Python 命令行参数解析工具 argparse
为什么需要argparse
开门见山,举一个简易计算器代码的例子,其中sys.argv用来读取脚本执行时后面传入的参数。
def calculator(x, y, operation):
if "add" == operation:
return x + y
elif "mod" == operation:
return x % y
elif "sub" == operation:
return x - y
elif "div" == operation:
return x / y
elif "mul" == operation:
return x * y
def main():
print(calculator(sys.argv[1], sys.argv[2], sys.argv[3]))
if __name__ == '__main__':
main()
我们定义了一个calculator方法来完成一些简单的计算工作,这看来相当平凡,但对于用户来说,在没有良好的文档支持的前提下,传入不同参数有不同的行为,如果只有少量参数还可以接受,随着参数的增加,方法会变得越来越不易使用。这时候便需要参数解析,argparse模块便官方推荐的在optparse基础上更进一步的改良版标准库。让我们在了解一下她的庐山真面目之前先通过一个例子来了解argparse相关特性。
相信小伙伴们都或多或少用过Linux系统,让我们通过下面这个例子直观的了解argparse能做什么。
# 只输入ls,默认显示当前目录下内容
[root@host workarea]# ls
pythondemo scripts
# 当我们给ls命令加一个参数,便会去找这个参数对应目录下的内容
[root@host workarea]# ls pythondemo/
arg1.py argparsedemo1.py fangzhen.py numpyapi.py tools
# 我们也可以使用ls -[cmd]来改变行为,获得更详细的信息
[root@host workarea]# ls -l
total 8
drwxr-xr-x 3 root root 4096 Dec 14 14:05 pythondemo
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Dec 14 14:29 scripts
# 如果我们想知道ls命令的其他用法和相关信息可以使用ls --help
[root@host workarea]# ls --help
Usage: ls [OPTION]... [FILE]...
List information about the FILEs (the current directory by default).
Sort entries alphabetically if none of -cftuvSUX nor --sort is specified.
Mandatory arguments to long options are mandatory for short options too.
-a, --all do not ignore entries starting with .
-A, --almost-all do not list implied . and ..
...
脚本传入后的参数显示的绑定,让用户更清楚自己在执行什么操作,并且给用户一些提示信息在他忘记如何使用我们的脚本时,这便是我们要做的,当然如果参数数量不多,或者行为不复杂可以不使用。
argparse初体验
#总体使用流程如下
import argparse
# 模板创建一个解析参数对象
parser = argparse.ArgumentParser()
# 用来指定程序需要接受的命令参数
parser.add_argument()
# 通过分析指定的参数返回一些数据
args = parser.parse_args()
我们直接试着用argparse对上面的例子进行改造,直观感受下区别
def calculator(args):
operation = args.operation
x = args.x
y = args.y
if "add" == operation:
return x + y
elif "mod" == operation:
return x % y
elif "sub" == operation:
return x - y
elif "div" == operation:
return x / y
elif "mul" == operation:
return x * y
def main():
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument("--x", type=float, default=1.0, help="What is the first number")
parser.add_argument("--y", type=float, default=1.0, help="What is the second number")
parser.add_argument("--operation", type=str, help="What operation? [add,mod,sub,div,mul]")
args = parser.parse_args()
print(args)
print(calculator(args))
if __name__ == '__main__':
main()
经过简单的改造,调用calculator方法时,我们可以更清楚自己在做什么操作,并且可以根据帮助信息使用而不需要去阅读源码了,这真的节省了很多不必要的时间。
# 直接调用不加参数,会提示None,命名空间那行为print(args)
[root@host pythondemo]# python arg2.py
Namespace(operation=None, x=1.0, y=1.0)
None
# 加上参数-h 或 --help我们就能看到帮助信息,感觉像模像样
[root@host pythondemo]# python arg2.py -h
usage: arg2.py [-h] [--x X] [--y Y] [--operation OPERATION]
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
--x X What is the first number
--y Y What is the second number
--operation OPERATION
What operation? [add,mod,sub,div,mul]
# 参数传入方法,这里的等于号可以省略
[root@host pythondemo]# python arg2.py --x=2 --y=3 --operation=mul
6.0
# 当我们少输入或者没有输入要求的参数
[root@host pythondemo]# python arg2.py 2
usage: arg2.py [-h] [--x X] [--y Y] [--operation OPERATION]
arg2.py: error: unrecognized arguments: 2
当然这并没有完成我们的全部需求,我们还可以做的更好,那么我们就得深入了解下今天得主角argparse。
argparse详解
模板创建argparse.ArgumentParser()
我们可以给解析模板来个简单得标题,会在--help中显示
argparse.ArgumentParser(description='sample demo')
如果我们不想用Linux风格的"-"或"--"来作为命令前缀,我们自定义如下
parser = argparse.ArgumentParser(prefix_chars='-+/')
模板创建时是默认添加-h和--help帮助信息的,如果我们不想要,写可以去除掉
argparse.ArgumentParser(add_help=False)
我们也可以添加版本信息,会自动加入获取版本信息的-v和--version命令
argparse.ArgumentParser(version='1.0')
重头戏parser.add_argument()
直接在方法里加一个字符串"-a"或"--a"当在脚本后面调用传入值后,都可以使用arg.a获取传入值,传入值默认从sys.argv【1:】中获得
parser.add_argument("-a")
args = parser.parse_args()
print(args)
print(args.a)
# 结果
λ python exam2.py --a=1
Namespace(a='1')
1
如果我们想改变访问方式可以用dest参数
parser.add_argument("--a", dest="c")
args = parser.parse_args()
print(args)
print(args.c)
# 结果
λ python exam2.py --a=1
Namespace(c='1')
1
我们也可以不用变量显示赋值的方式,不加“-”或“--”,这样传入值和参数定义的顺序一样,这种情况desk不奏效
parser.add_argument("a")
parser.add_argument("b")
args = parser.parse_args()
print(args)
# 结果
λ python exam2.py 1 2
Namespace(a='1', b='2')
当然我们也可以给传入两种接受方式,这种情况"-"开头的为命令简写,获取传入参数用"--"后的属性
parser.add_argument('-n', '--name', help="What's ur name")
args = parser.parse_args()
print(args)
print(args.name)
# 结果
λ python exam3.py -n=ling
Namespace(name='ling')
ling
λ python exam3.py --name=wang
Namespace(name='wang')
wang
默认我们传入的值会当作字符串来处理,如果我们需要指定类型可以使用type参数,如上面计算器中定义所示,如果不指定type为int,便会报错。默认支持的type类型有 int,float,open
parser.add_argument(type="")
如果确定动作需要传入参数的个数,我们也可以加nargs做强制限制。["n":参数的绝对个数,"?":0或1个,"*":0或所以,"+":所有并且至少一个]
parser.add_argument(nargs="")
参数动作
argparse内置6种动作可以在解析到一个参数时进行触发:
store
保存参数值,可能会先将参数值转换成另一个数据类型。若没有显式指定动作,则默认为该动作。
store_const
保存的常量,如果触发此动作,值是参数规格中提前被定义的值,而不能命令行传入值。
store_ture
/store_false
保存相应的布尔值。这两个动作被用于实现布尔开关。
append
将值保存到一个列表中。若参数重复出现,则保存多个值。
append_const
将一个定义在参数规格中的值保存到一个列表中。
version
打印关于程序的版本信息,然后退出
用法如下所示:
parser.add_argument('-s', action='store', dest='simple_value', help='Store a simple value')
parser.add_argument('-c', action='store_const', dest='constant_value',
const='value-to-store',
help='Store a constant value')
parser.add_argument('-t', action='store_true', default=False,
dest='boolean_switch',
help='Set a switch to true')
parser.add_argument('-f', action='store_false', default=False,
dest='boolean_switch',
help='Set a switch to false')
parser.add_argument('-a', action='append', dest='collection',
default=[],
help='Add repeated values to a list')
parser.add_argument('-A', action='append_const', dest='const_collection',
const='value-1-to-append',
default=[],
help='Add different values to list')
parser.add_argument('-B', action='append_const', dest='const_collection',
const='value-2-to-append',
help='Add different values to list')
parser.add_argument('--version', action='version', version='%(prog)s 1.0')
results = parser.parse_args()
print 'simple_value =', results.simple_value
print 'constant_value =', results.constant_value
print 'boolean_switch =', results.boolean_switch
print 'collection =', results.collection
print 'const_collection =', results.const_collection
# 结果
λ python argparse_action.py -s value
simple_value = value
constant_value = None
boolean_switch = False
collection = []
const_collection = []
λ python argparse_action.py -c
simple_value = None
constant_value = value-to-store
boolean_switch = False
collection = []
const_collection = []
λ python argparse_action.py -t
simple_value = None
constant_value = None
boolean_switch = True
collection = []
const_collection = []
λ python argparse_action.py -f
simple_value = None
constant_value = None
boolean_switch = False
collection = []
const_collection = []
λ python argparse_action.py -a one -a two -a three
simple_value = None
constant_value = None
boolean_switch = False
collection = ['one', 'two', 'three']
const_collection = []
λ python argparse_action.py -B -A
simple_value = None
constant_value = None
boolean_switch = False
collection = []
const_collection = ['value-2-to-append', 'value-1-to-append']
λ python argparse_action.py --version
argparse_action.py 1.0
解析器组
我们经常会遇到很多解析器都会需要相同的参数,例如都需要输入用户名密码,这样我们可以定义一个父解析器定义common的规则,子解析器可以集成,并且扩展。如果定义了相同的参数便会产生冲突。argparse有两个内置的冲突处理器error
(默认)和resolve
,resolve
会基于冲突选项的添加顺序来选择一个参数处理器,后添加覆盖老规则。我们应该尽量避免冲突,所以父解析器一般不定义帮助信息。下面举个简单的例子。
首先定义父解析器如下:
parser = argparse.ArgumentParser(description='parent 2', add_help=False)
parser.add_argument('-p', '--password', help='What is your passwrd')
parser.add_argument('-user', '--username', help='What is your username')
parser.add_argument('-m', '--female', help='What is your female')
args = parser.parse_args()
print(args)
# 结果
λ python arg_parent.py -h
usage: arg_parent.py [-p PASSWORD] [-user USERNAME] [-m FEMALE]
arg_parent.py: error: unrecognized arguments: -h
λ python arg_parent.py -p 123 -user ling -m man
Namespace(female='man', password='123', username='ling')
子解析器:集成并且重写
import arg_parent
parser = argparse.ArgumentParser(description='son 1', parents=[arg_parent.parser], conflict_handler='resolve')
parser.add_argument('-w', '--weather', help="What's the weather")
parser.add_argument('-m', '--female', action='store_const', const='TRUE', help='What is your female')
args = parser.parse_args()
print(args)
# 结果
λ python arg_son.py -m -w cold -p 123
Namespace(female='TRUE', password='123', username=None, weather='cold')
λ python arg_son.py -m man
usage: arg_son.py [-h] [-p PASSWORD] [-user USERNAME] [-w WEATHER] [-m]
arg_son.py: error: unrecognized arguments: man
目前只用到了以上特性,还有一些特性就不一一介绍了,后续用到再补充。
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