如何在 System.CommandLine 中定义命令、选项和参数

项目
05/25/2023

重要

System.CommandLine 目前为预览版，本文档适用于版本 2.0 beta 4。一些信息与预发行产品相关，相应产品在发行之前可能会进行重大修改。对于此处提供的信息，Microsoft 不作任何明示或暗示的担保。

本文介绍如何在使用 System.CommandLine 库构建的命令行应用中定义命令、选项和参数。若要生成说明这些方法的完整应用程序，请参阅教程 System.CommandLine 入门。

有关如何设计命令行应用的命令、选项和参数的指南，请参阅设计指南。

定义根命令

每个命令行应用都有一个根命令，该命令引用可执行文件本身。如果应用没有子命令、选项或参数，则调用代码的最简单情况如下所示：

using System.CommandLine;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        var rootCommand = new RootCommand("Sample command-line app");

        rootCommand.SetHandler(() =>
        {
            Console.WriteLine("Hello world!");
        });

        await rootCommand.InvokeAsync(args);
    }
}

定义子命令

命令可以具有子命令（称为子命令或谓词），并且它们可以根据你的需要嵌套任意多个级别。可以添加到子命令，如下面的示例所示：

var rootCommand = new RootCommand();
var sub1Command = new Command("sub1", "First-level subcommand");
rootCommand.Add(sub1Command);
var sub1aCommand = new Command("sub1a", "Second level subcommand");
sub1Command.Add(sub1aCommand);

可以调用此示例中最内部的子命令，如下所示：

myapp sub1 sub1a

定义选项

命令处理程序方法通常具有参数，并且值可能来自命令行选项。以下示例创建两个选项，并将其添加到根命令中。选项名称包括双连字符前缀，这是 POSIX CLIS 的典型特征。命令处理程序代码显示这些选项的值：

var delayOption = new Option<int>
    (name: "--delay",
    description: "An option whose argument is parsed as an int.",
    getDefaultValue: () => 42);
var messageOption = new Option<string>
    ("--message", "An option whose argument is parsed as a string.");

var rootCommand = new RootCommand();
rootCommand.Add(delayOption);
rootCommand.Add(messageOption);

rootCommand.SetHandler((delayOptionValue, messageOptionValue) =>
    {
        Console.WriteLine($"--delay = {delayOptionValue}");
        Console.WriteLine($"--message = {messageOptionValue}");
    },
    delayOption, messageOption);

下面是命令行输入示例，以及上述示例代码的结果输出：

myapp --delay 21 --message "Hello world!"

--delay = 21
--message = Hello world!

全局选项

若要一次向一个命令添加选项，请使用 Add 或 AddOption 方法，如前面的示例所示。若要向命令添加选项并以递归方式添加到它的所有子命令，请使用 AddGlobalOption 方法，如以下示例所示：

var delayOption = new Option<int>
    ("--delay", "An option whose argument is parsed as an int.");
var messageOption = new Option<string>
    ("--message", "An option whose argument is parsed as a string.");

var rootCommand = new RootCommand();
rootCommand.AddGlobalOption(delayOption);
rootCommand.Add(messageOption);

var subCommand1 = new Command("sub1", "First level subcommand");
rootCommand.Add(subCommand1);

var subCommand1a = new Command("sub1a", "Second level subcommand");
subCommand1.Add(subCommand1a);

subCommand1a.SetHandler((delayOptionValue) =>
    {
        Console.WriteLine($"--delay = {delayOptionValue}");
    },
    delayOption);

await rootCommand.InvokeAsync(args);

前面的代码将 --delay 添加为根命令的全局选项，并且它在 subCommand1a 的处理程序中可用。

定义参数

定义参数并将其添加到选项等命令中。下面的示例与选项示例类似，但它定义参数而不是选项：

var delayArgument = new Argument<int>
    (name: "delay",
    description: "An argument that is parsed as an int.",
    getDefaultValue: () => 42);
var messageArgument = new Argument<string>
    ("message", "An argument that is parsed as a string.");

var rootCommand = new RootCommand();
rootCommand.Add(delayArgument);
rootCommand.Add(messageArgument);

rootCommand.SetHandler((delayArgumentValue, messageArgumentValue) =>
    {
        Console.WriteLine($"<delay> argument = {delayArgumentValue}");
        Console.WriteLine($"<message> argument = {messageArgumentValue}");
    },
    delayArgument, messageArgument);

await rootCommand.InvokeAsync(args);

下面是命令行输入示例，以及上述示例代码的结果输出：

myapp 42 "Hello world!"

<delay> argument = 42
<message> argument = Hello world!

未定义默认值的参数（如前面示例中所示的 messageArgument）被视为必需参数。如果未提供所需的参数，则会显示一条错误消息，并且不会调用命令处理程序。

定义别名

命令和选项都支持别名。可以通过调用 AddAlias 将别名添加到选项：

var option = new Option("--framework");
option.AddAlias("-f");

鉴于此别名，以下命令行是等效的：

myapp -f net6.0
myapp --framework net6.0

命令别名的运行方式相同。

var command = new Command("serialize");
command.AddAlias("serialise");

此代码使以下命令行等效：

myapp serialize
myapp serialise

建议尽量减少定义的选项别名数，并避免特别定义某些别名。有关详细信息，请参阅缩写形式别名。

必需选项

若要使选项成为必需选项，请将其 IsRequired 设置为 true，如以下示例所示：

var endpointOption = new Option<Uri>("--endpoint") { IsRequired = true };
var command = new RootCommand();
command.Add(endpointOption);

command.SetHandler((uri) =>
    {
        Console.WriteLine(uri?.GetType());
        Console.WriteLine(uri?.ToString());
    },
    endpointOption);

await command.InvokeAsync(args);

命令帮助的 options 部分指示该选项是必需的：

Options:
  --endpoint <uri> (REQUIRED)
  --version               Show version information
  -?, -h, --help          Show help and usage information

如果此示例应用的命令行不包含 --endpoint，则会显示错误消息，并且不会调用命令处理程序：

Option '--endpoint' is required.

如果必需选项具有默认值，则无需在命令行上指定该选项。在这种情况下，默认值将提供所需的选项值。

隐藏命令、选项和参数

你可能想要支持命令、选项或参数，但希望避免使其易于发现。例如，它可能是已弃用的、管理或预览功能。使用 IsHidden 属性通过 Tab 自动补全或帮助来防止用户发现此类功能，如以下示例所示：

var endpointOption = new Option<Uri>("--endpoint") { IsHidden = true };
var command = new RootCommand();
command.Add(endpointOption);

command.SetHandler((uri) =>
    {
        Console.WriteLine(uri?.GetType());
        Console.WriteLine(uri?.ToString());
    },
    endpointOption);

await command.InvokeAsync(args);

此示例命令的 options 部分有助于省略 --endpoint 选项。

Options:
  --version               Show version information
  -?, -h, --help          Show help and usage information

设置参数 arity

你可以使用 Arity 属性显式设置参数 arity，不过在大多数情况下这不是必需的。 System.CommandLine 根据参数类型自动确定参数 arity：

参数类型	默认 arity
`Boolean`	`ArgumentArity.ZeroOrOne`
集合类型	`ArgumentArity.ZeroOrMore`
其他	`ArgumentArity.ExactlyOne`

多个参数

默认情况下，调用命令时，可以重复选项名称，为最大 arity 大于 1 的选项指定多个参数。

myapp --items one --items two --items three

若要在不重复选项名称的情况下允许多个参数，请将 Option.AllowMultipleArgumentsPerToken 设置为 true。此设置允许你输入以下命令行。

myapp --items one two three

如果最大参数 arity 为 1，则同一设置具有不同的效果。它允许重复一个选项，但仅采用行上的最后一个值。在下面的示例中，值 three 将传递给应用。

myapp --item one --item two --item three

列出有效的参数值

若要为选项或参数指定有效值列表，请指定枚举作为选项类型或使用 FromAmong，如以下示例所示：

var languageOption = new Option<string>(
    "--language",
    "An option that that must be one of the values of a static list.")
        .FromAmong(
            "csharp",
            "fsharp",
            "vb",
            "pwsh",
            "sql");

下面是命令行输入示例，以及上述示例代码的结果输出：

myapp --language not-a-language

Argument 'not-a-language' not recognized. Must be one of:
        'csharp'
        'fsharp'
        'vb'
        'pwsh'
        'sql'

命令帮助的 options 部分显示有效值：

Options:
  --language <csharp|fsharp|vb|pwsh|sql>  An option that must be one of the values of a static list.
  --version                               Show version information
  -?, -h, --help                          Show help and usage information

选项和参数验证

有关参数验证以及如何自定义它的信息，请参阅参数绑定一文的以下部分：

通过

如何在 System.CommandLine 中定义命令、选项和参数

定义根命令

定义子命令

定义选项

全局选项

定义参数

定义别名

必需选项

隐藏命令、选项和参数

设置参数 arity

多个参数

列出有效的参数值

选项和参数验证

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