2．3．5 从命令行运行Python 程序-Python编程轻松进阶(一)

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2.3.5 从命令行运行Python程序

在Python编程的旅程中，掌握如何从命令行（也称为终端、控制台或命令提示符）运行Python程序是一项基本技能。这不仅有助于你在没有图形用户界面(GUI)的环境下进行开发，还是自动化脚本、数据分析、Web开发等多个领域不可或缺的一环。本章节将详细介绍如何在不同操作系统上从命令行运行Python程序，包括如何编写Python脚本、如何执行这些脚本，以及处理常见的命令行参数。

2.3.5.1 理解命令行界面

首先，让我们简要回顾一下命令行界面（CLI）的基本概念。命令行界面是一种基于文本的用户界面，允许用户通过输入命令来与系统或应用程序进行交互。与图形用户界面（GUI）相比，CLI通常更加高效且资源消耗更低，特别是在执行批量任务或需要精确控制时。

2.3.5.2 编写Python脚本

在深入学习如何从命令行运行Python程序之前，你需要先了解如何编写Python脚本。Python脚本是包含Python代码的文件，通常以.py作为文件扩展名。例如，你可以创建一个名为hello.py的文件，并在其中写入以下代码：

# hello.py
print("Hello, world!")

这行代码的作用是输出“Hello, world!”到控制台。

2.3.5.3 安装Python

在能够从命令行运行Python程序之前，确保你的计算机上已经安装了Python。Python的安装过程因操作系统而异，但大多数现代操作系统都提供了简单易用的安装程序。安装完成后，你通常需要将Python的安装目录添加到系统的环境变量中，以便在命令行中直接调用Python解释器。

2.3.5.4 在Windows上运行Python程序

在Windows系统上，你可以通过以下步骤从命令行运行Python程序：

打开命令提示符：你可以通过在开始菜单搜索“cmd”或“命令提示符”来找到并打开它。
导航到脚本所在目录：使用cd命令更改当前目录到Python脚本所在的目录。例如，如果你的脚本位于C:\Users\YourName\Documents\PythonScripts目录下，你应该输入cd C:\Users\YourName\Documents\PythonScripts并回车。
运行脚本：在脚本所在目录下，输入python hello.py（如果Python已正确添加到环境变量中）并回车。你应该会在命令提示符窗口中看到“Hello, world!”的输出。

2.3.5.5 在macOS和Linux上运行Python程序

在macOS和Linux系统上，运行Python程序的过程与Windows类似，但命令可能略有不同：

打开终端：在macOS上，你可以在Launchpad的“其他”文件夹中找到“终端”应用；在Linux上，你可以通过快捷键（如Ctrl+Alt+T）打开终端。
导航到脚本所在目录：使用cd命令更改当前目录到Python脚本所在的目录。
运行脚本：在脚本所在目录下，输入python3 hello.py（注意，某些Linux发行版可能需要使用python3而不是python）并回车。你应该会在终端窗口中看到“Hello, world!”的输出。

2.3.5.6 处理命令行参数

Python脚本不仅可以执行预定义的任务，还可以接受来自命令行的参数。这通过sys.argv列表实现，该列表包含了命令行参数的字符串。sys.argv[0]是脚本的名称，sys.argv[1:]是传递给脚本的参数列表。

下面是一个简单的例子，展示了如何接收并打印命令行参数：

# greet.py
import sys
if len(sys.argv) > 1:
    name = ' '.join(sys.argv[1:])
    print(f"Hello, {name}!")
else:
    print("Hello, world!")

要运行这个脚本并传递一个参数，你可以在命令行中输入python greet.py Alice（或python3 greet.py Alice，取决于你的系统），你会看到输出“Hello, Alice!”。

2.3.5.7 高级命令行技巧

使用shebang：在Unix-like系统（包括macOS和Linux）中，你可以在Python脚本的顶部添加一行shebang（#!），指定解释器的路径。这样，你就可以直接运行脚本文件而不需要先调用python或python3命令。例如，在脚本顶部添加#!/usr/bin/env python3，然后使脚本文件可执行（使用chmod +x script.py命令），之后就可以直接通过./script.py运行脚本了。
环境变量：了解如何设置和使用环境变量对于管理不同版本的Python、库路径等非常有用。这可以通过操作系统的设置完成，也可以通过在命令行中临时设置。
使用虚拟环境：虚拟环境是隔离的Python安装，允许你在不同的项目中安装不同版本的库，而不会相互干扰。venv（Python 3.3及以上版本内置）和virtualenv（第三方库）是创建虚拟环境的流行工具。

结论

掌握从命令行运行Python程序是成为一名高效Python开发者的关键步骤。这不仅让你能够在没有图形界面的环境中工作，还为你打开了自动化任务、脚本编写和数据处理的广阔世界。通过本章节的学习，你应该能够编写简单的Python脚本，了解如何在不同操作系统上从命令行运行这些脚本，以及如何处理命令行参数。随着你技能的不断提升，你将能够编写更复杂、更强大的Python程序，并利用命令行工具来优化你的工作流程。