命令行参数化程序执行的三种常见获取和解析方法
Python命令行参数解读
0.命令行参数
一般，对于小型项目程序而言，执行程序的一个必要的步骤是正确处理命令行参数，这种命令行参数是提供给包含某种参数化信息的程序或脚本的参数。比如，在计算机视觉项目中node.js安装linux，图象和不同类型的文件一般作为命令行参数传递给脚本，用于使程序可以处理不同图片或则不同类型文件。
命令行参数是参数化程序执行的一种常见且简单的方式，下边主要介绍三种常见的获取和解析命令行参数的方式。
1.sys.argv
为了处理命令行参数，Python中外置了sys.argv模块linux 命令行参数android linux，通过模块中的sys.argv就可以访问到所有的命令行参数，它的返回值是包含所有命令行参数的列表(list)。当程序执行时，Python从命令行获取所有值并将它们储存在sys.argv列表中。列表的第一个元素sys.argv[0]是脚本的完整路径(或脚本名称——取决于具体操作系统)。列表的第二个元素是脚本的第一个命令行参数，即sys.argv[1]，依这种推。这可以通过右图中清晰的看出，其中script_1.py脚本使用两个参数执行：
接出来，让我们瞧瞧sys.argv是怎样工作的，首先编撰scripy_1.py脚本：
import sys print("正在运行的脚本名称: '{}'".format(sys.argv[0])) print("脚本的参数数量: '{}'".format(len(sys.argv))) print("脚本的参数: '{}'".format(str(sys.argv)))
假如我们不使用任何参数执行这个脚本：
python script_1.py
将会看见如下信息：
正在运行的脚本名称: 'script_1.py' 脚本的参数数量: '1' 脚本的参数: '['script_1.py']'
假如我们使用多个参数执行此脚本:
python script_1.py OpenCV -i test.png
将得到以下信息：
正在运行的脚本名称: 'script_1.py' 脚本的参数数量: '4' 脚本的参数: '['script_1.py', 'OpenCV', '-i', 'test.png']'
如上所示，列表的第一个元素script_1.py(sys.argv[0])是脚本名称。列表的第二个元素(sys.argv[1])OpenCV是脚本的第一个参数。但同时也可以听到，sys.argv将命令行选项-i也辨识为参数，这样并不能便捷的满足我们的需求，为此引入getopt模块来辨识命令行选项。
2.getopt
getopt模块是专门处理命令行参数的模块，用于获取命令行选项和参数。命令行选项促使程序的参数愈发灵活，其支持短选项模式(-)和长选项模式(–)。
该模块提供了两个方式及一个异常处理来解析命令行参数。
2.1getopt.getopt方式
getopt.getopt方式用于解析命令行参数列表，其句型格式如下：
getopt.getopt(args, options[, long_options])
方式参数说明如下表所示：
参数说明
args
要解析的命令行参数列表，通常是sys.argv[1:]，须要过滤掉脚本名(sys.argv[0])
options
以字符串的格式定义，options后的逗号“:”表示假如设置该选项，必须有附加的参数，否则就不附加参数
long_options
以列表的格式定义，long_options后的等号“=”表示该选项必须有附加的参数linux 命令行参数，不带引号表示该选项不附加参数
该方式返回值由两个元素组成:第一个是(option,value)元组的列表。第二个是参数列表，包含这些没有-或–的参数。
下边编撰script_2.py脚本进行演示：
import sys import getopt def main(argv): input_file = "" output_file = "" # "hi:o:": 短格式分析串, h 后面没有冒号, 表示后面不带参数; i 和 o 后面带有冒号, 表示后面带参数 # ["help", "input_file=", "output_file="]: 长格式分析串列表, help后面没有等号, 表示后面不带参数; input_file和output_file后面带冒号, 表示后面带参数 # 返回值包括 `opts` 和 `args`, opts 是以元组为元素的列表, 每个元组的形式为: (选项, 附加参数)，如: ('-i', 'test.png'); # args是个列表，其中的元素是那些不含'-'或'--'的参数 opts, args = getopt.getopt(argv[1:], "hi:o:", ["help", "input_file=", "output_file="]) for opt, arg in opts: if opt in ("-h", "--help"): print('script_2.py -i -o ') print('or: test_arg.py --input_file= --output_file=') sys.exit() elif opt in ("-i", "--input_file"): input_file = arg elif opt in ("-o", "--output_file"): output_file = arg print('输入文件为：', input_file) print('输出文件为：', output_file) # 打印不含'-'或'--'的参数 for i in range(0, len(args)): print('不含'-'或'--'的参数 %s 为：%s' % (i + 1, args[i])) if __name__ == "__main__": main(sys.argv)
使用带有命令行选项的命令执行此脚本，以下两种方法是等价的：
# 方式1 python scripy_1.py -i test.png -o output.png OpenCV # 方式2 python scripy_1.py --input_file test.png --output_file output.png OpenCV
输出得到以下信息：
输入文件为： test.png 输出文件为： output.png 不含'-'或'--'的参数 1 为：OpenCV
2.2Exceptiongetopt.GetoptError
在参数列表中没有找到所传递参数，或选项的须要的参数为空时会触发该异常。异常的参数是一个字符串，表示错误的诱因。属性msg和opt为相关选项的错误信息。
在上述代码中添加异常处理，检测此错误信息：
# ... def main(argv): input_file = "" output_file = "" try: opts, args = getopt.getopt(argv[1:], "hi:o", ["help", "input_file=", "output_file="]) except getopt.GetoptError as e: print(e.msg) print(e.opt) sys.exit(2) # ...
使用错误的格式选项传递参数执行脚本：
python scripy_1.py -f
输出以下错误信息：
option -f not recognized f
3.argparse
当程序中使用采用复杂参数或多个文件名时，推荐使用Python的argparse库，它以系统的方法处理命令行参数，进而可以编撰用户友好的命令行程序。Python标准库argparse同样也是用于解析命令行参数的模块。首先，由程序确定所需的参数，之后，argparse将那些参数解析为sys.argv。据悉，argparse会生成帮助和使用信息提示，并在提供无效参数时发出错误。
为了介绍此模块，编撰script_3.py，如下所示：
import argparse parser = argparse.ArgumentParser() parser.parse_args()
不带参数运行此脚本不会向stdout显示任何内容。并且，假如使用--help或-h选项，将得到脚本的使用信息提示：
usage: scripy_3.py [-h] optional arguments: -h, --help show this help message and exit
指定其他参数会造成错误，比如使用如下命令：
scripy_3.py -i
则会报造成错误：
usage: scripy_3.py [-h] argparse_minimal.py: error: unrecognized arguments: -i
因为未定义参数，因而不容许其他参数，接出来就添加一个参数，编撰script_4.py脚本：
import argparse parser = argparse.ArgumentParser() parser.add_argument("first_argument", help="this is the string text in connection with first_argument") args = parser.parse_args() print(args.first_argument)
这儿添加了add_argument()技巧。此方式用于指定程序将接受什么命令行选项，此处添加了first_argument参数。据悉，argparse模块储存所有参数，将其名称与每位添加参数的名称相匹配——在此处为first_argument。为了获得参数值，须要使用args.first_argument。
倘若此脚本以下示方式执行，则输出为10：
python scripy_4.py 10
但若果脚本在没有参数的情况下执行，则将输出以下信息：
usage: scripy_4.py [-h] first_argument scripy_4.py: error: the following arguments are required: first_argument
最后，假如我们使用-h选项执行脚本，输出将如下所示：
usage: scripy_4.py [-h] first_argument positional arguments: first_argument this is the string text in connection with first_argument optional arguments: -h, --help show this help message and exit
默认情况下，argparse将提供的选项视为字符串。为此，假如参数不是字符串，则应使用type选项。使用script_5.py脚本，其中添加了两个参数，这两个参数是int类型：
import argparse parser = argparse.ArgumentParser() parser.add_argument("first_number", help="first number to be added", type=int) parser.add_argument("second_number", help="second number to be added", type=int) args = parser.parse_args() print("args: '{}'".format(args)) print("the sum is: '{}'".format(args.first_number + args.second_number)) args_dict = vars(parser.parse_args()) print("args_dict dictionary: '{}'".format(args_dict)) print("first argument from the dictionary: '{}'".format(args_dict["first_number"]))
在上面的示例中，通过调用vars()函数将参数存贮在字典中：
args_dict = vars(parser.parse_args()) print("args_dict dictionary: '{}'".format(args_dict)) print("first argument from the dictionary: '{}'".format(args_dict["first_number"]))
若果不带参数执行脚本：
python script_5.py
则输出如下：
usage: scripy_5.py [-h] first_number second_number scripy_5.py: error: the following arguments are required: first_number, second_number
据悉，假如我们使用-h选项执行脚本：
python script_5.py --help
输出将如下所示：
usage: scripy_1.py [-h] first_number second_number positional arguments: first_number first number to be added second_number second number to be added optional arguments: -h, --help show this help message and exit
倘若此脚本以如下形式执行：
python script_5.py 123 456
则输出如下：
args: 'Namespace(first_number=123, second_number=456)' the sum is: '579' args_dict dictionary: '{'first_number': 123, 'second_number': 456}' first argument from the dictionary: '123'
更多argparse的中级介绍可以在官方文档中见到，其中包括了大量示例。