Python argparse 教程|极客教程

Python argparse教程展示了如何使用 argparse 模块解析 Python 中的命令行参数。

Python 的 argparse

通过argparse模块，可以轻松编写用户友好的命令行界面。它解析sys.argv中定义的参数。

argparse模块还会自动生成帮助和使用消息，并在用户为程序提供无效参数时发出错误。

argparse是标准模块；我们不需要安装它。

使用ArgumentParser创建一个解析器，并使用add_argument()添加一个新参数。参数可以是可选的，必需的或定位的。

Python argparse 可选参数

下面的示例创建一个简单的参数解析器。

optional_arg.py

#!/usr/bin/env python

import argparse

# help flag provides flag help
# store_true actions stores argument as True

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('-o', '--output', action='store_true', 
    help="shows output")

args = parser.parse_args()

if args.output:
    print("This is some output")

该示例添加了一个具有两个选项的参数：short -o和 long --ouput。这些是可选参数。

import argparse

该模块已导入。

parser.add_argument('-o', '--output', action='store_true', 
    help="shows output")

参数添加了add_argument()。如果设置为store_true，则action会将参数存储为True。 help 选项提供参数帮助。

args = parser.parse_args()

参数由parse_args()解析。解析的参数作为对象属性存在。在我们的例子中，将有args.output属性。

if args.output:
    print("This is some output")

如果存在该参数，我们将显示一些输出。

$ optional_arg.py -o
This is some output
$ optional_arg.py --output
This is some output

我们使用-o和--output运行程序。

$ optional_arg.py --help
usage: optional_arg.py [-h] [-o]

optional arguments:
    -h, --help    show this help message and exit
    -o, --output  shows output

我们可以向程序显示帮助。

Python argparse 必需参数

使用required选项需要一个参数。

required_arg.py

#!/usr/bin/env python

import argparse

# required arg

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('--name', required=True)

args = parser.parse_args()

print(f'Hello {args.name}')

该示例必须指定name选项；否则失败。

$ required_arg.py --name Peter
Hello Peter

$ required_arg.py
usage: required_arg.py [-h] --name NAME
required_arg.py: error: the following arguments are required: --name

Python argparse 位置参数

以下示例适用于位置参数。它们是使用add_argument()创建的。

positional_arg.py

#!/usr/bin/env python

import argparse

# positional args

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('name')
parser.add_argument('age')

args = parser.parse_args()

print(f'{args.name} is {args.age} years old')

该示例需要两个位置参数：name 和 age。

parser.add_argument('name')
parser.add_argument('age')

创建位置参数时不带破折号前缀字符。

$ positional_arg.py Peter 23
Peter is 23 years old

这是示例输出。

Python argparse 目标

add_argument()的dest选项为参数指定名称。如果未给出，则从选项中推断出来。

dest.py

#!/usr/bin/env python

import argparse
import datetime

# dest gives a different name to a flag

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('-n', dest='now', action='store_true', help="shows now")

args = parser.parse_args()

# we can refer to the flag
# by a new name
if args.now:

    now = datetime.datetime.now()
    print(f"Now: {now}")

程序将now名称赋予-n参数。

$ dest.py -n
Now: 2019-03-22 17:37:40.406571

Python argparse 类型

type参数确定参数类型。

rand_int.py

#!/usr/bin/env python

import argparse
import random

# type determines the type of the argument

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('-n', type=int, required=True, 
    help="define the number of random integers")
args = parser.parse_args()

n = args.n

for i in range(n):
    print(random.randint(-100, 100))

程序显示从-100 到 100 的 n 个随机整数。

parser.add_argument('-n', type=int, required=True, 
    help="define the number of random integers")

-n选项需要整数值，这是必需的。

$ rand_int.py -n 3
92
-61
-61

Python argparse 默认

如果未指定default选项，则指定默认值。

power.py

#!/usr/bin/env python

import argparse

# required defines a mandatory argument 
# default defines a default value if not specified

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('-b', type=int, required=True, help="defines the base value")
parser.add_argument('-e', type=int, default=2, help="defines the exponent value")
args = parser.parse_args()

val = 1

base = args.b
exp = args.e

for i in range(exp):
    val *= base

print(val)

该示例计算指数。不需要指数值；如果未给出，则默认值为 2。

$ power.py -b 3
9
$ power.py -b 3 -e 3
27

Python argparse metavar

metavar选项为错误的期望值命名，并提供帮助输出。

metavar.py

#!/usr/bin/env python

import argparse

# metavar gives name to the expected value 
# in error and help outputs

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('-v', type=int, required=True, metavar='value', 
    help="computes cube for the given value")
args = parser.parse_args()

print(args)

val = args.v

print(val * val * val)

该示例将期望值命名为value。默认名称为V。

$ metavar.py -h
usage: metavar.py [-h] -v value

optional arguments:
  -h, --help  show this help message and exit
  -v value    computes cube for the given value

给定的名称显示在帮助输出中。

Python argparse 追加操作

append操作允许对重复选项进行分组。

appending.py

#!/usr/bin/env python

import argparse

# append action allows to group repeating
# options

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('-n', '--name', dest='names', action='append', 
    help="provides names to greet")

args = parser.parse_args()

names = args.names

for name in names:
    print(f'Hello {name}!')

该示例生成问候语，并使用n或name选项指定所有名称。它们可以重复多次重复。

$ appending.py -n Peter -n Lucy --name Jane
Hello Peter!
Hello Lucy!
Hello Jane!

Python 的 argparse nargs

nargs指定应使用的命令行参数的数量。

charseq.py

#!/usr/bin/env python

import argparse
import sys

# nargs sets the required number of argument values
# metavar gives name to argument values in error and help output

parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('chars', type=str, nargs=2, metavar='c',
                    help='starting and ending character')

args = parser.parse_args()

try:
    v1 = ord(args.chars[0])
    v2 = ord(args.chars[1])

except TypeError as e:

    print('Error: arguments must be characters')
    parser.print_help()
    sys.exit(1)

if v1 > v2:
    print('first letter must precede the second in alphabet')
    parser.print_help()
    sys.exit(1)

该示例显示了从字符一到字符二的字符序列。它需要两个参数。

parser.add_argument('chars', type=str, nargs=2, metavar='c',
    help='starting and ending character')

使用nargs=2，我们指定期望两个参数。

$ charseq.py e k
e f g h i j k

程序显示从 e 到 k 的字符序列。

可以使用*字符设置可变数量的参数。

var_args.py

#!/usr/bin/env python

import argparse

# * nargs expects 0 or more arguments

parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('num', type=int, nargs='*')
args = parser.parse_args()

print(f"The sum of values is {sum(args.num)}")

该示例计算值的总和。我们可以为程序指定可变数量的参数。

$ var_args.py 1 2 3 4 5
The sum of values is 15

Python argparse 选择

choices选项将参数限制为给定列表。

mytime.py

#!/usr/bin/env python

import argparse
import datetime
import time

# choices limits argument values to the 
# given list

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('--now', dest='format', choices=['std', 'iso', 'unix', 'tz'],
                    help="shows datetime in given format")

args = parser.parse_args()
fmt = args.format

if fmt == 'std':
    print(datetime.date.today())
elif fmt == 'iso':
    print(datetime.datetime.now().isoformat())
elif fmt == 'unix':
    print(time.time())
elif fmt == 'tz':
    print(datetime.datetime.now(datetime.timezone.utc))

在示例中，now选项可以接受以下值：std，iso，unix或tz。

$ mytime.py --now iso
2019-03-27T11:34:54.106643

$ mytime.py --now unix
1553682898.422863

头例子

以下示例模仿 Linux head 命令。它显示了文件开头的 n 行文本。

words.txt

sky
top
forest
wood
lake
wood

对于示例，我们有这个小的测试文件。

head.py

#!/usr/bin/env python

import argparse
from pathlib import Path

# head command
# working with positional arguments

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument('f', type=str, help='file name')
parser.add_argument('n', type=int, help='show n lines from the top')

args = parser.parse_args()

filename = args.f

lines = Path(filename).read_text().splitlines()

for line in lines[:args.n]:
    print(line)