå dig. Under "Comment" skriver du vilken labb eller vilka labbar det gäller, t.ex. "Labb 2". Sedan väljer du "Help" för att få hjälp eller "Present" för att få redovisa. Sist klickar du på "Join Queue" för att ställa dig i kön. Eventuellt kommer en labb-assistent att besöka ditt Zoom-möte. Om du har fått besök av en assistent kan du klicka på "Recieving help" för att indikera detta för andra assistenter, så att de vet att du redan får hjälp. Ibland brukar den besökande assistenten göra det åt dig.

Kön ser ut så här:

Om du arbetar i grupp behöver bara en av er ställa sig i kö, men båda behöver vara närvarande i Zoom-mötet.

Tips: Bokmärk följande sidor i din webbläsare:

• Zoom: https://kth-se.zoom.us/ Links to an external site.
• Kön: http://queue.csc.kth.se/Queue/Prgo

Omdömen

När du har fått godkänt be assistenten att antingen rapportera direkt i Canvas eller lämna någon typ av kvittens till dig så att du har som kvittens på att du har fått godkänt på labben av assistenten, notera assistentens namn. Spara undan alla kvittens du får för varje laboration tills du har fått godkänt på alla labbar. För att ta reda på vilka laborationer/uppgifter som har blivit inrapporterade som godkända, besök: Omdömen.

Terminalen

Terminal eller Command prompt är ett program som gör det möjlig att utföra en del grundläggande operationer i datorn genom att använda kommandon. Kommandon kan variera beroende på om man använder Windows, MacOS eller Linux.

På MacOS och Linux

Nu ska vi gå igenom terminalen och hur man använder den för att utföra grundliga operationer i datorn. Både MacOS och diverse Linux distributioner har en terminal-app. Den ser ut ungefär så här:

Hur terminalen ser ut kan skilja sig smått beroende på det operativsystem du använder, men i stort sätt fungerar alla terminaler likadant (oberoende på om det är Linux eller MacOS). Det viktigaste i bilden ovan är den andra raden, där står det användarnamnet "user", datorns namn i nätverket "MacBook-Pro", och den aktuella katalogen "~". Tilde "~" står för användarens hemkatalog, i ovanstående fall är det en förkortning till sökvägen "/Users/user".

Skriv kommandot ls (list) och tryck Retur för att exekvera/köra det. Du kommer att se alla (icke-dolda) kataloger och filer under den aktuella katalogen.

För att byta katalog kan du använda kommandot cd (change directory) genom att skriva t.ex. cd Desktop . För att byta tillbaka till förälder-katalogen skriv cd .. . Om du vill byta tillbaka till hemkatalogen oavsett var du befinner dig så kan du skriva enbart cd . Vill du slippa skriva hela namn när du byter till ett flertal kataloger så kan du använda något som heter TAB-komplettering. Skriv bara en del av namnet och tryck sedan TAB, t.ex. cd De[Tryck TAB] och hela namnet skrivs åt dig. Om det inte existerar en fil/katalog som börjar med de angivna bokstäverna så händer ingenting.

Tips: Ett annat sätt att slippa skriva hela sökvägar är genom att dra mappen från filhanteraren till terminalfönstret, det gör att mappens fullständiga sökväg skrivs åt dig.

För att skapa nya kataloger använd kommandot mkdir (make directory), t.ex. genom att skriva mkdir Labb1 . Du kan även byta namn eller flytta filer/mappar, det gör du med kommandot mv . Till exempel mv Labb1 Lab1 (byter namn på Labb1 till Lab1), eller mv Labb1 Documents/ (flyttar in Labb1 till den existerande katalogen Documents).

Användbara kommandon

På Windows

Nu ska vi gå igenom terminalen (command prompt/cmp) och hur man använder den för att utföra grundliga operationer i datorn. Alla Windowsenheter har en terminal som ser ut ungefär såhär: 

Det viktigaste i bilden ovan är den tredje raden, där står det användarnamnet "aleks". Därifrån kan du komma åt alla filer och program du har på din dator och öppna eller köra dem, till exempel pythonkod. Skriv kommandot dir och tryck Retur för att exekvera/köra det. Du kommer att se alla (icke-dolda) kataloger och filer under den aktuella katalogen.

För att byta katalog kan du använda kommandot cd (change directory) genom att skriva t.ex. cd Desktop. För att byta tillbaka till förälder-katalogen skriv cd .. . Om du vill byta tillbaka till hemkatalogen oavsett var du befinner dig så kan du skriva enbart cd . Vill du slippa skriva hela namn när du byter till ett flertal kataloger så kan du använda något som heter TAB-komplettering. Skriv bara en del av namnet och tryck sedan TAB, till exempel. cd De[Tryck TAB] och hela namnet skrivs åt dig. Om det inte existerar en fil/katalog som börjar med de angivna bokstäverna så händer ingenting.

För att skapa nya kataloger använder man kommandot mkdir (make directory), till exempel genom att skriva mkdir Labb1 . Du kan även byta namn eller flytta filer/mappar, det gör du med kommandot move. Till exempel move Labb1 Lab1 (byter namn på Labb1 till Lab1), eller move Labb1 Documents\ (flyttar in Labb1 till den existerande katalogen Documents).

Användbara kommandon

Installation

Denna del beskriver hur man installera Python interpreten tillsammans ett utvecklingsprogram för redigering av Python-kod. Vi kommer att visa hur man installerar och använder programmet VSCodium. Det är tillåtet ett använda ett annat utvecklingsprogram, men då måste den kunna användas för att lösa uppgifterna nedan.

I denna kurs använder vi Python version 3 . Det är viktigt att nämna detta för att den gamla versionen (Python 2) ofta finns förinstallerad i många system, men den ska inte användas.

Följ de instruktioner nedan som avser ditt operativsystem.

MacOS

Ett av de enklaste sätten att installera programvara på MacOS är att använda verktyget "brew". Du kan installera verktyget genom att följa instruktionerna hos https://brew.sh/ Links to an external site.. Det är bara att öppna Terminal-appen och klistra in det kommandot som visas under "Install Homebrew", och trycka på Retur för att köra det.

Notera: Under installation av Homebrew så frågar installeraren dig efter ett lösenord, detta är alltså ditt datoranvändarkontos lösenord som den ber om.

För att installera Python 3 och VSCodium kör följande två kommandon:

brew install python3

brew cask install vscodium

Därefter ska allt vara färdiginstallerat. Försök nu att testköra Python genom att köra:

python3

Tryck CTRL+D för att avsluta.

Att köra VSCodium för första gången

Första gången du kör VSCodium så kommer du att få ett varningsmeddelande som säger att appen inte går att verifiera. Följ instruktionerna nedan för att bli av med varningsmeddelandet:

1. Öppna VSCodium och tryck på Ok när varningsmeddelandet dyker upp.

2. Tryck på Apple-loggan högst upp till vänster och sedan på "Systeminställningar...". Klicka sedan på "Säkerhet och integritet", och därefter på "Öppna ändå".

3. Öppna VSCodium och tryck på "Öppna" när varningsmeddelandet dyker upp.

Linux

På många Linux-distributioner finns Python 3 förinstallerad. För att se om den är installerad på ditt system öppna din terminal och skriv:

python3

Om Python 3 finns installerad så är det bara att gå vidare och installera VSCodium. Om python3 inte existerar kan du installera den via din pakethanterare. Olika distributioner har olika pakethanterare, vi kommer därför bara att visa hur man gör i Debian-baserade operativsystem (som Ubuntu). Där använder man "apt"-kommandot i kombination med "sudo"-kommandot för att installera paket. Kör:

sudo apt install python3

Försöker du att köra python3 igen så ska det fungera. Tryck CTRL+D för att avsluta.

VSCodium

För att installera VSCodium på Linux, följ de instruktioner som är relevanta för din distribution hos: https://vscodium.com/#install Links to an external site.

Windows

För att installera VSCodium på din dator behöver du först installera Python 3. Det gör du genom att gå in på python.org och ladda ner den senaste versionen av Python.

När filen är nerladdad är det bara klicka på den för att installera. Dock är det viktigt att klicka i den nedersta rutan "Add Python 3.8 to PATH" så att du kan använda Python genom terminalen. Om du glömmer klicka i rutan är det lättast att ominstallera Python och klicka i rutan. 

Om installeringen gick bra ska du kunna skriva "python3" i terminalen och trycka på Enter: 

Nu när du har laddat ner Python är det dags att ladda ner VSCodium. Det gör du här: https://vscodium.com/ Links to an external site.. 

IDLE

Programmering med Python

Nu när allting är installerat så är den utvecklingsmiljö som du behöver komplett. Vi fortsätter med att gå igenom hur man anpassar VSCodium för att göra upplevelsen lite bättre och roligare. Därefter kommer vi att gå igenom hur man använder programmet tillsammans med Python interpreten för att programmera i Python.

Anpassning av VSCodium

Ovan kan du se programmets standardtema. Om du inte tycker om mörkt så kan du ändra till ett ljusare tema genom att trycka på kugghjul-ikonen längst ner till vänster, och sedan på "Color Theme".

En annan bra egenskap är att programmet har många tillägg som går att installera för att lägga till nya funktioner och anpassa för det man arbetar med. Ibland kan detta vara väldigt användbart om grundfunktionerna inte är tillräckliga. Du kan klicka på byggblock-ikonen och därefter söka efter tillägg. Prova att söka efter "python".

Programmering

Vi ska använda terminalen i kombination med programmet. Men vi behöver inte starta en separat terminal-app, utan många program som VSCodium har en inbyggd terminal. I vårt fall går det att nå den via programmenyn, tryck på "Terminal" och sedan på "New Terminal". Om du råkar dölja terminalen så kan du visa den igen genom att klicka på "View" i programmenyn och sedan på "Terminal".

Börja med att skapa en ny fil genom att gå till programmenyn och klicka på "File" och sedan "New File", alternativt kan du dubbel-klicka på ytan där flikarna visas. Klistra in följande kod till filen:

print("Hundfrågor")

ålder = input("Hur gammal är din hund? ")

print(ålder, "år? Vilken fin hund!")

Spara filen som "hund.py" genom att trycka CTRL+S på Linux och Windows, eller CMD+S på MacOS. Du får själv välja vilken mapp/katalog du sparar till.

Lägg märke till hur olika delar av koden är framhävda på olika sätt. Detta kallas för syntaxmarkering (eller syntax-highlighting på engelska) och det finns där för att underlätta läsandet och skrivandet av kod.

I din terminal, byt till den katalog där "hund.py" finns och exekvera filen genom att köra kommandot python3 hund.py (på MacOS och Linux) eller py hund.py (på Windows) . Svara på frågan som programmet ställer så att det körs färdigt.

Skapa nu en kopia av filen på samma mapp som heter "katt.py". Detta kan du göra m.h.a. kommandot cp hund.py katt.py . Öppna filen "katt.py" genom att klicka på "File" och sedan "Open...". Ändra på koden i "katt.py" så att alla förekomster av "hund" ändras till "katt". Exekvera nu denna fil på samma sätt som du gjorde med "hund.py". Glöm inte att spara innan du kör koden!

Pythonuppgift att redovisa

Under redovisningen, visa att du kan göra följande:

1. Öppna VSCodium och terminalen.

2. Skapa en ny fil.

3. Skriv in följande kod till filen och spara som "namn.py":

namn = input("Vad heter du? ")

print("Kul att träffa dig", namn, "!")

4. Kör programmet i steg 3 via terminalen.

5. Förklara hur programmet fungerar.

*Observera att under nästkommande laborationer kommer du inte hinna utveckla lösning till hela labben: Det skiljer sig i laboration 1, vi lärare vill vara med och se att du inte får några problem i ovanstående punkter, som en säkerhet att din tid rinner inte ut p.g.a ev. problem som kan dyka upp sedan när du sitter ensam och vill utvekcla program till kommande labbar.

Kontroll inför nästa laboration

• Jag vet hur jag hittar information på kurshemsidan https://canvas.kth.se/courses/26929.

• Jag vet hur man skapar, redigerar, sparar och öppnar en Python-fil med VSCodium.

• Jag vet hur man exekverar Python-program via terminalen.

• Jag vet hur jag kan kontrollera vilka laborationer har rapporterats godkänt genom https://canvas.kth.se/courses/26929/grades.