Python中argparse模塊命令行參數(shù)詳細(xì)解析
更新時(shí)間：2025年08月08日 10:23:00 作者：AI手記叨叨
本文系統(tǒng)介紹Python?argparse模塊,涵蓋其核心功能：解析命令行參數(shù)、自動(dòng)生成幫助文檔、支持位置參數(shù)與可選參數(shù)、提供類型驗(yàn)證及錯(cuò)誤處理、實(shí)現(xiàn)子命令系統(tǒng)等,幫助開發(fā)者創(chuàng)建用戶友好的命令行工具,需要的朋友跟隨小編一起學(xué)習(xí)吧
一、argparse的主要功能
argparse 是 Python 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中用于解析命令行參數(shù)的模塊，主要包括：
- 自動(dòng)生成幫助和使用信息
- 支持位置參數(shù)和可選參數(shù)
- 多種參數(shù)類型和驗(yàn)證與子命令系統(tǒng)支持
- 自動(dòng)錯(cuò)誤處理
通過合理使用 argparse，可以輕松創(chuàng)建用戶友好的命令行工具，提高腳本的可用性和可維護(hù)性。
二、自動(dòng)生成幫助和使用信息
Python 的 argparse 模塊能夠自動(dòng)生成幫助和使用信息。
1. 基本用法
使用 argparse 創(chuàng)建解析器并添加參數(shù)后，它會(huì)自動(dòng)處理 -h 或 --help 參數(shù)并顯示幫助信息：
import argparse
# 創(chuàng)建解析器
parser = argparse.ArgumentParser(description='這是一個(gè)示例程序')
# 添加參數(shù)
parser.add_argument('filename', help='輸入文件名')
parser.add_argument('-v', '--verbose', action='store_true', help='顯示詳細(xì)輸出')
parser.add_argument('--output', help='輸出文件名')
# 解析參數(shù)
args = parser.parse_args()運(yùn)行這個(gè)腳本并加上 -h 或 --help 參數(shù)：
python script.py -h
自動(dòng)生成的幫助信息：
usage: script.py [-h] [-v] [--output OUTPUT] filename 這是一個(gè)示例程序 positional arguments: filename 輸入文件名 optional arguments: -h, --help show this help message and exit -v, --verbose 顯示詳細(xì)輸出 --output OUTPUT 輸出文件名
2. 自定義幫助信息
程序描述：通過 ArgumentParser 的 description 參數(shù)
parser = argparse.ArgumentParser(description='這是一個(gè)詳細(xì)的程序描述')
參數(shù)幫助：通過 add_argument 的 help 參數(shù)
parser.add_argument('--input', help='指定輸入文件路徑')
用法示例：通過 ArgumentParser 的 epilog 參數(shù)添加結(jié)尾文本
parser = argparse.ArgumentParser(
description='程序描述',
epilog='示例:\n python script.py input.txt --output result.txt'
)
自定義幫助選項(xiàng)：通過 add_help 參數(shù)禁用默認(rèn)幫助或自定義幫助選項(xiàng)
parser = argparse.ArgumentParser(add_help=False) # 禁用默認(rèn)幫助
parser.add_argument('-?', action='help', help='顯示幫助信息') # 自定義幫助選項(xiàng)
3. 高級(jí)格式化
argparse 還允許通過 formatter_class 參數(shù)自定義幫助信息的格式：
# 保留空白字符和換行
parser = argparse.ArgumentParser(
formatter_class=argparse.RawDescriptionHelpFormatter,
description='''\
第一行描述
第二行描述
縮進(jìn)的內(nèi)容'''
)
# 更緊湊的格式
parser = argparse.ArgumentParser(
formatter_class=argparse.ArgumentDefaultsHelpFormatter
) # 會(huì)顯示參數(shù)的默認(rèn)值三、位置參數(shù)和可選參數(shù)
argparse 模塊支持兩種主要類型的參數(shù)：位置參數(shù)(positional arguments)和可選參數(shù)(optional arguments),它們?cè)诿钚兄械氖褂梅绞胶投x方法有所不同。
1. 位置參數(shù)
位置參數(shù)是必須提供的參數(shù)，它們的順序很重要，名稱不需要在命令行中指定。
特點(diǎn)
必須提供：調(diào)用程序時(shí)必須指定
順序敏感：參數(shù)值的位置決定其含義
無(wú)前綴：不需要使用 - 或 – 前綴
定義方法
parser.add_argument('filename', help='輸入文件名')
parser.add_argument('output_dir', help='輸出目錄')
使用示例
python script.py input.txt output/
input.txt 對(duì)應(yīng) filename 參數(shù)
output/ 對(duì)應(yīng) output_dir 參數(shù)
高級(jí)用法
# 接受多個(gè)值
parser.add_argument('files', nargs='+', help='一個(gè)或多個(gè)文件')
# 固定數(shù)量參數(shù)
parser.add_argument('coordinates', nargs=2, metavar=('X', 'Y'), help='X和Y坐標(biāo)')2. 可選參數(shù)
可選參數(shù)通常以 - 或 – 開頭，可以按任意順序提供。
特點(diǎn)
可選提供：可以省略（除非設(shè)置 required=True）
順序無(wú)關(guān)：可以任意順序指定
有前綴：使用 -（短參數(shù)）或 --（長(zhǎng)參數(shù)）前綴
定義方法
parser.add_argument('-v', '--verbose', action='store_true', help='詳細(xì)輸出')
parser.add_argument('-o', '--output', help='輸出文件路徑')
parser.add_argument('--count', type=int, default=1, help='重復(fù)次數(shù)')
使用示例
python script.py --verbose -o result.txt # 或 python script.py -v --output=result.txt
3. 位置參數(shù)與可選參數(shù)對(duì)比
| 特性 | 位置參數(shù) | 可選參數(shù) |
|---|---|---|
| 必要性 | 必須提供 | 可選(除非設(shè)置 required=True) |
| 前綴 | 無(wú) | - 或 -- |
| 順序 | 重要 | 不重要 |
| 典型用途 | 主要輸入(如文件名) | 選項(xiàng)和標(biāo)志 |
| 默認(rèn)值 | 不常見 | 常見 |
| 多值支持 | 常見(nargs=‘+’) | 也支持 |
4. 混合使用示例
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description='文件處理工具')
# 位置參數(shù)
parser.add_argument('source', help='源文件路徑')
parser.add_argument('destination', help='目標(biāo)路徑')
# 可選參數(shù)
parser.add_argument('-c', '--copy', action='store_true', help='復(fù)制模式')
parser.add_argument('-m', '--move', action='store_true', help='移動(dòng)模式')
parser.add_argument('--size', type=int, choices=[1, 2, 4], help='塊大小(1,2或4KB)')
parser.add_argument('-v', '--verbose', action='count', default=0,
help='輸出詳細(xì)程度(-v, -vv, -vvv)')
args = parser.parse_args()
print(f"源: {args.source}")
print(f"目標(biāo): {args.destination}")
print(f"模式: {'移動(dòng)' if args.move else '復(fù)制'}")
print(f"詳細(xì)級(jí)別: {args.verbose}")四、多種參數(shù)類型和驗(yàn)證和子命令系統(tǒng)
argparse 提供了多種參數(shù)類型和驗(yàn)證機(jī)制，確保用戶輸入符合預(yù)期。
1. 基本參數(shù)類型
指定參數(shù)類型
使用 type 參數(shù)可以指定輸入值的類型：
parser.add_argument('--num', type=int, help='整數(shù)參數(shù)')
parser.add_argument('--size', type=float, help='浮點(diǎn)數(shù)參數(shù)')
parser.add_argument('--file', type=argparse.FileType('r'), help='輸入文件')
常用內(nèi)置類型
int: 整數(shù)
float: 浮點(diǎn)數(shù)
str: 字符串(默認(rèn))
argparse.FileType(‘r’/‘w’): 文件對(duì)象(自動(dòng)打開)
2. 參數(shù)驗(yàn)證
范圍驗(yàn)證
通過自定義函數(shù)或結(jié)合 choices 實(shí)現(xiàn)：
# 使用 choices 限制可選值
parser.add_argument('--color', choices=['red', 'green', 'blue'], help='顏色選擇')
# 自定義驗(yàn)證函數(shù)
def check_positive(value):
ivalue = int(value)
if ivalue <= 0:
raise argparse.ArgumentTypeError(f"{value} 必須是正數(shù)")
return ivalue
parser.add_argument('--positive', type=check_positive)正則表達(dá)式驗(yàn)證
import re
def validate_email(email):
if not re.match(r'^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$', email):
raise argparse.ArgumentTypeError(f"'{email}' 不是有效的郵箱地址")
return email
parser.add_argument('--email', type=validate_email)3. 高級(jí)參數(shù)處理
列表參數(shù)
# 接收多個(gè)值
parser.add_argument('--nums', nargs='+', type=int, help='多個(gè)整數(shù)')
# 固定數(shù)量參數(shù)
parser.add_argument('--coords', nargs=2, metavar=('X', 'Y'), help='X Y 坐標(biāo)')布爾參數(shù)
# 開關(guān)型參數(shù)
parser.add_argument('--enable', action='store_true', help='啟用功能')
parser.add_argument('--disable', action='store_false', dest='enable', help='禁用功能')
# 另一種方式
parser.add_argument('--flag', action=argparse.BooleanOptionalAction, help='布爾標(biāo)志')計(jì)數(shù)參數(shù)
parser.add_argument('-v', '--verbose', action='count', default=0,
help='增加輸出詳細(xì)程度(如 -vvv)')
4. 參數(shù)組
互斥參數(shù)
group = parser.add_mutually_exclusive_group(required=True)
group.add_argument('--create', action='store_true', help='創(chuàng)建模式')
group.add_argument('--delete', action='store_true', help='刪除模式')
參數(shù)分組
parser = argparse.ArgumentParser()
input_group = parser.add_argument_group('輸入選項(xiàng)')
input_group.add_argument('--input-file', help='輸入文件')
input_group.add_argument('--input-dir', help='輸入目錄')
output_group = parser.add_argument_group('輸出選項(xiàng)')
output_group.add_argument('--output-file', help='輸出文件')5. 子命令
parser = argparse.ArgumentParser()
subparsers = parser.add_subparsers(dest='command', required=True)
# 創(chuàng)建子命令
parser_create = subparsers.add_parser('create', help='創(chuàng)建資源')
parser_create.add_argument('name', help='資源名稱')
# 刪除子命令
parser_delete = subparsers.add_parser('delete', help='刪除資源')
parser_delete.add_argument('id', type=int, help='資源ID')6. 默認(rèn)值和必需參數(shù)
parser.add_argument('--port', type=int, default=8080, help='端口號(hào)(默認(rèn): 8080)')
parser.add_argument('--username', required=True, help='必須指定用戶名')
7. 自定義參數(shù)處理
class PercentageAction(argparse.Action):
def __call__(self, parser, namespace, values, option_string=None):
if not 0 <= values <= 100:
raise argparse.ArgumentError(self, "必須在0-100之間")
setattr(namespace, self.dest, values)
parser.add_argument('--percent', type=int, action=PercentageAction, help='百分比(0-100)')五、自動(dòng)錯(cuò)誤處理
argparse 模塊提供了自動(dòng)錯(cuò)誤處理功能，能夠檢測(cè)和報(bào)告用戶輸入中的各種問題。
1. 內(nèi)置自動(dòng)錯(cuò)誤檢測(cè)
argparse 會(huì)自動(dòng)處理以下常見錯(cuò)誤情況。
參數(shù)缺失錯(cuò)誤
# 當(dāng)必需參數(shù)未提供時(shí)
parser.add_argument('required_arg', help='必需參數(shù)')
# 用戶未提供時(shí)會(huì)自動(dòng)報(bào)錯(cuò)
無(wú)效參數(shù)錯(cuò)誤
# 當(dāng)用戶提供了未定義的參數(shù)時(shí) # 例如用戶輸入 --unknown 但未定義此參數(shù)
類型轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤
parser.add_argument('--num', type=int)
# 用戶輸入非數(shù)字時(shí)會(huì)自動(dòng)報(bào)錯(cuò)：error: argument --num: invalid int value: 'abc'
參數(shù)值驗(yàn)證錯(cuò)誤
parser.add_argument('--size', choices=['S', 'M', 'L'])
# 用戶輸入無(wú)效選項(xiàng)時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)
2. 自定義錯(cuò)誤處理
方法1：自定義類型驗(yàn)證函數(shù)
def positive_int(value):
try:
ivalue = int(value)
if ivalue <= 0:
raise argparse.ArgumentTypeError(f"{value} 必須是正整數(shù)")
return ivalue
except ValueError:
raise argparse.ArgumentTypeError(f"'{value}' 不是有效整數(shù)")
parser.add_argument('--count', type=positive_int)方法2：自定義 Action 類
class RangeAction(argparse.Action):
def __call__(self, parser, namespace, values, option_string=None):
if not 0 <= values <= 100:
parser.error(f"{option_string} 必須在0到100之間")
setattr(namespace, self.dest, values)
parser.add_argument('--percent', type=int, action=RangeAction)方法3：后解析驗(yàn)證
def validate_args(args):
if args.start > args.end:
raise ValueError("開始值不能大于結(jié)束值")
parser.add_argument('--start', type=int)
parser.add_argument('--end', type=int)
args = parser.parse_args()
try:
validate_args(args)
except ValueError as e:
parser.error(str(e))3. 錯(cuò)誤處理配置
自定義錯(cuò)誤消息格式
parser = argparse.ArgumentParser(
formatter_class=argparse.ArgumentDefaultsHelpFormatter,
epilog="遇到錯(cuò)誤時(shí)請(qǐng)聯(lián)系支持團(tuán)隊(duì)"
)
控制退出行為
try:
args = parser.parse_args()
except argparse.ArgumentError as e:
print(f"參數(shù)錯(cuò)誤: {e}")
parser.print_help()
sys.exit(2) # Unix慣例: 2表示命令行用法錯(cuò)誤
4. 錯(cuò)誤處理技巧
顯示更友好的錯(cuò)誤消息
try:
args = parser.parse_args()
except argparse.ArgumentTypeError as e:
print(f"錯(cuò)誤: {e}")
print("請(qǐng)輸入 --help 查看用法")
sys.exit(1)
收集所有錯(cuò)誤而非立即退出
parser = argparse.ArgumentParser(exit_on_error=False)
try:
args = parser.parse_args()
except argparse.ArgumentError as e:
errors.append(str(e))
5. 錯(cuò)誤處理總結(jié)
- 提供清晰的錯(cuò)誤消息：確保錯(cuò)誤信息能指導(dǎo)用戶正確使用
- 一致性：保持錯(cuò)誤格式一致，便于用戶理解
- 防御性編程：對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行額外驗(yàn)證
- 適當(dāng)退出代碼：使用標(biāo)準(zhǔn)退出代碼(如2表示用法錯(cuò)誤)
- 記錄錯(cuò)誤：對(duì)于復(fù)雜應(yīng)用，考慮記錄錯(cuò)誤日志
六、應(yīng)用與實(shí)踐
1. 需要用戶輸入?yún)?shù)的腳本
當(dāng) Python 腳本需要接收外部輸入（如文件路徑、配置選項(xiàng)、運(yùn)行模式等）時(shí)，argparse 可以方便地解析命令行參數(shù)，而不是硬編碼在代碼中。
示例場(chǎng)景
- 數(shù)據(jù)處理腳本需要輸入文件路徑
- 機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練腳本需要調(diào)整超參數(shù)（如學(xué)習(xí)率、批次大?。?/li>
- 日志分析工具需要指定時(shí)間范圍或過濾條件
示例代碼
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="處理CSV文件")
parser.add_argument("input_file", help="輸入CSV文件路徑")
parser.add_argument("--output", "-o", help="輸出文件路徑（可選）")
parser.add_argument("--delimiter", default=",", help="分隔符（默認(rèn)：逗號(hào)）")
args = parser.parse_args()
print(f"處理文件: {args.input_file}")
if args.output:
print(f"輸出到: {args.output}")
print(f"分隔符: {args.delimiter}")2. 需要支持可選參數(shù)和默認(rèn)值的腳本
如果你的腳本有些參數(shù)是可選的，并且需要默認(rèn)值，argparse 可以輕松管理這些參數(shù)。
示例場(chǎng)景
- 爬蟲腳本可以設(shè)置
--delay（默認(rèn) 1 秒）控制請(qǐng)求間隔 - 圖像處理腳本可以設(shè)置
--quality（默認(rèn) 90）控制輸出質(zhì)量 - 數(shù)據(jù)庫(kù)備份腳本可以設(shè)置
--compress（默認(rèn)True）控制是否壓縮
示例代碼
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="爬蟲腳本")
parser.add_argument("--delay", type=float, default=1.0, help="請(qǐng)求間隔（秒）")
parser.add_argument("--max-pages", type=int, default=10, help="最大爬取頁(yè)數(shù)")
parser.add_argument("--headless", action="store_true", help="是否使用無(wú)頭模式")
args = parser.parse_args()
print(f"請(qǐng)求間隔: {args.delay} 秒")
print(f"最大爬取頁(yè)數(shù): {args.max_pages}")
if args.headless:
print("使用無(wú)頭模式")3. 需要子命令的 CLI 工具（類似git）
如果你的工具支持多個(gè)子命令（如 git commit、git push），argparse 的 subparsers 功能可以很好地組織代碼。
示例場(chǎng)景
- 版本控制工具（類似
git） - 數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具（
db backup、db restore） - 系統(tǒng)管理工具（
system start、system stop）
示例代碼
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具")
subparsers = parser.add_subparsers(dest="command", required=True)
# 子命令：backup
backup_parser = subparsers.add_parser("backup", help="備份數(shù)據(jù)庫(kù)")
backup_parser.add_argument("--output", required=True, help="備份文件路徑")
backup_parser.add_argument("--compress", action="store_true", help="是否壓縮")
# 子命令：restore
restore_parser = subparsers.add_parser("restore", help="恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)")
restore_parser.add_argument("input", help="備份文件路徑")
args = parser.parse_args()
if args.command == "backup":
print(f"備份數(shù)據(jù)庫(kù)到: {args.output}")
if args.compress:
print("啟用壓縮")
elif args.command == "restore":
print(f"從 {args.input} 恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)")4. 需要自動(dòng)生成幫助文檔（--help）
argparse 自動(dòng)生成 --help 信息，用戶無(wú)需手動(dòng)編寫幫助文本。
示例代碼：
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="一個(gè)示例程序")
parser.add_argument("input", help="輸入文件")
parser.add_argument("--output", "-o", help="輸出文件")
parser.add_argument("--verbose", "-v", action="store_true", help="顯示詳細(xì)日志")
args = parser.parse_args()運(yùn)行 python script.py --help 會(huì)輸出：
usage: script.py [-h] [--output OUTPUT] [--verbose] input
一個(gè)示例程序
positional arguments:
input 輸入文件
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
--output OUTPUT, -o OUTPUT
輸出文件
--verbose, -v 顯示詳細(xì)日志5. 需要參數(shù)類型檢查和錯(cuò)誤提示
argparse 可以自動(dòng)檢查參數(shù)類型（如 int、float），并提示錯(cuò)誤。
示例場(chǎng)景：
- 如果用戶輸入
--count abc（期望是整數(shù)），argparse會(huì)報(bào)錯(cuò) - 如果用戶輸入
--mode fast，但choices=["slow", "medium"]，會(huì)提示無(wú)效選項(xiàng)
示例代碼
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument("--count", type=int, help="必須輸入整數(shù)")
parser.add_argument("--mode", choices=["slow", "medium", "fast"], default="medium")
args = parser.parse_args()
print(f"Count: {args.count}")
print(f"Mode: {args.mode}")如果用戶輸入 --count abc，會(huì)報(bào)錯(cuò)：
error: argument --count: invalid int value: 'abc'
6. 替代sys.argv手動(dòng)解析
如果你之前用 sys.argv 手動(dòng)解析參數(shù)，argparse 可以更優(yōu)雅地處理復(fù)雜參數(shù)。
sys.argv 手動(dòng)解析（不推薦）
import sys
if len(sys.argv) < 2:
print("Usage: script.py <input> [--output OUTPUT]")
sys.exit(1)
input_file = sys.argv[1]
output_file = None
if "--output" in sys.argv:
output_index = sys.argv.index("--output") + 1
if output_index < len(sys.argv):
output_file = sys.argv[output_index]
print(f"Input: {input_file}")
if output_file:
print(f"Output: {output_file}")argparse 解析（推薦）
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument("input", help="輸入文件")
parser.add_argument("--output", "-o", help="輸出文件")
args = parser.parse_args()
print(f"Input: {args.input}")
if args.output:
print(f"Output: {args.output}")到此這篇關(guān)于Python中argparse模塊命令行參數(shù)解析介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python argparse命令行參數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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