Python命令行參數處理器，快速解析命令行參數

一、什麼是命令行參數

命令行參數是指在運行程序時給程序傳遞的參數，通常包括程序本身路徑和用戶輸入的參數。例如，在命令行中運行python程序時，可以在程序名後面添加參數，例如：

python myprogram.py arg1 arg2

這裡`myprogram.py`是程序名，`arg1`和`arg2`是用戶傳遞的參數。在程序中，可以使用各種方法來解析這些參數，例如分割字符串或使用正則表達式，但這些方法都需要開發人員編寫大量的代碼，而且不夠靈活。Python提供了一個標準模塊——argparse，可以幫助快速解析命令行參數。

二、使用argparse解析命令行參數

argparse模塊是Python標準庫中用於解析命令行參數的模塊，已經自帶於Python3中，不需要安裝。以下是一個使用argparse模塊解析命令行參數的示例。

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser(description='Process some integers.')
parser.add_argument('integers', metavar='N', type=int, nargs='+',
                    help='an integer for the accumulator')
parser.add_argument('--sum', dest='accumulate', action='store_const',
                    const=sum, default=max,
                    help='sum the integers (default: find the max)')

args = parser.parse_args()
print(args.accumulate(args.integers))

以上代碼中，`argparse.ArgumentParser`用於創建一個解析器，`description`用於指定程序的幫助信息，`add_argument`用於添加參數。`add_argument`有以下常用參數：

• `name or flags` – 參數的名稱或者選項，例如`foo`或`–foo`。
• `action` – 參數遇到時的響應動作，默認值是「store」。
• `type` – 命令行參數應當被轉換成的類型。支持的類型包括`int`、`float`、`str`等。
• `choices` – 可選參數的可選值。
• `required` – 是否必選。
• `default` – 默認值。
• `help` – 參數的幫助信息。

例如，`parser.add_argument(‘integers’, metavar=’N’, type=int, nargs=’+’, help=’an integer for the accumulator’)`指定了一個位置型參數`integers`，用於傳遞整數，而且必須至少傳遞一個。`nargs`參數指定接受的選項數，`+`表示一個或多個，`*`表示零個或多個。

使用以上程序來運行命令行可以如下所示：

$ python prog.py -h
usage: prog.py [-h] [--sum] N [N ...]

Process some integers.

positional arguments:
  N           an integer for the accumulator

optional arguments:
  -h, --help  show this help message and exit
  --sum       sum the integers (default: find the max)

以上程序中的`-h`選項用於打印幫助信息。如果使用如下命令，則傳遞參數`4`、`2`、`3`：

$ python prog.py 4 2 3
4

執行結果為`4`。

三、使用argparse的應用場景

argparse可以用於解析各種命令行參數，包括位置型參數、可選參數、布爾型參數等。以下是一些使用argparse的實例。

1. 位置型參數和可選參數

以下是一個使用位置型參數和可選參數的示例：

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('name', type=str, help='Username')
parser.add_argument('--age', type=int, help='Age')
parser.add_argument('--gender', type=str, help='Gender')

args = parser.parse_args()

print(f"Username: {args.name}")
if args.age:
    print(f"Age: {args.age}")
if args.gender:
    print(f"Gender: {args.gender}")

以上程序中，`parser.add_argument(‘name’, type=str, help=’Username’)`指定了一個位置型參數`name`，用於傳遞字符串類型的參數，`parser.add_argument(‘–age’, type=int, help=’Age’)`和`parser.add_argument(‘–gender’, type=str, help=’Gender’)`分別指定了兩個可選參數`age`和`gender`。

如果使用如下命令來運行以上程序：

$ python user.py john --age 30 --gender male
Username: john
Age: 30
Gender: male

執行結果為：

Username: john
Age: 30
Gender: male

2. 布爾型參數

以下是一個使用布爾型參數的示例：

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('--verbose', action='store_true', help='increase output verbosity')

args = parser.parse_args()

if args.verbose:
    print('Verbose output enabled')

以上程序中，`parser.add_argument(‘–verbose’, action=’store_true’, help=’increase output verbosity’)`指定了一個可選參數`verbose`，如果這個參數被設置為`True`，則程序會打印出`Verbose output enabled`。

如果使用如下命令來運行以上程序：

$ python verbose.py --verbose
Verbose output enabled

執行結果為：

Verbose output enabled

四、總結

在Python中，可以使用argparse模塊來快速解析命令行參數，它支持各種類型的命令行參數，包括位置型參數、可選參數、布爾型參數等。argparse模塊靈活易用，可以幫助開發者快速開發命令行工具。