Python命令行全面解析|极客教程

Python命令行全面解析

1. 概述

Python是一种广泛使用的高级编程语言，它可以通过命令行进行交互式编程和执行脚本文件。本文将详细解析Python命令行的使用方法和常见的技巧。内容包括命令行模式下的基本使用、常用的命令行选项和参数、Python REPL的功能和扩展、以及与操作系统的交互等方面。通过本文的学习，读者将能够充分利用Python的命令行工具，提高开发效率和便利性。

2. Python命令行的基本使用

2.1 启动Python命令行

要启动Python命令行，只需在终端或命令提示符窗口中输入python命令即可。如下所示：

$ python
Python 3.9.2 (default, Feb 24 2021, 13:22:54)
[GCC 9.3.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

启动后，会进入Python交互式环境，也称为REPL（交互式解释器）。在REPL中，我们可以直接输入Python代码，并即时获取代码的执行结果。

2.2 基本命令

在Python命令行中，有一些基本的命令可以帮助我们进行代码编写和执行。

help()：显示Python帮助信息。可以输入help()获取帮助信息的提示，或者输入help(object)查看指定对象的帮助信息。
quit()或exit()：退出Python命令行。

下面是一个示例：

>>> help()
Welcome to Python 3.9's online help utility!
...
help> quit

2.3 多行代码输入

在Python交互式环境中，可以使用\（反斜杠）来实现多行代码的输入。下面是一个示例：

>>> a = 1 + \
...     2 + \
...     3
>>> a
6

2.4 代码补全

Python命令行支持代码补全功能，可以减少输入和调试的时间。可以使用Tab键进行代码补全。

下面是一个示例：

>>> import math
>>> math.c  # 输入math.c，然后按下Tab键
math.ceil  math.copysign  math.cos    math.cosh
...

2.5 历史命令

Python命令行有一个命令历史，可以通过上下箭头键或Ctrl+P和Ctrl+N来访问。这可以减少重复输入的次数。

下面是一个示例：

>>> a = 1
>>> a + 2
3
>>> a = 2  # 按上箭头键，可以再次输入上一条命令
>>> a + 2
4

3. 命令行选项和参数

Python命令行支持许多选项和参数，可以用于控制程序的行为和执行。以下示例介绍了常用的命令行选项和参数。

3.1 `-c`选项

-c选项用于执行一行Python代码。代码可以直接跟在选项后面，也可以通过引号括起来。

示例：

$ python -c "print('Hello, world!')"
Hello, world!

3.2 `-m`选项

-m选项用于执行指定的Python模块。该选项会将模块作为脚本执行。

示例：

$ python -m http.server 8000
Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8000 (http://0.0.0.0:8000/) ...

3.3 `-i`选项

-i选项用于执行完脚本后，进入交互式环境。这在需要查看和调试脚本执行后的结果时非常有用。

示例：

$ python -i myscript.py
>>> result
42
>>> exit()

3.4 `--version`选项

--version选项用于显示Python的版本信息。

示例：

$ python --version
Python 3.9.2

3.5 自定义选项和参数

除了Python自带的选项和参数，我们还可以使用argparse模块来定义自己的选项和参数。argparse提供了很多功能和选项，使得命令行解析变得非常灵活和易用。

下面是一个示例代码：

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser(description='This is a sample script.')
parser.add_argument('--input', help='input file')
parser.add_argument('--output', help='output file')
args = parser.parse_args()

print('Input file:', args.input)
print('Output file:', args.output)

运行结果：

$ python myscript.py --input input.txt --output output.txt
Input file: input.txt
Output file: output.txt

4. Python REPL的功能和扩展

Python REPL（交互式解释器）提供了一些有用的功能和扩展，可以帮助开发人员更高效地编写和调试代码。

4.1 `.help`命令

.help命令可以显示REPL的帮助信息。

>>> .help

Documented commands (type help <topic>):
========================================
...

4.2 `.history`命令

.history命令可以显示当前REPL会话的命令历史。

>>> .history

[1]:
import math
[2]:
math.sqrt(9)
[3]:
math.log10(100)
...

4.3 `.reload`命令

.reload命令可以重新加载指定的模块。这在调试和开发过程中很常用。

>>> .reload math
Reloading module math (built-in)
True

4.4 `.save`命令

.save命令可以将REPL会话的命令保存到文件中。

>>> .save session.py
Saving session to 'session.py'

4.5 自定义REPL配置

我们可以通过修改PYTHONSTARTUP环境变量来自定义REPL的配置。这样，在REPL启动时会先执行指定的配置脚本。

下面是一个示例的配置脚本：

import math

print('Welcome to Python REPL!')
print('Math module loaded.')

del math

设置PYTHONSTARTUP环境变量：

$ export PYTHONSTARTUP=config.py

启动REPL：

$ python
Welcome to Python REPL!
Math module loaded.
>>>

5. 与操作系统的交互

Python命令行还可以与操作系统进行交互，执行系统命令和读取环境变量等信息。

5.1 执行系统命令

Python提供了一个内置函数os.system()，可以用于执行系统命令并获取其输出。

下面是一个示例代码：

import os

# 执行系统命令
os.system('ls')

# 执行系统命令并获取输出
output = os.popen('pwd').read()
print(output)

运行结果：

file1.txt  file2.txt  file3.txt
/home/user/documents

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