Python 命令行参数详解

发表于 分类于 本文字数： 1.3k 阅读时长 ≈ 4 分钟

下面我将详细介绍 Python 中处理命令行参数的四种主要方式，包括基本用法、参数类型、常用功能和示例。

sys.argv - 最基础的方式

基本介绍

sys.argv 是 Python 中最简单的获取命令行参数的方式，它是一个包含所有命令行参数的列表。

特点

  • sys.argv[0] 是脚本名称
  • 后续元素是按顺序排列的参数
  • 没有参数解析功能，需要手动处理

示例代码

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import sys


def main():
    print(f"脚本名称: {sys.argv[0]}")
    print(f"所有参数: {sys.argv[1:]}")

    if len(sys.argv) < 2:
        print("请至少提供一个参数")
        return

    # 处理参数
    for i, arg in enumerate(sys.argv[1:], 1):
        print(f"参数 {i}: {arg}")


if __name__ == "__main__":
    main()

运行示例

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$ python script.py arg1 arg2 arg3
脚本名称: script.py
所有参数: ['arg1', 'arg2', 'arg3']
参数 1: arg1
参数 2: arg2
参数 3: arg3

适用场景

  • 非常简单的脚本
  • 只需要获取基本参数列表
  • 不需要复杂的参数解析

argparse - 标准库推荐方式

基本介绍

argparse 是 Python 标准库中功能最强大的参数解析模块，可以处理各种复杂的命令行参数需求。

核心功能

  • 自动生成帮助和使用信息
  • 支持位置参数和可选参数
  • 支持多种参数类型
  • 支持子命令

示例代码

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import argparse


def main():
    # 创建解析器
    parser = argparse.ArgumentParser(
        description='一个示例程序，演示argparse的使用',
        epilog='更多信息请访问...')

    # 添加位置参数
    parser.add_argument('filename', help='要处理的文件名')

    # 添加可选参数
    parser.add_argument('-v', '--verbose', action='store_true',
                        help='显示详细输出')
    parser.add_argument('-o', '--output', metavar='FILE',
                        help='输出文件路径')
    parser.add_argument('--speed', type=int, choices=[1, 2, 3],
                        default=2, help='处理速度 (1-3)')

    # 解析参数
    args = parser.parse_args()

    # 使用参数
    print(f"处理文件: {args.filename}")
    if args.verbose:
        print("详细模式已启用")
    if args.output:
        print(f"结果将输出到: {args.output}")
    print(f"处理速度: 级别 {args.speed}")


if __name__ == "__main__":
    main()

运行示例

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$ python script.py input.txt -v --output result.txt --speed 3
处理文件: input.txt
详细模式已启用
结果将输出到: result.txt
处理速度: 级别 3

常用参数类型

  • action='store_true' - 标志参数，不需要值
  • type=int/float/str - 指定参数类型
  • choices=[...] - 限制参数取值范围
  • default=value - 设置默认值
  • nargs='+' - 接受一个或多个值
  • metavar='NAME' - 在帮助信息中显示的参数名

适用场景

  • 需要复杂参数解析的脚本
  • 需要自动生成帮助信息
  • 需要参数验证和类型转换

getopt - 类似C语言的风格

基本介绍

getopt 模块提供了类似C语言 getopt() 函数的命令行参数解析功能，适合熟悉POSIX风格命令行选项的用户。

特点

  • 支持短选项 (-h) 和长选项 (--help)
  • 需要手动处理参数
  • 错误处理较为基础

示例代码

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import getopt
import sys


def usage():
    print("用法: script.py -i <输入文件> -o <输出文件> [-v|--verbose]")


def main():
    try:
        # 定义短选项和长选项
        # 冒号表示选项需要参数
        opts, args = getopt.getopt(
            sys.argv[1:],
            "hi⭕v",
            ["help", "input=", "output=", "verbose"])
    except getopt.GetoptError as err:
        print(err)
        usage()
        sys.exit(2)

    input_file = None
    output_file = None
    verbose = False

    for o, a in opts:
        if o in ("-h", "--help"):
            usage()
            sys.exit()
        elif o in ("-i", "--input"):
            input_file = a
        elif o in ("-o", "--output"):
            output_file = a
        elif o in ("-v", "--verbose"):
            verbose = True

    # 检查必要参数
    if not input_file or not output_file:
        print("错误: 需要指定输入和输出文件")
        usage()
        sys.exit(2)

    print(f"输入文件: {input_file}")
    print(f"输出文件: {output_file}")
    print(f"详细模式: {'开启' if verbose else '关闭'}")
    print(f"剩余参数: {args}")


if __name__ == "__main__":
    main()

运行示例

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$ python script.py -i input.txt -o output.txt -v arg1 arg2
输入文件: input.txt
输出文件: output.txt
详细模式: 开启
剩余参数: ['arg1', 'arg2']

适用场景

  • 需要 POSIX 风格选项的脚本
  • 简单的参数解析需求
  • 需要与现有 shell 脚本保持一致的参数风格

click - 第三方高级库

基本介绍

click 是一个第三方库，用于创建美观的命令行界面，比 argparse 更简洁强大。

特点

  • 装饰器语法，代码更简洁
  • 自动生成美观的帮助信息
  • 支持参数类型自动转换
  • 支持命令组和子命令
  • 支持颜色输出

安装

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pip install click

示例代码

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import click


@click.command()
@click.option('--count', default=1, help='重复次数', type=int)
@click.option('--name', prompt='请输入你的名字', help='问候的人')
@click.option('--color', type=click.Choice(['red', 'blue', 'green']),
              help='输出颜色')
def hello(count, name, color):
    """简单的问候程序"""
    for _ in range(count):
        message = f"你好, {name}!"
        if color:
            message = click.style(message, fg=color)
        click.echo(message)


if __name__ == '__main__':
    hello()

运行示例

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$ python script.py --count=3 --color=green
请输入你的名字: 张三  
你好, 张三!
你好, 张三!
你好, 张三!

高级功能

  • 参数类型: 支持 int, float, bool, click.File, click.Path 等
  • 交互式提示: 使用 prompt 参数可以提示用户输入
  • 颜色输出: 使用 click.style() 添加颜色
  • 子命令: 使用 @click.group() 创建命令组

适用场景

  • 需要创建美观CLI工具
  • 需要交互式输入
  • 需要颜色输出等高级功能
  • 项目已经使用其他 click 集成的库(如Flask)

总结对比

特性 sys.argv argparse getopt click
易用性 ★★★★ ★★★ ★★ ★★★★★
功能强大 ★ ★★★★ ★★ ★★★★★
帮助生成 ✗ ★★★★ ★ ★★★★★
类型转换 ✗ ★★★★ ✗ ★★★★★
交互式提示 ✗ ✗ ✗ ★★★★
子命令支持 ✗ ★★★ ✗ ★★★★★
颜色输出 ✗ ✗ ✗ ★★★★
标准库 是 是 是 否

选择建议：

  • 极简需求：sys.argv
  • 标准需求：argparse
  • POSIX风格：getopt
  • 高级需求：click
本文结束 感谢您的阅读
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