1. 前言
在编写Python脚本时，我们经常需要通过命令行参数获取一些输入。命令行参数是指在执行Python脚本时，通过命令行输入的参数。本文将介绍如何使用Python获取命令行参数，并提供实例演示。
2. 获取命令行参数的方法
Python提供了sys模块来访问命令行参数。sys.argv变量是一个字符串列表，其中存储了命令行参数。其中，第一个参数是脚本名称，其余参数是根据脚本调用时传入的参数而来的。例如，下面是获取命令行参数的基本代码：
import sys
# 打印命令行参数
print(sys.argv)
将上述代码保存为脚本文件（如test.py），并在命令行输入以下命令：
python test.py hello world则输出结果如下：
['test.py', 'hello', 'world']可以看到，sys.argv变量包含了脚本的名称和传递的参数。
2.1 解析命令行参数
通常我们需要对命令行输入的参数进行解析，以便根据不同的参数执行不同的操作。例如，如果命令行输入的参数是一个文件路径，则我们需要读取该文件的内容；如果命令行输入的参数是一个整数，我们需要执行相应的数学运算。
Python提供了argparse模块来解析命令行参数。argparse模块可以自动处理参数解析，并生成易于使用的帮助文档。下面是一个使用argparse模块的示例：
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description='An example of argparse')
parser.add_argument('filename', help='the file to read')
parser.add_argument('-n', '--number', type=int, default=10, help='number of lines to print')
args = parser.parse_args()
# 打开文件，并读取指定行数
with open(args.filename) as f:
print(''.join(f.readlines()[:args.number]))
在上述代码中，我们使用argparse模块创建了一个ArgumentParser对象，并添加了两个参数：filename和number。其中，filename是必需的参数，代表要读取的文件名；而number是可选参数，如果未指定，则默认值为10，代表要读取的行数。
在解析命令行参数后，我们可以根据参数执行相应的操作。例如，使用open函数打开文件，并读取指定行数。
2.2 更高级的参数解析
argparse模块还提供了更高级的参数解析功能，例如支持可选参数和参数类型检查等。下面是一个更高级的解析示例：
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description='An example of argparse')
parser.add_argument('filename', help='the file to read')
parser.add_argument('-n', '--number', type=int, default=10, help='number of lines to print')
parser.add_argument('-v', '--verbose', action='store_true', help='verbose mode')
parser.add_argument('-s', '--scale', type=float, choices=[0.1, 0.2, 0.5, 1.0], help='scale factor')
args = parser.parse_args()
if args.verbose:
print('Opening file', args.filename)
# 执行相应操作
...
在上述代码中，我们添加了两个新的参数：verbose和scale。其中，verbose是一个可选参数，代表是否使用详细模式；scale是一个选择参数，用户只能选择指定的选项之一。
这里的关键是add_argument方法的参数。其中，'--number'和'-n'是长选项和短选项的名称，type参数指定了参数的数据类型，default参数指定了默认值，help参数指定了帮助文档中的描述。
3. 实例演示
3.1 读取文件
下面是一个实例，演示如何使用命令行参数读取文件：
import sys
if len(sys.argv) == 2:
filename = sys.argv[1]
# 打开文件，并读取所有内容
with open(filename) as f:
content = f.read()
# 打印文件内容
print(content)
else:
print('Usage: python test.py filename')
在上述代码中，我们判断命令行参数的数量。如果参数数量为2，则第2个参数即为文件名，我们打开该文件，读取其所有内容，并将其打印出来。否则，输出使用方法。
3.2 数学运算
下面是一个实例，演示如何使用命令行参数执行数学运算：
import sys
if len(sys.argv) == 4:
operation = sys.argv[1]
num1 = int(sys.argv[2])
num2 = int(sys.argv[3])
if operation == 'add':
print(num1 + num2)
elif operation == 'sub':
print(num1 - num2)
elif operation == 'mul':
print(num1 * num2)
elif operation == 'div':
print(num1 / num2)
else:
print('Unknown operation')
else:
print('Usage: python test.py operation num1 num2')
在上述代码中，我们判断命令行参数的数量。如果参数数量为4，则第1个参数是数学运算的类型，第2个参数和第3个参数是要计算的数值，我们根据不同的运算类型执行相应的数学运算，并将结果打印出来。否则，输出使用方法。
3.3 命令行参数解析
下面是一个实例，演示如何使用argparse模块解析命令行参数：
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description='An example of argparse')
parser.add_argument('filename', help='the file to read')
parser.add_argument('-n', '--number', type=int, default=10, help='number of lines to print')
args = parser.parse_args()
# 打开文件，并读取指定行数
with open(args.filename) as f:
print(''.join(f.readlines()[:args.number]))
在上述代码中，我们使用argparse模块创建了一个ArgumentParser对象，并添加了两个参数：filename和number。其中，filename是必需的参数，代表要读取的文件名；而number是可选参数，如果未指定，则默认值为10，代表要读取的行数。
在解析命令行参数后，我们可以根据参数执行相应的操作。例如，使用open函数打开文件，并读取指定行数。
4. 总结
使用Python获取命令行参数是一个在编写Python脚本时经常遇到的问题。Python提供了sys模块和argparse模块来获取和解析命令行参数，开发者可以根据自己的需求自由选择。在编写Python脚本时，需要仔细考虑如何处理命令行参数，以确保程序的正确性和稳定性。