さらに，オプショナル引数を利用するプログラムを作成しよう．たとえば op.py というプログラムを作成し，実行時に op.py 2 10 -o pow のように引数を渡すと，2の10乗を計算して1024を出力し，op.py 2 10 -o mul のように引数を渡すと，2*10を計算して20を出力する，また，オプショナル引数を省略した場合は和が計算されるというように，様々な演算を行うプログラムを作成します．
オプショナル引数を利用するには，下記プログラム (op.py) の1行目にあるように argparse モジュールをインポートします．実行時のコマンドライン引数は argparse モジュールによって解析され，その結果を変数に格納できます．また，実行時のヘルプ表示なども自動的に生成されます．なお，argparse の詳細は Python チュートリアルを確認すると良いでしょう．
下記のプログラム op.py では，2個の位置引数と1個のオプショナル引数を指定します．22行目からがメインの処理ですが，最初に get_args() 関数が実行され，コマンドライン引数を取り出す処理が行われる．10行目と11行目で整数型の2つの位置引数を取得しています．14行目では，計算方法を指定するオプショナル引数を取得します．このとき，オプショナル引数に指定できる演算方法（文字列）を列挙します．つまり，指定できる計算方法は add（和: addition），sub（差：subtraction），mul（積：multiplication），div（商：division），pow（べき乗：power）です．
様々な演算を行うプログラム (op.py)
import argparse
"""
コマンドライン引数を取り出す処理を行う関数
"""
def get_args():
# オブジェクトを生成する
parser = argparse.ArgumentParser()
# 2つの位置引数を指定する
parser.add_argument("a", type=int, help="value of a")
parser.add_argument("b", type=int, help="value of b")
# 計算方法をオプショナル引数として指定する
parser.add_argument("-o", "--operation", choices=['add', 'sub', 'mul', 'div', 'pow'], help="Type of operation")
args = parser.parse_args()
return(args)
"""
ここからメイン
"""
args = get_args()
a = args.a
b = args.b
if args.operation:
operation = args.operation
else:
operation = 'add' # 省略時はデフォルトの add にする
# 計算処理と結果の表示
if operation == 'sub':
result = a - b
print(a, '-', b, '=', result)
elif operation == 'mul':
result = a * b
print(a, 'x', b, '=', result)
elif operation == 'div':
result = a / b
print(a, '/', b, '=', result)
elif operation == 'pow':
result = a ** b
print(a, '^', b, '=', result)
else:
result = a + b
print(a, '+', b, '=', result)
実際に上のコード (op.py) を実行してみよう．まず，コマンドライン引数を指定せずに実行すると，エラーとなるが，使用方法 (usage) が表示されます．-h（ヘルプ）および -o の2種類のオプショナル引数と a，b の2種類の位置引数があることがわかります．さらに，オプショナル引数 -o には，add, sub, mul, div, pow のいずれかを指定できることもわかります．
Z:\Documents\python>python op.py ⏎
usage: op.py [-h] [-o {add,sub,mul,div,pow}] a b
op.py: error: the following arguments are required: a, b
ヘルプを見るオプショナル引数があることがわかったので，-h オプションを指定してヘルプを見てみよう．より詳細に引数の設定方法とその意味を確認できます．
Z:\Documents\python>python op.py -h ⏎
usage: op.py [-h] [-o {add,sub,mul,div,pow}] a b
positional arguments:
a value of a
b value of b
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
-o {add,sub,mul,div,pow}, --operation {add,sub,mul,div,pow}
Type of operation
ヘルプを確認するためには --help と指定しても良いでしょう．
Z:\Documents\python>python op.py --help ⏎
usage: op.py [-h] [-o {add,sub,mul,div,pow}] a b
positional arguments:
a value of a
b value of b
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
-o {add,sub,mul,div,pow}, --operation {add,sub,mul,div,pow}
Type of operation
オプショナル引数を省略して実行した場合は，和が計算されます．
Z:\Documents\python>python op.py 2 10 ⏎
2 + 10 = 12
オプショナル引数を指定して，和を計算します．
Z:\Documents\python>python op.py 2 10 -o add ⏎
2 + 10 = 12
同様に，様々なオプショナル引数を指定して計算してみます．
Z:\Documents\python>python op.py 2 10 -o add ⏎ 2 + 10 = 12 Z:\Documents\python>python op.py 2 10 -o sub ⏎ 2 - 10 = -8 Z:\Documents\python>python op.py 2 10 -o mul ⏎ 2 x 10 = 20 Z:\Documents\python>python op.py 2 10 -o div ⏎ 2 / 10 = 0.2 Z:\Documents\python>python op.py 2 10 -o pow ⏎ 2 ^ 10 = 1024
オプショナル引数は省略形 -o 以外にも --operation のように省略せずに記述することができます．
Z:\Documents\python>python op.py 2 10 --operation pow ⏎
2 ^ 10 = 1024
オプショナル引数を省略形で指定する場合は -o の直後にスペースが無くても良いでしょう．
Z:\Documents\python>python op.py 2 10 -opow ⏎
2 ^ 10 = 1024
省略せずに記述する場合は --operation の直後にスペースが必要です．よって，次のような指定ではエラーになります．
Z:\Documents\python>python op.py 2 10 --operationpow ⏎
usage: op.py [-h] [-o {add,sub,mul,div,pow}] a b
op.py: error: unrecognized arguments: --operationpow
オプショナル引数は，位置引数の前に記述しても良いでしょう．
Z:\Documents\python>python op.py -o pow 2 10 ⏎
2 ^ 10 = 1024
プログラム (op.py) の10行目，11行目では，a と b の型に int（整数）を指定しているので，実行時に引数の型が自動的にチェックされます．したがって，次のように引数 b に実数を指定した場合はエラーを表示できます．
Z:\Documents\python>python op.py 2 3.14 -o add ⏎
usage: op.py [-h] [-o {add,sub,mul,div,pow}] a b
op.py: error: argument b: invalid int value: '3.14'
引数 a と b の型は int（整数）であるので，もちろん0や負の値を入力することは可能です．
Z:\Documents\python>python op.py 2 0 -o add ⏎ 2 + 0 = 2 Z:\Documents\python>python op.py 2 -10 -o add ⏎ 2 + -10 = -8 Z:\Documents\python>python op.py 2 -10 -o pow ⏎ 2 ^ -10 = 0.0009765625
ただし，0 で割ることはできないので，商に関しては例外処理の記述を追加する必要があるでしょう．
Z:\Documents\python>python op.py 2 0 -o div ⏎
Traceback (most recent call last):
File "op.py", line 39, in <module>
result = a / b
ZeroDivisionError: division by zero