13.3 解析命令行选项


问题

你的程序如何能够解析命令行选项(位于sys.argv中)

解决方案

argparse 模块可被用来解析命令行选项。下面一个简单例子演示了最基本的用法:

# search.py
'''
Hypothetical command-line tool for searching a collection of
files for one or more text patterns.
'''
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description='Search some files')

parser.add_argument(dest='filenames',metavar='filename', nargs='*')

parser.add_argument('-p', '--pat',metavar='pattern', required=True,
                    dest='patterns', action='append',
                    help='text pattern to search for')

parser.add_argument('-v', dest='verbose', action='store_true',
                    help='verbose mode')

parser.add_argument('-o', dest='outfile', action='store',
                    help='output file')

parser.add_argument('--speed', dest='speed', action='store',
                    choices={'slow','fast'}, default='slow',
                    help='search speed')

args = parser.parse_args()

# Output the collected arguments
print(args.filenames)
print(args.patterns)
print(args.verbose)
print(args.outfile)
print(args.speed)

该程序定义了一个如下使用的命令行解析器:

bash % python3 search.py -h
usage: search.py [-h] [-p pattern] [-v] [-o OUTFILE] [--speed {slow,fast}]
                 [filename [filename ...]]

Search some files

positional arguments:
  filename

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  -p pattern, --pat pattern
                        text pattern to search for
  -v                    verbose mode
  -o OUTFILE            output file
  --speed {slow,fast}   search speed

下面的部分演示了程序中的数据部分。仔细观察print()语句的打印输出。

bash % python3 search.py foo.txt bar.txt
usage: search.py [-h] -p pattern [-v] [-o OUTFILE] [--speed {fast,slow}]
                 [filename [filename ...]]
search.py: error: the following arguments are required: -p/--pat

bash % python3 search.py -v -p spam --pat=eggs foo.txt bar.txt
filenames = ['foo.txt', 'bar.txt']
patterns  = ['spam', 'eggs']
verbose   = True
outfile   = None
speed     = slow

bash % python3 search.py -v -p spam --pat=eggs foo.txt bar.txt -o results
filenames = ['foo.txt', 'bar.txt']
patterns  = ['spam', 'eggs']
verbose   = True
outfile   = results
speed     = slow

bash % python3 search.py -v -p spam --pat=eggs foo.txt bar.txt -o results \
             --speed=fast
filenames = ['foo.txt', 'bar.txt']
patterns  = ['spam', 'eggs']
verbose   = True
outfile   = results
speed     = fast

对于选项值的进一步处理由程序来决定,用你自己的逻辑来替代 print() 函数。

讨论

argparse 模块是标准库中最大的模块之一,拥有大量的配置选项。 本节只是演示了其中最基础的一些特性,帮助你入门。

为了解析命令行选项,你首先要创建一个 ArgumentParser 实例, 并使用 add_argument() 方法声明你想要支持的选项。 在每个 add_argument() 调用中,dest 参数指定解析结果被指派给属性的名字。 metavar 参数被用来生成帮助信息。action 参数指定跟属性对应的处理逻辑, 通常的值为 store ,被用来存储某个值或将多个参数值收集到一个列表中。 下面的参数收集所有剩余的命令行参数到一个列表中。在本例中它被用来构造一个文件名列表:

parser.add_argument(dest='filenames',metavar='filename', nargs='*')

下面的参数根据参数是否存在来设置一个 Boolean 标志:

parser.add_argument('-v', dest='verbose', action='store_true',
                    help='verbose mode')

下面的参数接受一个单独值并将其存储为一个字符串:

parser.add_argument('-o', dest='outfile', action='store',
                    help='output file')

下面的参数说明允许某个参数重复出现多次,并将它们追加到一个列表中去。 required 标志表示该参数至少要有一个。-p 和 --pat 表示两个参数名形式都可使用。

parser.add_argument('-p', '--pat',metavar='pattern', required=True,
                    dest='patterns', action='append',
                    help='text pattern to search for')

最后,下面的参数说明接受一个值,但是会将其和可能的选择值做比较,以检测其合法性:

parser.add_argument('--speed', dest='speed', action='store',
                    choices={'slow','fast'}, default='slow',
                    help='search speed')

一旦参数选项被指定,你就可以执行 parser.parse() 方法了。 它会处理 sys.argv 的值并返回一个结果实例。 每个参数值会被设置成该实例中 add_argument() 方法的 dest 参数指定的属性值。

还很多种其他方法解析命令行选项。 例如,你可能会手动的处理 sys.argv 或者使用 getopt 模块。 但是,如果你采用本节的方式,将会减少很多冗余代码,底层细节 argparse 模块已经帮你处理了。 你可能还会碰到使用 optparse 库解析选项的代码。 尽管 optparse 和 argparse 很像,但是后者更先进,因此在新的程序中你应该使用它。