Python 中很好用的命令行参数解析工具

开发 后端
Python 本身就提供了三个命令行参数解析模块,我这里罗列一下它们的大致情况供你了解。

 

Python 做为一个脚本语言,可以很方便地写各种工具。当你在服务端要运行一个工具或服务时,输入参数似乎是一种硬需(当然你也可以通过配置文件来实现)。

如果要以命令行执行,那你需要一个命令行参数解析的模块来帮你做这个苦力活。

Python 本身就提供了三个命令行参数解析模块,我这里罗列一下它们的大致情况供你了解。

  •  getopt,只能简单的处理命令行参数
  •  optparse,功能强大,易于使用,可以方便地生成标准的、符合Unix/Posix 规范的命令行说明。(Python2.7以后弃用,不会继续发展)
  •  argparse,使其更加容易的编写用户友好的命令行接口。它所需的程序进程了参数定义,argparse将更好的解析sys.argv。同时argparse模块还能自动生成帮助及用户输入错误参数时的提示信息。

很多初学者可能会使用getopt,上手简单功能也简单。比如说optget无法解析一个参数多个值的情况,如 --file file1 file2 file3,而 optparse 实际上我没有用过,但是考虑到它在Python2.7后已经不再维护,我们通常也不会使用它。

接下来只剩下argparse 这一神器,它几乎能满足我对命令解析器的所有需求。它支持解析一参数多值,可以自动生成help命令和帮助文档,支持子解析器,支持限制参数取值范围等等功能。

HelloWorld

不管学习什么东西,首先第一步都应该是掌握它的大体框架。而使用 argparse 前,框架很简单,你只需要记住这三行。 

  1. # mytest.py  
  2. import argparse 
  3. parser = argparse.ArgumentParser(description="used for test" 
  4. args = parser.parse_args() 

现在可以尝试一下 

  1. [root@localhost ~]# python mytest.py -h  
  2. usage: mytest.py [-h]  
  3. used for test  
  4. optional arguments:  
  5.   -h, --help  show this help message and exit  
  6. [root@localhost ~]#   
  7. [root@localhost ~]#   
  8. [root@localhost ~]# python mytest.py  
  9. [root@localhost ~]#  

已经可以使用了。

1. 入门配置

这里先讲一下,比较常用的参数配置。

  •  调试:debug
  •  版本号:version 
  1. import argparse  
  2. parser = argparse.ArgumentParser()  
  3. parser.add_argument('--version', '-v', action='version' 
  4.                     version='%(prog)s version : v 0.01' 
  5.                     help='show the version' 
  6. parser.add_argument('--debug', '-d', 
  7.                     action='store_true' 
  8.                     help='show the version' 
  9.                     default=False 
  10. args = parser.parse_args()  
  11. print("=== end ===") 

上面debug处的配置,需要讲一下的是 action='store_true' 和 default = False 的作用和区别

  •  store_true:一旦指定了 -d 或者 --debug ,其值就为 True,store_false则相反
  •  default=False:未指定 -d 或者 --debug,其值就默认为False

当我们执行 python mytest.py -v,就会打印 version 里的内容。 

  1. [root@localhost ~]# python mytest.py -v  
  2. mytest.py version : v 0.01  
  3. [root@localhost ~]#  

一旦执行时,指定了参数 -v ,执行到 parser.parse_args() 就会退出程序,不会打印最后的=== end ===

2. 参数种类

参数可分为 必选参数(positional arguments) 和 可选参数(optional arguments)。

在argsparse 里如何实现呢?

必选参数

用单词做参数,默认就为必选参数 

  1. # mytest.py  
  2. import argparse  
  3. parser = argparse.ArgumentParser()  
  4. parser.add_argument("name")  
  5. args = parser.parse_args()  
  6. print(args.name) 

不指定name参数运行一下:python mytest.py 

  1. [root@localhost ~]# python mytest.py  
  2. usage: mytest.py [-h] name  
  3. mytest.py: error: too few arguments  
  4. [root@localhost ~]# 

如预期一样,报错了,说缺少参数。那我们指定一下:python mytest.py name wangbm 

  1. [root@localhost ~]# python mytest.py wangbm  
  2. wangbm  
  3. [root@localhost ~]#  

可选参数

有两种方式:

  •  单下划线 - 来指定的短参数,如-h;
  •  双下划线 -- 来指定的长参数,如--help 
  1. # mytest.py  
  2. import argpars  
  3. parser = argparse.ArgumentParser()  
  4. parser.add_argument("-v", "--verbosity",  
  5.                     help="increase output verbosity" 
  6. args = parser.parse_args()  
  7. if args.verbosity:  
  8.     print("verbosity turned on")  
  9. else:  
  10.     print("verbosity turned off") 

运行 python mytest.py,不会报错。 

  1. [root@localhost ~]# python mytest.py  
  2. verbosity turned off  
  3. [root@localhost ~]# 

3. 参数类型

有的参数,是字符串,有的参数,是数值。

为了对命令行中的参数进行有效的约束,我们可以事先对参数的类型进行声明。argparse 会对参数进行校验,不通过时,会直接抛出错误。 

  1. # mytest.py  
  2. import argparse  
  3. parser = argparse.ArgumentParser()  
  4. parser.add_argument("name")  
  5. parser.add_argument("age", type=int 
  6. args = parser.parse_args()  
  7. print(args.name)  
  8. print(args.age) 

测试一下唄。 

  1. [root@localhost ~]# python mytest.py wangbm eighteen  
  2. usage: mytest.py [-h] name age  
  3. mytest.py: error: argument age: invalid int value: 'eighteen'  
  4. [root@localhost ~]#   
  5. [root@localhost ~]# python mytest.py wangbm 18  
  6. wangbm  
  7. 18  
  8. [root@localhost ~]# 

你看,写 eighteen 就不行,提示类型不合法,只有写 18 才行。

4 互斥参数

有些参数,是互斥的,有你无我。比如,性别。

在 argparse 中如何实现? 

  1. import argparse  
  2. parser = argparse.ArgumentParser()  
  3. group = parser.add_mutually_exclusive_group()  
  4. group.add_argument("-m", "--male", action="store_true" 
  5. group.add_argument("-f", "--female", action="store_true" 
  6. args = parser.parse_args() 

如果同时指定了这两个参数,就会报错。 

  1. [root@localhost ~]# python mytest.py -f  
  2. [root@localhost ~]# python mytest.py -m  
  3. [root@localhost ~]# python mytest.py -m -f   
  4. usage: mytest.py [-h] [-m | -f]  
  5. mytest.py: error: argument -f/--female: not allowed with argument -m/--male  
  6. [root@localhost ~]#  

5 可选值

如果是性别,可以像上面那样放在两个参数里然后用互斥组来约束,也可以放在一个参数里,在argparse里限制再在外层做判断。 

  1. # mytest.py  
  2. import argparse  
  3. parser = argparse.ArgumentParser()  
  4. parser.add_argument("-g", "--gender", default='male' 
  5.                     choices=['male', 'female'])  
  6. args = parser.parse_args() 
  7. print(args.gender) 

试着执行一下,发现性别只能是男或女,不能为人妖。 

  1. [root@localhost ~]# python mytest.py --gender male  
  2. male  
  3. [root@localhost ~]# python mytest.py --gender female  
  4. female  
  5. [root@localhost ~]#   
  6. [root@localhost ~]#   
  7. [root@localhost ~]# python mytest.py --gender other  
  8. usage: mytest.py [-h] [-g {male,female}]  
  9. mytest.py: error: argument -g/--gender: invalid choice: 'other' (choose from 'male', 'female')  
  10. [root@localhost ~]# 

6. 指定文件

经常会有那种要在脚本中指定配置文件或者其他文件的需求。可以使用下面的配置 

  1. import argparse  
  2. parser = argparse.ArgumentParser()  
  3. parser.add_argument('--file', '-f', action='append' 
  4.                     dest='files' 
  5.                     help=('additional yaml configuration files to use'),  
  6.                     type=argparse.FileType('rb'))  
  7. args = parser.parse_args() 

dest=files,是说将命令行中,--file 的参数值赋值给变量files,你可以用args.files访问。

action=append,由于我们会有指定多个文件的需求,那就指定多次--file ,argparse会将其放在一个list里。

type=argparse.FileType('rb'),既然是指定文件,那么参数应该为路径,并指定打开模式为rb,如果如果要取得文件内容,可以用 args.files[0].read()

7. 子解析器

如果你对命令行,有过足够多的接触,就会知道有些情况下会有子解析器。

这里我以自己工作中,碰到的例子来举个例子。 

  1. cloud-init --debug single -name mymodule 

其中 single 后面是一个子解析器。 

  1. # cloud-init.py  
  2. def main_single(name, args):  
  3.     print("name: ", name)  
  4.     print("args: ", args)  
  5.     print("I am main_single")  
  6. # 添加一个子解析器  
  7. subparsers = parser.add_subparsers()  
  8. parser_single = subparsers.add_parser('single',  
  9.                       help='run a single module' 
  10. # 对single 子解析器添加 action 函数。  
  11. parser_single.set_defaults(action=('single', main_single)) 
  12. require=True: 命令行指定了single解析器,必须带上--name的参数。  
  13. parser_single.add_argument("--name", '-n', action="store" 
  14.                            help="module name to run" 
  15.                            required=True 
  16. args = parser.parse_args()  
  17. (name, functor) = args.action  
  18. if name in ["single"]:  
  19.     functor(name, args) 

执行命令cloud-init single -name mymodule,输出如下 

  1. name:  single  
  2. args:  Namespace(action=('single', <function main_single at 0x0000000003F161E0>), debug=Falsefile=Nonename='mymodule' 
  3. I am main_single 

以上,就是 argparse 的使用方法。 

 

责任编辑:庞桂玉 来源: 机器学习算法与Python学习
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