【跟我学 AI 编程】
（1）AI 编程概述
（2）GitHub Copilot 快速指南（2026新版）

1. 什么是 GitHub Copilot

GitHub Copilot 是由 GitHub 与 OpenAI 联合开发的 AI 编程助手。它依托 Codex、GPT-4 等大语言模型，可以在开发者编写代码时，通过代码补全、对话、编辑、智能体模式等多种方式提供智能建议，帮助开发者完成软件开发工作。

• GitHub Copilot 支持 Python、JavaScript、Java、Go、Rust、C++ 等数十种编程语言。

• GitHub Copilot 支持 VS Code、JetBrains 全家桶、Visual Studio、Neovim 等主流开发环境。
  GitHub Copilot 通过插件嵌入在 IDE 中，不需要切换界面，也不会打断编程流程。当你输入代码时，它会自动在后面给出灰色建议，按下 Tab 即可接受，就像使用一个更聪明的输入法。

GitHub Copilot 的主要功能是代码补全、智能对话、编辑修改和智能体。

• 代码补全：
  你只需开始编写所需代码，或用自然语言注释描述代码功能，GitHub Copilot 就会自动给出补全建议，让编码更加流畅。

• 智能对话：
  在集成开发环境（IDE）中，你可以通过 GitHub Copilot 的对话功能，围绕代码库进行交流。无论是排查漏洞还是开发新功能，遇到问题时只需向它寻求指导即可获得帮助。

• 编辑修改：
  借助 Copilot 的编辑模式，你可以精准掌控代码，直接在对话中对单个或多个文件进行智能修改。该模式无需手动逐文件查找，能够快速、可靠地完成代码更新，并清晰说明修改逻辑。

• 智能体：
  作为更具自主性的编程伙伴，智能体模式能够理解项目上下文并主动执行操作。在该模式下，GitHub Copilot 可以自动检测并修复错误、建议并执行相关终端命令，帮助你梳理复杂代码库。

• 模型上下文协议（MCP）：
  在 JetBrains（PyCharm） 平台上，Copilot 智能体模式可以将 GitHub Copilot 与外部工具和服务打通，直接使用专业开发工具与服务，进一步拓展 Copilot 的能力边界。

总体而言，Copilot 并不是替代程序员，而是帮助开发者更高效地完成工作。可以把它看作一个“随时在旁边帮你写代码的搭档”，特别适合作为 AI 编程的入门工具。

2. 订阅与费用（学生免费）

2.1 如何使用 GitHub Copilot

登录或注册 GitHub 账号，访问 Github 官网 并点击 “Try Github Copilot” 按钮，或 访问 GitHub Copilot 页面并点击 “Get Started” 按钮，即可申请 Copilot 30 天免费试用。

GitHub Copilot 提供多个版本，分别面向不同用户群体：个人版（Individual/Pro）、团队版（Business）和企业版（Enterprise），主要区别在于使用额度和管理能力。不同版本的价格和适用条件如下。

• Free 版：不收费，但有额度限制（每月 2000 次代码补全 + 50 次对话聊天）；
• Pro（个人版）：约 $10/月或 $100/年，适合大多数开发者；
• Business / Enterprise：按用户收费（约 $19+/人/月），主要面向团队和企业。

此外，新用户首次订阅可以免费试用 30 天。通过 GitHub Education 认证的教师和学生免费使用。

2.2 订阅 Copilot Free

在申请 GitHub 账号之后，你可以通过【访问 Copilot Free】开始使用 Copilot，也可以【订阅 Copilot Pro 或 Copilot Pro+】。

在 Visual Studio 或 VS Code 使用 Copilot Free
在Visual Studio和VS Code中，可以直接从编辑器访问 Copilot Free。
（1）在 Visual Studio 或 VS Code 安装 GitHub Copilot 插件。
（2）在 Visual Studio 或 VS Code 右上角点击 GitHub Copilot 图标。
（3）在侧边栏中，单击 “注册 Copilot Free”。
（4）系统会提示登录或创建 GitHub 帐户。

在 PyCharm 或其它 IDE 使用 Copilot Free
若要在其他 IDE 中使用 Copilot Free，首先需要从 GitHub 帐户设置激活它。

从 Copilot Free 升级
如果已使用 Copilot Free 并达到使用限制，系统会提示你直接升级。 您可以在GitHub Copilot设置中开始试用或付费计划。

订阅 Copilot Pro 或 Copilot Pro+
你可以转到 订阅计划页面，选择订阅 Copilot Pro 或 Copilot Pro+ 随时解锁高级 AI 功能、更高的使用限制以及访问其他模型。

2.3 GitHub Copilot 学生认证

GitHub Copilot 免费供经过验证的学生、教师和流行开源项目的维护人员使用。

认证入口： 【GitHub education】https://education.github.com/benefits

操作步骤：
（1）访问 GitHub Education 学生认证页面 【GitHub education】 ，选择 Get Students Benefits 。

（2）按照提示提交学生身份证明（如学校邮箱、学生证等），注意必须使用所填的大学的学校邮箱，并对学校邮箱进行验证。

（3）进入学籍认证页面。需要用摄像头拍照，也可以上传照片。注意：

• 学籍证明中要包括学校名称和有效年度。学生卡上如果没有有效年度，可以在在学信网申请学籍认证。
• 可以在上传的照片中包含多个证明材料，如果原始材料不是英文的，可以在英文翻译内容旁边拍一张原始文档的照片。
• 推荐用摄像头拍照，也可以用手机拍张照片上传。
• 当前上网位置最好在学校里，至少在学校所在的城市。

GitHub 学生认证比较严格，如果验证失败会发送 Rejected 邮件，在 GitHub 消息中也会给出提示。

只要你确实是学生身份，拥有学校邮箱，按照要求提交材料、修改材料，就肯定会被通过的。

（4）审核通过后，进入 GitHub Student Developer Pack 页面，找到 GitHub Copilot 栏目，点击 Get Student Benefit，按提示完成订阅设置。

2.4 GitHub Copilot 教师认证

认证入口： 【GitHub education】https://education.github.com/benefits

操作步骤：

（1）登录 GitHub 账户后，进入 【GitHub education】 页面，选择 Get Teachers Benefits 按钮。
（2）在表单中用英文填写邮箱，学校，用途。
（3）进入教师身份认证页面，
可以使用教师资格证、工作证等，证件上需要有大学名称。可以在上传的照片中包含多个证明材料。如果原始文档不是英文的，可以在英文翻译内容旁边拍一张原始文档的照片。

通过 GitHub 学生/教师认证以后，会收到如下的通知，预留邮件中也会收到邮件。

3. 安装和启用 GitHub Copilot

3.1 在 VS Code 中安装 GitHub Copilot 扩展

在 VS Code 中使用 GitHub Copilot，需要完成以下准备：
（1）拥有 GitHub Copilot 订阅。
可以从 Copilot Free 开始，免费体验基础功能。
学生可以通过 GitHub Education 免费使用。
（2）安装最新版本 VS Code。
（3）在 VS Code 中安装 GitHub Copilot Chat 扩展。
老版本的 GitHub Copilot 扩展现已停止使用，新版本统一使用 GitHub Copilot Chat 扩展。
（4）在 VS Code 中登录 GitHub。

具体步骤如下：

1. 打开 VS Code，点击左侧活动栏的“扩展”图标（或按 Ctrl+Shift+X），搜索 GitHub Copilot Chat，点击安装（Install）按钮安装 GitHub Copilot Chat 扩展。

2. 安装完成后，VS Code 右下角会出现 Copilot 图标，点击并按提示登录 GitHub 账号。
   首次使用时系统会提示登录 GitHub 并进行授权。

3.授权成功后，即可在代码编辑器内嵌使用 Copilot 或 在侧边栏以对话方式使用 Copilot。

3.2 在 PyCharm 中安装使用 GitHub Copilot

在 PyCharm 中使用 GitHub Copilot，需要完成以下准备：
（1）拥有 GitHub Copilot 订阅。
可以从 Copilot Free 开始，免费体验基础功能。
学生可以通过 GitHub Education 免费使用。
（2）安装 PyCharm 2025.1 或以后版本。
（3）在 PyCharm 中安装 GitHub Copilot 插件。

具体步骤如下：

1. 在 GitHub 任意页面的右上角，单击你的个人资料图片，然后单击 “Copilot settings”。
2. 单击 “Get Started Copilot Free” 以激活 Copilot Free。

3. 打开 github.com/copilot，在右上角的 “下载” 选项框中选择首选编辑器为 JetBrains（即包括 PyCharm）。

4. 打开 IDE（如 PyCharm），点击侧边栏 “插件” 页面，安装 “Github Copilot” 插件。
5. 启用 “Github Copilot” 插件，重启 PyCharm 即已启用该插件。

6. 重启 PyCharm，点击底部 “Github Copilot” 图标（处于 禁用状态），选择登录 Github。
   也可以通过顶部菜单 “Tools - GitHub Copilot - Login to GitHub” 选项登录 GitHub。
   

7. 首次登录时系统会提示登录 GitHub 并进行授权。
   完成 Github 登录并授权成功后，PyCharm 底部的 “Github Copilot” 图标变为 激活状态。点击后显示菜单即可使用 Github Copilot 。
   

4. 使用 GitHub Copilot

在完成安装并登录 GitHub 账号后，就可以在 VS Code 或 PyCharm 中开始使用 Copilot。

与传统工具不同，Copilot 并不是通过按钮或菜单来调用，而是直接融入到编码过程：当你输入代码或注释时，它会自动分析上下文，并在合适的位置给出补全建议，你只需要决定是否接受即可。

本节将以 PyCharm 为例，介绍 Copilot 最常用的几种使用方式，包括代码补全、注释生成代码以及对话辅助等内容。通过这些基础功能，就可以覆盖大多数日常开发和学习场景。

4.1 代码自动补全

代码补全是 Copilot 最基础、也是最常用的功能。在编写代码时，GitHub Copilot 可以根据用户已经输入的内容自动完成剩下的代码，节省了用户的时间和精力。主要包括：

1. 常见函数和方法自动补全：
   当用户输入某个方法或函数名称时，通过对大量代码库的分析和学习，可以自动补全函数或方法的名称，并给出该方法或函数的参数列表和返回值类型。
2. 类型推断式自动补全：
   根据用户输入的变量类型或函数参数，可以自动补全相应的类型信息，并将其用于后续的代码编写过程中。
3. 变量和属性自动补全：
   当用户输入一个对象名称或属性名称时，可以根据已有的上下文和变量信息，自动补全对象属性和方法的名称和参数信息。
4. 代码块自动补全：
   可以自动识别用户正在编写的代码段落，并根据已有的上下文和语言语法，自动补全缺失的语句和代码块。

Copilot 会自动根据当前上下文给出补全建议，这些建议通常以灰色文本的形式出现在光标后面。
使用方式非常简单：

• 按 Tab：接受建议；
• 继续输入：忽略当前建议；
• 按 Esc：明确拒绝建议。

4.1.1 基本示例

例如，在 Python 中输入一个函数定义：

def add(a, b):

此时，Copilot 可能会自动补全函数的代码：

def add(a, b):
    return a + b

你只需按下 Tab，即可完成整个函数编写。

4.1.2 多行补全与代码块生成

除了单行补全外，Copilot 在上下文足够明确的情况下，还可以一次性生成多行、结构完整的代码块。这类场景通常具有一个特点：代码模式非常典型，后续写法具有较强确定性。

例如，在 Python 中输入：

class Student:

Copilot 很可能自动补全为：

class Student:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __str__(self):
        return f"Student(name={self.name}, age={self.age})"

4.1.3 函数补全

Copilot 不仅能补全一行代码，还可以生成完整函数。例如：

def is_prime(n):

Copilot 可能会生成：

def is_prime(n):
    if n <= 1:
        return False
    for i in range(2, int(n**0.5) + 1):
        if n % i == 0:
            return False
    return True

这类补全通常基于函数名和上下文进行推测，因此函数命名越清晰，效果越好。

4.1.4 使用建议

Copilot 的效果很大程度取决于你提供的“上下文”，以下几点可以明显提升质量：

• 使用有意义的函数名和变量名；
• 在关键位置添加简单注释；
• 提前导入相关库（如 import numpy as np）；
• 保持代码结构清晰

简单来说：你写得越清楚，Copilot 就越“聪明”。

4.2 注释生成代码补全

除了基于已有代码进行补全外，Copilot 还支持一种更高效的使用方式：通过注释直接生成代码。这也是很多开发者最常用、最直观的一种用法。其核心思路是：用自然语言描述需求 → Copilot 自动生成实现代码。

4.2.1 基本用法

在代码中写一行注释，例如：

# 定义一个列表

Copilot 可能会自动生成：

# 定义一个列表
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

整个过程类似“用中文写需求，AI帮你写代码”。

4.2.2 根据注释生成函数

例如，输入

# 编写冒泡算法的子函数 bubble_sort(arr)

Copilot 能根据注释生成多行、完整逻辑的代码块。

4.2.3 使用建议

注释生成代码，本质是“用语言编程”，是 Copilot 最值得掌握的核心能力之一。注释越清晰，生成效果越好。
建议遵循以下原则：

• 描述具体任务（不要太模糊）；
• 说明输入输出（如“返回列表”“打印结果”）；
• 尽量简洁（一行即可）。

4.3 对话编程（Copilot Chat）

对话编程（Copilot Chat）把编程从“写代码”，变成“问问题”。

Copilot Chat 是内置在 IDE（如 PyCharm、VS Code）中的对话功能，你可以直接在编辑器中与 AI 交流，提出问题、修改代码或获取解释。

与代码补全不同，它不是在你输入代码时被动出现，而是由你主动发起，例如：

• “解释这段代码在做什么”；
• “帮我优化这段代码”；
• “给这个函数增加异常处理”。

基本用法：
在 PyCharm 中，点击侧边栏的 Copilot Chat 图标打开 Chat 对话区，然后直接输入问题即可。常见流程如下：

1. 打开 Copilot Chat 面板；
2. 选中一段代码（也可以通过对话指明需要讨论的代码）；
3. 输入需求或问题；
4. Copilot 返回结果；
5. 根据需要选择插入或修改代码。

整个过程类似和一个“懂代码的助手”进行交流。

如下图所示，点击 Chat 对话区下方的 "Auto“ 按钮，可以选择不同的大语言模型。

4.3.1 解释代码

在 IDE 的代码区选中一段代码，在 Chat 对话区输入：“解释这段代码的作用”。Copilot 会逐步说明代码逻辑，帮助理解每一部分的功能。

4.3.2 修改代码

在 IDE 的代码区选中一段代码，在 Chat 对话区输入：“将这段代码改写为更高效的写法”。Copilot 会返回优化后的版本，并说明修改原因。

4.3.3 生成代码

在 IDE 的代码区选中一段代码，在 Chat 对话区输入自然语言编程指令，Copilot 会直接生成对应实现代码。这与注释生成代码的效果类似，但注释是“一次性指令”，而对话是“持续交互”。

4.3.4 基于代码生成文档

代码注释是保证程序可读性和可维护性的关键，Copilot Chat 还可以根据已有代码自动生成文档。

例如，我们希望为一段程序代码添加注释，只需输入指令：【请为以下代码添加注释，并遵循 Python的注释规范。】
Copilot Chat 就会自动生成规范化的代码注释，涵盖了算法逻辑、变量作用和执行过程的说明。如下图所示，点击 “Keep All” 按键接受所有的内容，点击 “Undo All” 按键拒绝所有的内容。

这样的注释清晰易懂，符合工业级的编程规范。即使没有编程经验的同学，也能在注释的引导下快速理解程序逻辑。

4.3.5 使用建议

1. 尽量提出具体问题（“减少时间复杂度”比“优化一下代码”的指令更明确）；
2. 可以分步骤提问，逐步完善结果；
3. 对生成代码进行简单验证，避免直接使用。

Copilot Chat 本质是“增强版注释”，让你可以通过持续对话来完成编程任务。

4.4 辅助调试

在实际开发中，调试是非常重要的一环。虽然 Copilot 不能替代 IDE 自带的调试器（如断点调试、变量查看等），但它可以在理解问题、分析原因和修复代码方面提供很大帮助。

Copilot 相当于一个“帮你找问题和改代码”的调试助手。

1. 解释报错信息

当程序报错时，可以将错误信息直接交给 Copilot Chat，例如：

TypeError: unsupported operand type(s)

Copilot 通常可以：解释错误含义，指出可能原因，给出修改建议。对于初学者来说，这一点非常有帮助。

2. 分析问题代码

你可以选中一段代码，直接提问：“这段代码有什么问题？”，“为什么运行结果不正确？”。

Copilot 会结合上下文，帮助你定位：变量使用错误，边界条件问题，常见逻辑错误。

3. 生成修复方案

在发现问题后，可以让 Copilot 直接给出修改版本，例如：

修复这段代码中的 bug

它通常会返回修改后的代码，并简要说明修改原因。这可以显著提高调试效率。

4. 补充调试代码

在需要定位问题时，可以让 Copilot 帮你添加调试信息，例如：

• 打印变量值（print）；
• 添加日志输出；
• 增加异常处理。

5. 使用建议
   • 将 Copilot 作为“分析工具”，而不是“最终答案”；
   • 对生成结果进行验证，避免直接使用；
   • 结合 IDE 调试器一起使用，效果更好

总之，Copilot 不能替代调试器，但可以让你更快理解问题、找到解决方案。

4.5 常用快捷键

在实际使用中，掌握常用快捷键可以显著提升 Copilot 的使用效率。下面以 PyCharm 为例进行整理：

功能	快捷键	说明
接受补全	Tab	接受当前 Copilot 提示
拒绝补全	Esc	忽略当前建议
查看其他建议	Alt + ] / Alt + [	在多个候选结果之间切换
手动触发补全	Alt + \	在没有提示时主动触发补全
打开 Copilot Chat	Ctrl + Shift + I	打开对话窗口，与 AI 交互

说明：

• 不同操作系统（Windows / macOS）快捷键可能略有差异；
• 可以在 PyCharm 的 Settings → Keymap 中查看或自定义。

5. 小结

GitHub Copilot 是当前最成熟、最易上手的 AI 编程工具之一它既可以在编写代码时提供实时补全，也可以通过注释和对话的方式帮助生成代码、解释逻辑，甚至辅助调试和整理文档。

对于初学者来说，Copilot 最大的价值不在于“替你写代码”，而在于降低学习门槛、提高实践效率。通过合理使用代码补全、注释生成和 Copilot Chat，可以更快理解编程思路，并逐步建立自己的开发能力。

在使用过程中，需要特别注意：Copilot 是一个高效的编程助手，而不是替代程序员的工具。因此不能完全依赖 AI，对 Copilot 生成的代码和内容仍需理解和验证。将 Copilot 作为辅助工具，与自身学习和实践相结合，才能发挥其最大价值。

关于 GitHub Copilot 的更多使用方法，请详见 GitHub Copilot 文档、GitHub Copilot Chat 指南。

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