Python 3 - Lernen und professionell anwenden

269

9.6

Kommandozeilen-Argumente (Optionen)

9.5.1 Anwendung: Ausgabe von Tabellen

Wenn Sie die print()-Funktion geschickt verwenden, können Sie Tabellen mit ausgerich-

teten Spalten ausgeben. Im ersten Beispiel erstellen wir eine Wertetabelle. Die erste Spalte

enthält natürliche Zahlen, die zweite Spalte Quadratwurzeln, die auf drei Stellen hinter dem

Komma genau ausgegeben werden sollen. Die Feldweite für die zweite Spalte soll zehn Zei-

chen betragen. Die Funktion

sqrt(), die die Quadratwurzel berechnet, befindet sich im

Modul

math. Deshalb werden zunächst alle Namen (darunter auch der Funktionsname

sqrt) aus dem Modul math importiert:

Beachten Sie, dass die Gleitkommazahlen aus der Wurzelberechnung in einem einheitli-

chen Format geschrieben sind. Alle Zahlen haben 3 Stellen hinter dem Komma. Anstelle

von 3.0 für die Wurzel aus 9 steht in der Tabelle 3.000. Diese Formatierung wurde mit der

Standardfunktion

format() erzielt. Das zweite Argument im format()-Aufruf ist ein so

genannter Formatierungsstring. In diesem Fall hat er folgende Bedeutung:

쐽 8: Für die Darstellung der Zahl werden 8 Stellen reserviert.

쐽 .3: Es gibt 3 Nachkommastellen.

쐽 f: Datentyp float.

Mehr zur Formatierung erfahren Sie in Kapitel 13.

9.6 Kommandozeilen-Argumente (Optionen)

Ein einfacher Mechanismus zur Eingabe von Werten ist die Übergabe als Kommandozei-

len-Argumente (Optionen). Das heißt, beim Aufruf des Skripts in einem Konsolenfenster

des Betriebssystems (z.B. Unix-Shell oder MS-Windows-Eingabeaufforderung) werden

Eingabewerte – durch Leerzeichen getrennt – hinter den Namen des Skripts geschrieben

(Abbildung 9.6). Das allgemeine Format eines Programmstarts mit Optionen ist:

Im Beispiel (Abbildung 9.6) sind

caesar.py der Name des Skripts, Bein das erste Argu-

ment und

2 das zweite Argument.

>>> from math import *

>>> for x in range(6,12):

print(x, format(sqrt(x),"8.3f"), sep="\t")

6 2 .449

7 2 .646

8 2 .828

9 3 .000

10 3.162

11 3.317

python programmname option1 option2 ...

Kapitel 9

Ein- und Ausgabe

270

Abb. 9.6: Aufruf eines Skripts mit Kommandozeilen-Argumenten in einem Konsolenfenster

Zugriff auf Optionen

Mithilfe der Variablen argv (»Argumentevektor«) des Moduls sys kann auf die Kommando-

zeilen-Argumente zugegriffen werden. Diese Variable enthält eine Liste aller übergebenen

Argumente als Liste von Zeichenketten. Dabei ist

sys.argv[0] der Dateiname des Skripts,

sys.argv[1] das erste Argument (oder die erste Option) usw.

Beispiel

Das folgende Skript chiffriert einen String nach Caesars Algorithmus (Verschiebechiffre).

Die Funktionsweise dieses klassischen Verschlüsselungsverfahrens illustriert Abbildung 9.7.

Abb. 9.7: Das Prinzip der Verschiebechiffre

Man schreibt zwei Alphabete untereinander. Dabei ist das untere Alphabet um n Stellen

zyklisch nach links verschoben. Die Zahl n – also die Anzahl der Stellen, um die verschoben

wird – bezeichnet man in diesem Zusammenhang auch als Schlüssel. Bei der Chiffrierung

(Verschlüsselung) wird jeder Buchstabe des Klartextes durch den Buchstaben ersetzt, der im

verschobenen Alphabet genau darunter steht. Aus dem Klartext

BEIN wird auf diese Weise

mit

n=2 das verschlüsselte Wort DGKP (Abbildung 9.8).

Skript:

# caesar.py

import sys

klartext = sys.argv[1] #1

n = int(sys.argv[2])

chiffriert = ""

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

A

lphabet

C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B

n=2

nach links

verschobenes Alphabet

271

9.6

Kommandozeilen-Argumente (Optionen)

Erläuterung:

#1: Zunächst werden die Argumente aus der Liste sys.argv gelesen. Beachten Sie, dass

Kommandozeilen-Argumente immer Strings sind. Deshalb muss das zweite Argument mit

der Funktion

int() in eine ganze Zahl umgewandelt werden.

#2: Der Klartext wird in eine Folge von Großbuchstaben umgewandelt. Für jedes Zeichen

des Klartextes wird in der

for-Schleife ein verschlüsseltes Zeichen ermittelt und an den

zunächst leeren String chiffriert angehängt. Dazu wird die Unicode-Nummer ermittelt und

der Verschiebewert

n hinzuaddiert (#3).

#4: Wenn die neue Nummer größer als die Unicode-Nummer für das Z –, wird 25 abgezo-

gen, um die Nummer eines Buchstaben aus dem vorderen Teil des Alphabets zu erhalten

(zyklische Verschiebung).

#5: Leerzeichen werden nicht verschlüsselt, sondern bleiben erhalten.

Skripte mit Optionen testen

Abbildung 9.8 illustriert, wie man mit der Entwicklungsumgebung Pythonwin (Windows)

ein Programm mit Kommandozeilen-Argumenten testet. Das R

UN SCRIPT-Fenster erscheint,

wenn man im Menü F

ILE auf RUN klickte. Mit IDLE ist die Übergabe von Argumenten an das

zu testende Skript nicht möglich. Alternativ kann das Skript natürlich in einem Konsolen-

fenster aufgerufen werden.

Für Kommandozeilen-Argumente, die man häufig auch Optionen nennt, gibt es eine aus-

geklügelte Syntax, die aus der Unix-Welt stammt, aber auch unter Windows funktioniert.

Zum Schluss sei noch darauf hingewiesen, dass es für die Verarbeitung dieser Optionen ein

eigenes Python-Modul namens

getopt gibt. Aus Platzgründen gehen wir nicht mehr darauf

ein. Informationen dazu findet man in Python-Referenzwerken wie z.B. Python Ge-Packt.

klartext = klartext.upper() #2

for c in klartext:

n r = ord ( c ) + n #3

i f n r > o r d(" Z " ) : #4

n r -= 2 5

if c != " ":

chiffriert += chr(nr)

e l s e :

chiffriert += " " #5

print(chiffriert)