Python命令行脚本如何快速开发与调试？

Python命令行脚本是一种通过命令行界面（CLI）运行的Python程序，它允许用户与程序进行交互，传递参数，并执行特定任务，Python因其简洁的语法和强大的标准库，成为编写命令行脚本的理想选择，下面将详细介绍Python命令行脚本的创建、运行、参数处理以及高级功能。

（图片来源网络，侵删）

创建一个简单的Python命令行脚本非常容易,只需创建一个以.py为扩展名的文件，并在文件中编写Python代码，一个简单的脚本hello.py可以这样写：

print("Hello, World!")

保存后,打开终端或命令提示符，导航到脚本所在目录，然后运行python hello.py（在Python 3中可能需要使用python3 hello.py），终端将输出“Hello, World!”，这是最基础的命令行脚本形式。

为了增强脚本的灵活性,通常需要处理用户输入的参数，Python内置的sys模块可以获取命令行参数。sys.argv是一个列表，其中第一个元素是脚本名称，后续元素是用户传入的参数，修改hello.py如下：

import sys
name = sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else "World"
print(f"Hello, {name}!")

运行python hello.py Alice将输出“Hello, Alice!”，如果未提供参数，则默认输出“Hello, World!”，这种方式适合简单的参数处理，但当参数较多时，使用argparse模块会更高效。

（图片来源网络，侵删）

argparse是Python标准库中用于解析命令行参数的强大工具，它支持位置参数、可选参数、参数类型、默认值、帮助信息等复杂功能，以下是一个使用argparse的示例：

import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="A simple greeting script.")
parser.add_argument("name", help="The name to greet")
parser.add_argument("--times", type=int, default=1, help="Number of times to greet")
args = parser.parse_args()
for _ in range(args.times):
    print(f"Hello, {args.name}!")

运行python hello.py --times 3 Bob将输出三次“Hello, Bob!”。argparse会自动生成帮助信息，运行python hello.py -h即可查看。

除了参数处理,Python命令行脚本还可以与其他命令行工具结合使用，通过subprocess模块可以调用外部命令并获取其输出，以下是一个示例，使用subprocess运行ls命令（在Windows上可能是dir）：

import subprocess
result = subprocess.run(["ls", "-l"], capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)

这将列出当前目录的详细文件信息。subprocess还支持更复杂的交互，如管道和重定向。

（图片来源网络，侵删）

为了提升用户体验,可以添加进度条或彩色输出。tqdm库可以轻松实现进度条，而colorama库可以在终端中输出彩色文本。

from tqdm import tqdm
import time
for i in tqdm(range(10)):
    time.sleep(0.1)

运行后将显示一个动态进度条,彩色输出示例：

from colorama import Fore, Style
print(Fore.RED + "This is red text" + Style.RESET_ALL)

Python命令行脚本还可以打包为可执行文件,方便分发，使用PyInstaller工具可以将脚本转换为独立的可执行文件，安装后运行pyinstaller --onefile script.py即可生成可执行文件。

以下是一个综合示例,展示了一个完整的命令行脚本功能：

import argparse
import sys
from tqdm import tqdm
def greet(name, times):
    for _ in tqdm(range(times), desc="Greeting"):
        print(f"Hello, {name}!")
def main():
    parser = argparse.ArgumentParser(description="Advanced greeting script.")
    parser.add_argument("name", help="Name to greet")
    parser.add_argument("--times", type=int, default=1, help="Number of greetings")
    args = parser.parse_args()
    greet(args.name, args.times)
if __name__ == "__main__":
    main()

运行python script.py Alice --times 5将显示进度条并输出五次问候。

相关问答FAQs：

如何处理命令行参数中的可选值？
使用argparse的nargs参数可以处理可选值。parser.add_argument("--output", nargs="?", const="default.txt", help="Output file")表示--output可以不带值（此时使用const的值）或带一个值。
如何在Python脚本中捕获键盘中断（Ctrl+C）？
使用try-except块捕获KeyboardInterrupt异常。
```
try:
    main()
except KeyboardInterrupt:
    print("\nScript interrupted by user.")
    sys.exit(1)
```