Инструменты командной строки для Python

Как выполнить простой скрипт Python?

Самый базовый способ - передать имя файла интерпретатору:

python hello.py

Если файл содержит шебанг и права на исполнение, можно запустить напрямую:

./hello.py

Для этого в первой строке файла указывается:

#!/usr/bin/env python3

Проблема: Permission denied - решается командой chmod +x hello.py.

Как передать аргументы в скрипт?

Аргументы командной строки доступны через sys.argv. Простой пример:

python arg_demo.py --name World --count 3

Код arg_demo.py:

import sys
print('Аргументы:', sys.argv)

Результат:

Аргументы: ['arg_demo.py', '--name', 'World', '--count', '3']

Для более сложной обработки используется модуль argparse. Пример:

import argparse
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('--input', required=True)
parser.add_argument('--output', default='out.txt')
args = parser.parse_args()
print(args.input, args.output)

Запуск:

python argparse_demo.py --input data.txt

Результат:

data.txt out.txt

Как использовать интерактивный режим Python?

Запуск интерпретатора без аргументов открывает интерактивную оболочку:

python

В ней можно выполнять код построчно. Для выхода используется exit() или Ctrl+D (Unix) / Ctrl+Z (Windows).

Интерактивный режим после выполнения скрипта запускается с флагом -i:

python -i script.py

После завершения скрипта сессия остаётся открытой, что полезно для отладки.

Как запустить модуль как скрипт (флаг -m)?

Флаг -m позволяет интерпретатору найти модуль в стандартных путях и выполнить его как главный скрипт. Это удобно для встроенных модулей или пакетов, установленных через pip.

Пример - запуск встроенного HTTP-сервера:

python -m http.server 8080

Сервер раздаёт файлы текущей директории по адресу http://localhost:8080.

Другой пример - форматирование JSON:

echo '{"name":"John"}' | python -m json.tool

Результат:

{
    "name": "John"
}

Так же можно запустить pdb (отладчик) или cProfile (профилировщик).

Как управлять пакетами с помощью pip?

Менеджер пакетов pip - стандартный инструмент для установки библиотек. Основные команды:

pip install requests
pip install numpy==1.21.0
pip install -r requirements.txt

Просмотр установленных пакетов:

pip list
pip freeze

Команда pip freeze выводит версии в формате, пригодном для requirements.txt.

Удаление:

pip uninstall requests

Как создать и использовать виртуальное окружение?

Виртуальное окружение изолирует зависимости проекта. Создание:

python -m venv myenv

Активация (Unix):

source myenv/bin/activate

Активация (Windows CMD):

myenv\Scripts\activate

После активации все команды python и pip работают внутри окружения. Деактивация:

deactivate

Для указания конкретной версии Python используется:

python3.10 -m venv myenv

Как выполнить однострочный код Python (флаг -c)?

Флаг -c позволяет передать код в виде строки. Полезно для быстрых вычислений или тестов:

python -c "print(2**10)"

Результат:

1024

Можно импортировать модули:

python -c "import math; print(math.pi)"

Результат:

3.141592653589793

Как отлаживать скрипты с помощью pdb?

Отладчик pdb позволяет пошагово выполнять код. Запуск:

python -m pdb script.py

Внутри отладчика доступны команды: n (next), s (step into), c (continue), q (quit).

Можно добавить точку остановки в коде:

import pdb; pdb.set_trace()

После этого выполнение остановится в указанном месте.

Как профилировать выполнение скрипта?

Модуль cProfile показывает, сколько времени занимает каждая функция. Запуск:

python -m cProfile -s cumulative script.py

Вывод сортируется по суммарному времени. Пример результата:

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
        1    0.000    0.000    0.001    0.001 script.py:2(<module>)
        1    0.001    0.001    0.001    0.001 {built-in method builtins.print}

Для анализа можно сохранить результат в файл:

python -m cProfile -o profile.stats script.py
python -m pstats profile.stats

Как проверить синтаксис скрипта без выполнения?

Модуль py_compile компилирует файл и сообщает об ошибках синтаксиса:

python -m py_compile script.py

Если ошибок нет, команда завершается без вывода. При наличии ошибок выводится сообщение, например:

SyntaxError: invalid syntax (script.py, line 3)

Также можно использовать флаг -c с compile, но py_compile удобнее для отдельных файлов.

Как управлять байт-кодом и оптимизациями?

Python по умолчанию создаёт кэш байт-кода в папке __pycache__. Флаг -B отключает это поведение:

python -B script.py

Флаг -OO включает оптимизацию (удаляет assert и docstrings):

python -OO script.py

Это может уменьшить размер и незначительно ускорить выполнение, но делает отладку сложнее.

Как изменить путь поиска модулей (PYTHONPATH)?

Переменная окружения PYTHONPATH добавляет директории в sys.path. Запуск с её установкой:

PYTHONPATH=/home/user/mylibs python script.py

На Windows:

set PYTHONPATH=C:\path\to\libs && python script.py

Это полезно для использования локальных библиотек без установки.