R 包 optparse 之命令行参数传递

对于经常与 Linux 打交道的生物信息分析童鞋们，我们今天分享一下怎么在命令行下通过传递参数（类似perl、python）的方式执行 R 脚本。

一般来说，命令行下使用 Rscript 执行 R 脚本，需要下面几方面信息：

一个输入的文件名（文件通常为 text 文本，包含了用于 R 处理的输入数据信息）
一个可选的附加参数（如，输出的文件名：使用者不提供的话，通过程序指定默认值）

R 的方式接收参数

这种方式最常用的方法就是使用 commandArgs 函数。例如我们创建一个 testScript-1.R 的 R 程序：

#!/usr/bin/env Rscript
args = commandArgs(trailingOnly=TRUE)

## test if there is at least one argument: if not, return an error
if (length(args)==0) {
    stop("At least one argument must be supplied (input file).n", call.=FALSE)
} else if (length(args)==1) {
    # default output file
    args[2] = "out.txt"
}

## program ...
df = read.table(args[1], header=TRUE)
df_out = t(df)
write.table(df_out, file=args[2], row.names=TRUE, col.name=FALSE)

这样，我们就可以在命令行下执行 testScript-1.R：

$ Rscript --vanilla testScript-1.R iris.txt out.txt

或者：

$ Rscript --vanilla testScript-1.R iris.txt

args = commandArgs(trailingOnly=TRUE)，运行会产生一个字符串向量 args，该向量包含了 iris.txt 和 out.txt 两项信息。
test 部分为缺失以及需要指定的默认值处理。
program 部分为 testScript-1.R 接收参数后的程序处理：把输入文件行列转置，最后把转置后的结果保存到 out.txt。

然而，当我们不输入任何文件参数时：

$ Rscript --vanilla testScript-1.R
Error: At least one argument must be supplied (input file).
Execution halted

Python 的方式接收参数

这是我们今天要讲的重点：利用 R optparse 包在命令行传递参数。optparse 主要包含了下面几个功能：

make_option，用于选项声明，包括 flags, types, default values 以及 help messages。
OptionParser，用于读取传递给 R 脚本的参数。
parse_args，用于根据 make_option 的声明对 OptionParser 传递的参数进行解析。

下面，我们以创建一个名字为 testScript-2.R 传递参数程序为例，对 optparse 的使用进行详细说明。

创建 testScript-2.R，利用 optparse 定义参数

#!/usr/bin/env Rscript
library("optparse")

option_list = list(
make_option(c("-f", "--file"), type="character", default=NULL, help="dataset file name", metavar="character"),
make_option(c("-o", "--out"), type="character", default="out.txt", help="output file name [default = %default]", metavar="character")
);

opt_parser = OptionParser(option_list=option_list);
opt = parse_args(opt_parser);

这个程序会产生一个 opt 的列表，它包含了 option_list 自定义排序的所有参数，我们通过 opt$file、opt$out 就能使用具体的参数。

定义空参数异常

if (is.null(opt$file)){
    print_help(opt_parser)
    stop("At least one argument must be supplied (input file).", call.=FALSE)
}

print_help 会打印该选项在 option_list 中的帮助信息。

程序处理

## program ...
df = read.table(opt$file, header=TRUE)
df_out = t(df)
write.table(df_out, file=opt$out, row.names=TRUE, col.name=FALSE)

print_help 会打印该选项在 option_list 中的帮助信息。

程序执行

在命令行下，我们执行：

或者：

最后，完整命令行下执行 testScript-2.R 如下：

$ Rscript --vanilla testScript-2.R -f iris.txt

# 或者：
$ Rscript --vanilla testScript-2.R -f iris.txt -o out.txt

ok，今天就介绍到这里。optparse 更多详细的信息，请参考：

https://cran.r-project.org/web/packages/optparse/index.html
https://cran.r-project.org/web/packages/optparse/optparse.pdf
https://cran.r-project.org/web/packages/optparse/vignettes/optparse.html

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