bash/shell 解析命令行参数工具：getopts/getopt

bash 脚本中，简单点的参数选项，我们可以直接用位置参数 $1 $2 这样来获取处理了，例如下面这段代码片段：

optionParam=$1
baseHdfsPath=$2
echo $optionParam|grep -qE '^(-d|-l)$' || usage
echo $baseHdfsPath|grep -qE '^/' || usage

if [[ $optionParam == "-l" ]]
then
	echo --------------------$startTime----------------------
	listDir "$baseHdfsPath"
	echo --------------------`date +'%F %T'`----------------------
else
	echo --------------------$startTime----------------------
	downLoadFiles "$baseHdfsPath"
	echo --------------------`date +'%F %T'`----------------------
fi

但是如果你的参数选项很多，比如 rsync、wget 等动辄几十上百的参数选项，那就必须用专业的工具来处理了，在 bash/shell 中我们一般用：getopts/getopt 

1、bash 内置的 getopts：

先看简单的例子：

#!/bin/bash
while getopts 'd:Dm:f:t:' OPT; do
    case $OPT in
        d)
            DEL_DAYS="$OPTARG";;
        D)
            DEL_ORIGINAL='yes';;
        f)
            DIR_FROM="$OPTARG";;
        m)
            MAILDIR_NAME="$OPTARG";;
        t)
            DIR_TO="$OPTARG";;
        ?)
            echo "Usage: `basename $0` [options] filename"
    esac
done

shift $(($OPTIND - 1))

getopts后面的字符串就是可以使用的选项列表，每个字母代表一个选项，后面带:的意味着选项除了定义本身之外，还会带上一个参数作为选项的值，比如d:在实际的使用中就会对应-d 30，选项的值就是30；getopts字符串中没有跟随:的是开关型选项，不需要再指定值，相当于true/false，只要带了这个参数就是true。如果命令行中包含了没有在getopts列表中的选项，会有警告信息，如果在整个getopts字符串前面也加上个:，就能消除警告信息了。

使用getopts识别出各个选项之后，就可以配合case来进行相应的操作了。操作中有两个相对固定的“常量”，一个是OPTARG，用来取当前选项的值，另外一个是OPTIND，代表当前选项在参数列表中的位移。注意case中的最后一个选择──?，代表这如果出现了不认识的选项，所进行的操作。

选项参数识别完成之后，如果要取剩余的其它命令行参数，可以使用shift把选项参数抹去，就像例子里面的那样，对整个参数列表进行左移操作，最左边的参数就丢失了（已经用case判断并进行了处理，不再需要了），位移的长度正好是刚才case循环完毕之后的OPTIND - 1，因为参数从1开始编号，选项处理完毕之后，正好指向剩余其它参数的第一个。在这里还要知道，getopts在处理参数的时候，处理一个开关型选项，OPTIND加1，处理一个带值的选项参数，OPTIND则会加2。

最后，真正需要处理的参数就是$1~$#了，可以用for循环依次处理。

使用getopts处理参数虽然是方便，但仍然有两个小小的局限：

1.选项参数的格式必须是-d val，而不能是中间没有空格的-dval。
2.所有选项参数必须写在其它参数的前面，因为getopts是从命令行前面开始处理，遇到非-开头的参数，或者选项参数结束标记--就中止了，如果中间遇到非选项的命令行参数，后面的选项参数就都取不到了。
3.不支持长选项， 也就是--debug之类的选项

再看个实例：

#!/bin/bash
echo 初始 OPTIND: $OPTIND

while getopts "a:b:c" arg #选项后面的冒号表示该选项需要参数
do
    case $arg in
        a)
			echo "a's arg:$OPTARG" #参数存在$OPTARG中
			;;
        b)
			echo "b's arg:$OPTARG"
			;;
        c)
			echo "c's arg:$OPTARG"
			;;
        ?)  #当有不认识的选项的时候arg为?
			echo "unkonw argument"
			exit 1
		;;
    esac
done

echo 处理完参数后的 OPTIND：$OPTIND
echo 移除已处理参数个数：$((OPTIND-1))
shift $((OPTIND-1))
echo 参数索引位置：$OPTIND
echo 准备处理余下的参数：
echo "Other Params: $@"

结果：

june@Win7 192.168.1.111 02:32:45 ~ >
bash b.sh -a 1 -b 2 -c 3  test -oo xx -test
初始 OPTIND: 1
a's arg:1
b's arg:2
c's arg:
处理完参数后的 OPTIND：6
移除已处理参数个数：5
参数索引位置：6
准备处理余下的参数：
Other Params: 3 test -oo xx -test
june@Win7 192.168.1.111 02:32:49 ~ >
bash b.sh -a 1 -c 3 -b 2 test -oo xx -test   # 非参数选项注意顺序与值，不要多传
初始 OPTIND: 1
a's arg:1
c's arg:
处理完参数后的 OPTIND：4
移除已处理参数个数：3
参数索引位置：4
准备处理余下的参数：
Other Params: 3 -b 2 test -oo xx -test
june@Win7 192.168.1.111 02:33:14 ~ >
bash b.sh -a 1 -c -b 2 test -oo xx -test
初始 OPTIND: 1
a's arg:1
c's arg:
b's arg:2
处理完参数后的 OPTIND：6
移除已处理参数个数：5
参数索引位置：6
准备处理余下的参数：
Other Params: test -oo xx -test
june@Win7 192.168.1.111 02:33:22 ~ >

2、外部强大的参数解析工具：getopt

先来看下getopt/getopts的区别
1. getopts是bash内建命令的， 而getopt是外部命令
2. getopts不支持长选项， 比如： --date
3. 在使用getopt的时候， 每处理完一个位置参数后都需要自己shift来跳到下一个位置， getopts只需要在最后使用shift $(($OPTIND - 1))来跳到parameter的位置。
4. 使用getopt时， 在命令行输入的位置参数是什么， 在getopt中需要保持原样， 比如 -t ， 在getopt的case语句中也要使用-t，  而getopts中不要前面的-。
5. getopt往往需要跟set配合使用
6. getopt -o的选项注意一下

7. getopts 使用语法简单，getopt 使用语法较复杂

8. getopts 不会重排所有参数的顺序，getopt 会重排参数顺序

9. getopts 出现的目的是为了代替 getopt 较快捷的执行参数分析工作

下面是getopt自带的一个例子：

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->
#!/bin/bash

# A small example program for using the new getopt(1) program.
# This program will only work with bash(1)
# An similar program using the tcsh(1) script language can be found
# as parse.tcsh

# Example input and output (from the bash prompt):
# ./parse.bash -a par1 'another arg' --c-long 'wow!*\?' -cmore -b " very long "
# Option a
# Option c, no argument
# Option c, argument `more'
# Option b, argument ` very long '
# Remaining arguments:
# --> `par1'
# --> `another arg'
# --> `wow!*\?'

# Note that we use `"$@"' to let each command-line parameter expand to a
# separate word. The quotes around `$@' are essential!
# We need TEMP as the `eval set --' would nuke the return value of getopt.

#-o表示短选项，两个冒号表示该选项有一个可选参数，可选参数必须紧贴选项
#		如-carg 而不能是-c arg
#--long表示长选项
#"$@" ：参数本身的列表，也不包括命令本身
# -n:出错时的信息
# -- ：举一个例子比较好理解：
#我们要创建一个名字为 "-f"的目录你会怎么办？
# mkdir -f #不成功，因为-f会被mkdir当作选项来解析，这时就可以使用
# mkdir -- -f 这样-f就不会被作为选项。

TEMP=`getopt -o ab:c:: --long a-long,b-long:,c-long:: \
     -n 'example.bash' -- "$@"`

if [ $? != 0 ] ; then echo "Terminating..." >&2 ; exit 1 ; fi

# Note the quotes around `$TEMP': they are essential!
#set 会重新排列参数的顺序，也就是改变$1,$2...$n的值，这些值在getopt中重新排列过了
eval set -- "$TEMP"

#经过getopt的处理，下面处理具体选项。

while true ; do
    case "$1" in
        -a|--a-long) echo "Option a" ; shift ;;
        -b|--b-long) echo "Option b, argument \`$2'" ; shift 2 ;;
        -c|--c-long)
            # c has an optional argument. As we are in quoted mode,
            # an empty parameter will be generated if its optional
            # argument is not found.
            case "$2" in
                "") echo "Option c, no argument"; shift 2 ;;
                *)  echo "Option c, argument \`$2'" ; shift 2 ;;
            esac ;;
        --) shift ; break ;;
        *) echo "Internal error!" ; exit 1 ;;
    esac
done
echo "Remaining arguments:"
for arg do
   echo '--> '"\`$arg'" ;
done

关于 getopt 选项重排的解释：

比如我们使用
./test -a  -b arg arg1 -c 
你可以看到,命令行中多了个arg1参数，在经过getopt和set之后，命令行会变为：
-a -b arg -c -- arg1
$1指向-a,$2指向-b,$3指向arg,$4指向-c,$5指向--,而多出的arg1则被放到了最后。

getopt 对参数顺序进行重排的意义：这样可以将带 "-" 或 "–" 的参数写在其他参数的前面，也可以写在后面，而 getopts 是没有这样的能力的，具体没有的原因就是因为 getopts 直接进入了 while 循环处理参数，而 getopt 游一个 set — ${ARGS} 的过程。另外还要注意到的是，在使用 getopt 处理完参数之后，"${@}" 变量 “被清洗干净了” ，里面包含了所有不带 "-" 或 "–" 的参数，所以你可以继续使用 ${1}，${2} 等来调用他们。

3、Refer：

1、Bash Shell中命令行选项/参数处理

http://www.cnblogs.com/FrankTan/archive/2010/03/01/1634516.html

2、bash处理命令行参数：getopts/getopt 

http://blog.chinaunix.net/uid-21651880-id-3392466.html

3、getopt 使用教程并与 getopts 比较

http://hiaero.net/getopts-versus-getopt/

4、bash getopts, short options only, all require values, own validation

http://unix.stackexchange.com/questions/75219/bash-getopts-short-options-only-all-require-values-own-validation