在工作中，我们通常会选择使用 Python 语言来编写命令行，以代替 Shell 脚本来解决系统管理的问题。Python 既可以当作脚本语言来使用，也可以用以编写大型的服务；而作为脚本语言使用时，Python 提供了很多功能来编写命令行工具，并且很多的 Python 开源项目也可以用来快速构建命令行工具。
Python 命令行 系列文章，将对 Python 命令行工具的构建展开介绍，大纲如下：
- Python 标准库提供的命令行工具
- ini 格式的配置文件解析
- Python 解析命令行参数
- 标准库 logging 的使用
- 使用开源项目快速构建强大的命令行工具
下面，我们就开始第一部分 Python 标准库提供的命令行工具 的学习吧~
获取命令行参数 - sys.argv
"""test_argv.py"""
from __future__ import print_function
import sys
print(sys.argv)
运行结果：
print(sys.argv)
sys.argv 列表保存了所有的命令行参数，第一个参数为命令行程序的名称，其余参数均以字符串的形式保存在该列表中。sys.argv 是一个保存命令行参数的普通列表，因此我们在程序中可以对该列表进行修改：
"""
test_argv.py
sys.argv is a list, so we can modify it.
"""
from __future__ import print_function
import os
import sys
def main():
sys.argv.append("")
filename = sys.argv[1]
if not os.path.isfile(filename):
raise SystemExit('{} does not exist.'.format(filename))
elif not os.access(filename, os.R_OK):
raise SystemExit('{} is not accessible.'.format(filename))
else:
print('Get {}!'.format(filename))
if __name__ == '__main__':
main()
上面的代码，从命令行获取文件名称，然后判断文件是否存在，以及是否可读。其中，我们使用 sys.argv[1] 来获取文件名称，为避免没有传参而是直接运行程序，造成的 sys.argv[1] 索引越界，我们在程序的开始，向 sys.argv 中添加了一个空字符串。
运行结果：
相当于访问一个不存在的文件
访问一个存在并可达的文件
访问一个没有读权限的文件
注：上述第一次和第三次的运行结果，退出状态都是 1 ，而只有在访问存在并可读的文件时，退出状态才为 0 。这是因为,
SystemExit不仅可以在退出时打印错误信息，还会以非 0 的返回码退出程序。
读取标准输入 - sys.stdin fileinput
sys.stdin
我们知道 Shell 脚本独特的一个优点就是管道，管道可以连接不同的 Linux 指令，使用管道我们可以用多个简单的命令来实现一个复杂的功能。因此，工作当中，我们通常也会使用管道来结合 Python 语言和 Shell 脚本的优势。
在 Python 标准库的 sys 库中，具有三种文件描述符：标准输入（sys.stdin）、标准输出（sys.stdout）和标准错误（sys.stderr）。如：下面的代码从标准输入读取内容，并打印到命令行终端：
from __future__ import print_function
import sys
for i,line in enumerate(sys.stdin):
print("line {}: {}".format(i, line), end="")
运行结果：
sys.stdin 从标准输入读取内容
sys.stdin 其实是一个普通文件对象，除了从标准输入读取内容外，我们也可以使用 sys.stdin 调用文件对象的方法：
from __future__ import print_function
import sys
def get_content_lines():
return sys.stdin.readlines()
def get_content():
return sys.stdin.read()
def main():
sys.argv.append("")
if not sys.argv[1]:
print(get_content_lines())
else:
print(get_content())
if __name__ == "__main__":
main()
运行结果：
sys.stdin.readlines、sys.stdin.read
fileinput
熟悉 Linux 系统的同学想必对 awk 都很熟悉，awk 功能强大，但语法复杂，小编是一直都记不住... ... 不过，有了 sys.stdin ，我们完全可以不使用 awk 语言，原因有以下两点：
- Python 命令可以和 Linux 下的管道进行较好地结合；
- Python 语言具有比
awk应用领域广泛、可读性好、功能强大、语法清晰等诸多优点； - Python 标准模块 fileinput 可以支持多文件处理。
因此，我们完全可以在 Linux 下使用 Python 代替 awk 进行数据处理。上面提到 fileinput 支持多文件处理，接下来我们就来详细介绍下 fileinput 的使用。
fileinput 提供了比 sys.stdin 更加通用的功能：
- fileinput 会遍历
sys.argv[1:]列表，依次读取命令行参数给出的多个文件； - 如果列表为空，则 fileinput 将会从标准输入中读取内容。
调用 fileinput.input() 方法即可按行读取内容：
from __future__ import print_function
import fileinput
for num, line in enumerate(fileinput.input()):
print("LINE {}: {}".format(num, line), end="")
运行结果：
fileinput 可以从标准输入读取数据
fileinput 从 sys.argv 中读取多个文件
fileinput 除了支持读取多个文件，也提供了一些方法，以便返回当前读取的内容属于哪一个文件，fileinput 中常用的方法如下：
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| filename | 当前读取的文件名 |
| fileno | 文件的描述符 |
| filelineno | 正在读取的行是当前文件的第几行 |
| isfirstline | 正在读取的行是否是当前文件的第一行 |
| isstdin | 正在读取文件还是直接从标准输入读取内容 |
下面是一个例子：
from __future__ import print_function
import fileinput
for line in fileinput.input():
metadata = [fileinput.filename(), fileinput.fileno(), fileinput.filelineno(), fileinput.isfirstline(), fileinput.isstdin()]
if metadata[3]:
print("\n=============================\n")
print(*metadata, end=" ")
print(line, end="")
运行结果：
fileinput 常用方法
错误信息 - SystemExit
本篇文章前面的篇幅主要讨论了，Python 如何从标准输入读取内容。下面我们将介绍如何向标准输出及错误输出中写入内容。与标准输入类似，我们借助 sys.stdout sys.stderr 即可：
import sys
sys.stdout.write('Hi\n')
sys.stderr.write('Mia\n')
首先，我们将标准输出从定向到 /dev/null ，则终端只剩下标准错误：
标准输出从定向到 /dev/null
下面，我们将标准错误从定向到 dev/null，则终端只剩下标准输出：
将标准错误重定向到 /dev/null
或者可以使用 Jupyter Notebook 来查看运行结果，更为直观：
标准输出和标准错误
注意：在实际工作中，一般情况下都不会直接调用
stdout.write来输出内容，因为 print 函数默认输出到命令行终端。
当 Python 程序执行失败时，通常需要在标准错误中输出错误信息，然后以非零的返回码退出程序。常见的做法有以下两种：
sys.stderr + sys.exit(1)
import sys
sys.stderr.write('error message.')
sys.exit(1)
运行结果：
raise SystemExit("error message.")
raise SystemExit('error message.')
运行结果：
读取密码 - getpass
等待用户输入密码
打印用户名及密码
总结：
getpass是一个非常简单的 Python 标准库，主要包含getuser函数 和getpass函数。前者用来从环境变量中获取用户名，后者用来等待用户输入密码。
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