今天是Python專題第27篇文章，我們來聊聊Python當中的命令行參數工具argparse。
命令行參數工具是我們非常常用的工具，比如當我們做實驗希望調節參數的時候，如果參數都是通過硬編碼寫在代碼當中的話，我們每次修改參數都需要修改對應的代碼和邏輯顯然這不太方便。比較好的辦法就是把必要的參數設置成通過命令行傳入的形式，這樣我們只需要在運行的時候修改參數就可以了。
sys.argv
解析命令行傳入參數最簡單的辦法就是通過sys.argv，sys.argv可以獲取到我們通過命令行傳入的參數。
import?sys
print(sys.argv)
用法很簡單，只需要調用sys.argv即可。argv是一個數組，如果參數有多個，我們可以通過下標進行訪問。但是有一點需要注意，argv當中存儲的結果是從Python調用開始的。
我們來看一個例子，我們隨意傳入一些參數，print sys.argv之后是這樣的。
python?test.py?-a?-c?-d=222
>>>['test.py',?'-a',?'-c',?'-d=222']
也就是說我們python運行test.py這個文件名也當做參數之一，所以我們要獲取自定義參數的話需要從argv[1]開始。
sys.argv的好處是方便，我們只需要訪問它就可以拿到傳入的參數了。但是缺點也很明顯，就是功能太少了。假如我們是看其他大神的代碼，我們想要知道運行的時候需要傳入什么參數，以及每個參數代表什么含義就做不到了。
為了解決這個問題，我們需要使用封裝更多功能的工具，也是本篇文章的核心——argparse。
基本用法
argparse是Python當中的一個庫，我們需要先import一下，這個庫我沒記錯應該是Python自帶的，也不需要安裝，我們直接就可以使用。
在我們使用之前，我們需要先初始化這個parse，也就是一個參數解析器。
#?這里ArgumentParser可以傳入一個字符串，表示用途
parser?=?argparse.ArgumentParser()
parser.parse_args()
這個時候其實就已經有了一個解析器了，我們在運行的時候可以傳入參數-h，表示help，也就是查看目前解析器當中定義的參數。由于我們現在什么也沒有，所以能顯示出來的就只有help。
必選參數
首先我們來介紹必選參數，它的定義和函數當中的必填參數是一樣的，也就是說我們運行程序必須要的參數。如果不傳，那么程序不應該執行會進行報錯并提示。
定義必選參數的方法非常簡單，我們只需要通過add_argument傳入參數的名稱就可以了。
import?argparse
parser?=?argparse.ArgumentParser("For?test?the?parser")
parser.add_argument('test')
args?=?parser.parse_args()
print(args.test)
這樣我們就定義了一個名叫test的參數，我們可以通過args.test來訪問它。
這個時候我們再運行python test.py -h就會發現提示的信息當中多了一行：
告訴我們必選參數當中有test，必選參數直接傳入，不需要加上前綴。所以我們執行的時候直接python test.py xxx就可以了。
可選參數
有必選參數當然就有可選參數，可選參數由于可選可不選， 所以我們在使用的時候需要在參數前加上標識-或者--。比如我們參數名叫做test，可以定義成-test或者--test，這兩種都可以，也可以這兩種都定義。
parser.add_argument('-test',?'--test')
我們運行-h可以發現optional arguments當中多了test和--test。
但是這個只print出來了參數名，并沒有告訴我們這個參數究竟是做什么的，像是help參數后面就跟了show this help message and exit這個提示語。如果我們也希望help能夠提示我們參數的作用怎么辦呢？
我們可以通過help參數傳入我們希望打印出來的提示語，這樣方便使用者在使用的時候了解參數的情況。
比如我們把這行語句改成：
parser.add_argument('-test',?'--test',?help='just?for?help')
這樣當我們運行的時候，就會看到提示語了：
默認值
如果參數很多的時候，我們有時候可能不希望每一個都指定一個值，而是希望可以在不填的時候有一個默認值。這個想法非常正常，想要做到這點也很簡單，我們可以通過default參數來指定。
import?argparse
parser?=?argparse.ArgumentParser("For?test?the?parser")
parser.add_argument('-test',?'--test',?default=1,?help='just?for?help')
args?=?parser.parse_args()
print(args.test)
比如這樣我們在代碼當中把test參數的默認值設置成了1，當我們運行的時候，如果不填test這個參數的話，那么程序就會使用它的默認值也就是1。
但有一點默認值的信息并不會print在help當中，所以我們需要自己在提示語當中告知使用者默認值是多少。
type
我們可以定義參數的默認值，當然也可以定義它的類型。
因為命令行傳入的參數默認都是字符串，如果我們要進行數學上的計算，使用str還需要自己轉換，這就很不方便。我們可以在傳入參數的時候就完成類型的匹配，這樣如果傳入參數的類型不對， 那么直接報錯，不往下運行。
想要做到這點也很簡單，通過type參數就可以實現。
parser.add_argument('-test',?'--test',?default=1,?type=int,?help='just?for?help')
比如當我們定義了一個int型的參數，而傳入的是類型不匹配的話，那么就會引起報錯：
報錯信息當中寫得很清楚，我們得到了一個無效的int的值，它是abc。
可選值
它同樣還支持可選值，可選值很好理解，就是我們希望限定傳入參數的范圍僅僅在幾個值當中。比如說我們希望傳入的值不是0就是1，或者是在某幾個具體的值當中，這個時候我們可以通過choices參數來實現這一點。
choices參數傳入的是一個list，也就是我們的限定范圍，只有在這個范圍當中的值才被允許。
parser.add_argument('-test',?'--test',?default=1,?choices=[2,?3,?4],?type=int,?help='just?for?help')
如果我們運行傳入test=1，那么就會引起報錯，告訴我們傳入的值不在choices范圍當中。
這是一個挺有意思的例子，仔細看會發現我們默認值設置成了1，但是可選值當中并沒有1。這也是允許的，默認值可以不在可選值范圍內，但是當我們傳入1就會觸發可選值校驗。
action
action是一個很神奇也很有用的操作，可以指定參數的處理方式。我們默認的方式是store，也就是存儲的意思，這個我們都能理解。除此之外，還有store_true，它表示出現則是true，否則是false。
parser.add_argument('-test',?'--test',?action='store_true',?help='just?for?help')
當我們把test參數的定義改成這樣之后，我們來對比一下運行的結果就明白了。
除了store_true之外還有store_const，也就是說出現就指定為一個固定值。
parser.add_argument('-test',?'--test',?action='store_const',?const=23,?help='just?for?help')
這樣當我們指定-test參數之后，它會自動被賦值成23。
除了這兩個之外，另外一個很常用的參數是append，可以將多次出現的同一個參數自動存入一個list當中。
parser.add_argument('-test',?'--test',?action='append',?type=int,?help='just?for?help')
nargs
nargs也是一個非常有用的參數，可以對參數進行一些花式操作。nargs的傳入參數有以下幾種，首先是N，也就是一個整數。代表可以接收N個參數值，這N個值會被存入一個list當中。
parser.add_argument('-test',?'--test',?nargs=2,?type=int,?help='just?for?help')
另外一種傳入的參數是'+'或者是'*'，它可以將任意多個值存入一個list當中。
parser.add_argument('-test',?'--test',?nargs='*',?type=int,?help='just?for?help')
總結
有了parser之后，我們在Python當中處理命令行參數會變得非常簡單，我們可以做各種各樣的定制化操作。除了我們上面介紹的之外，還有一些其他的做法，相對來說不是非常常用，所以就不一一窮盡了，感興趣的同學可以自行了解一下。
今天的文章到這里就結束了，如果喜歡本文的話，請來一波素質三連，給我一點支持吧(關注、轉發、點贊)。
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