getopt和getopt_long

GNU/Linux的命令行选项有两种类型:短选项和长选项,前者以 '-' 作为前导符,后者以 '--' 作为前导符

  。比如有一个命令:

  $ myprog -a vv --add -b --file a.txt b.txt - -- -e c.txt

  在GNU/Linux系统,对这种情况的一种合理解释是:

  a是短选项,带一个参数vv;

  add是长选项,无参数;

  b是短选项,无参数;

  file是长选项,带一个参数a.txt;

  b.txt是参数;

  -是参数,通常表示标准输入,stdin;

  --是一个指示符,表明停止扫描参数,其后所有部分都是参数,而不是选项;

  -e是参数;

  c.txt是参数

  为了简化程序设计,有几个库函数可以优雅地分析命令行参数,原型如下:

  #include <unistd.h>

  int getopt(int argc, char * const argv[],

  const char *optstring);

  extern char *optarg;

  extern int optind, opterr, optopt;

  #define _GNU_SOURCE

  #include <getopt.h>

  int getopt_long()(int argc, char * const argv[],

  const char *optstring,

  const struct option *longopts, int *longindex);

  int getopt_long()_only(int argc, char * const argv[],

  const char *optstring,

  const struct option *longopts, int *longindex);

  我们先看看用于分析短参数的getopt函数。参数含义如下:

  argc, argv是从main函数获取的参数,原样传给getopt;

  optstring指示如何分析参数。

  关于optstring,还有几点说明:

  如果选项带参数,该选项后接冒号,比如上例中optstring为"a:b",指示a带参数,b没有参数;

  如果选项带可选参数,该选项后接两个冒号,比如"a::b",表明a可能有参数,也可能没有;

  如果optstring的开头字符为':',表明如果指明选项带参数,而实际命令行没有参数时,getopt返回':'而不是'?'(默认情况下返回'?',和无法识别的参数返回一样);

  如果optstring的开头字符为'+',表明一但遇到一个无选项参数,马上停止扫描,随后的部分当作参数来解释;

  如果optstring的开头字符为'-',表明如果遇到无选项参数,则把它当作选项1(不是字符'1')的参数

  该函数每解析完一个选项,就返回该选项字符。

  如果选项带参数,参数保存在optarg中。如果选项带可选参数,而实际无参数时,optarg为NULL。

  当遇到一个不在optstring指明的选项时,返回字符‘?’。如果在optstring指明某选项带参数而实际没有参数时,返回字符‘?’或者字符‘:’,视optstring的第一个字符而定。这两种情况选项的实际值被保存在optopt中。

  当解析错误时,如果opterr为1则自动打印一条错误消息(默认),否则不打印。

  当解析完成时,返回-1。

  每当解析完一个argv,optind就会递增。如果遇到无选项参数,getopt默认会把该参数调后一位,接着解析下一个参数。如果解析完成后还有无选项的参数,则optind指示的是第一个无选项参数在argv中的索引。

  函数getopt_long()()的工作方式类似于getopt(),不过它还能接收长选项。在接收长选项之前,我们必须定义个一个结构体数组变量longopts,指明我们希望获取的长选项。

  struct option {

  const char *name;

  int has_arg;

  int *flag;

  int val;

  };

  含义如下:

  name指明长选项的名称;

  has_arg指明该选项是否带参数,1为是,0为否,2为可选;

  flag指明长选项如何返回,如果flag为NULL,则getopt_long返回val。否则返回0,flag指向一个值为val的变量。如果该长选项没有发现,flag保持不变;

  val指明返回的值,或者需要加载到被flag所指示的变量中。

  option数组的最后一个元素必须全部填充0.

  getopt_long的最后一个参数longindex在函数返回时指向被搜索到的选项在longopts数组中的下标。longindex可以为NULL,表明不需要返回这个值。

  getopt_long_only类似于getopt_long,但是它把'-'开头的选项当作长选项来处理。如果该选项与长选项不匹配,而与短选项匹配,则可以作为短选项解析。

  在短选项找到的时候,getopt_long和getopt_long_only的表现和getopt一样。如果长选项找到了,如果flag为 NULL,返回val,否则返回0。错误情况的处理和getopt一样,只是返回'?'时还可能是别的情况引起的:选项含糊不明确或者无关参数。
我们拿Linux手册的一个例子来说事。

  #include <stdio.h>     /* for printf */

  #include <stdlib.h>    /* for exit */

  #include <getopt.h>

  int

  main (int argc, char **argv) {

  int c;

  int digit_optind = 0;

  while (1) {

  int this_option_optind = optind ? optind : 1;

  int option_index = 0;

  static struct option long_options[] = {

  {"add", 1, 0, 0},

  {"append", 0, 0, 0},

  {"delete", 1, 0, 0},

  {"verbose", 0, 0, 0},

  {"create", 1, 0, ’c’},

  {"file", 1, 0, 0},

  {0, 0, 0, 0}

  };

  c = getopt_long (argc, argv, "abc:d:012",

  long_options, &option_index);

  if (c == -1)

  break;

  switch (c) {

  case 0:

  printf ("option %s", long_options[option_index].name);

  if (optarg)

  printf (" with arg %s", optarg);

  printf ("\n");

  break;

  case ’0’:

  case ’1’:

  case ’2’:

  if (digit_optind != 0 && digit_optind != this_option_optind)

  printf ("digits occur in two different argv-elements.\n");

  digit_optind = this_option_optind;

  printf ("option %c\n", c);

  break;

  case ’a’:

  printf ("option a\n");

  break;

  case ’b’:

  printf ("option b\n");

  break;

  case ’c’:

  printf ("option c with value ‘%s’\n", optarg);

  break;

  case ’d’:

  printf ("option d with value ‘%s’\n", optarg);

  break;

  case ’?’:

  break;

  default:

  printf ("?? getopt returned character code 0%o ??\n", c);

  }

  }

  if (optind < argc) {

  printf ("non-option ARGV-elements: ");

  while (optind < argc)

  printf ("%s ", argv[optind++]);

  printf ("\n");

  }

  exit (0);

  }

  我们用digit_optind和this_option_optind来跟踪选项012是否在一起,比如选项 -012 和-0 -1 -2 的optind情况是不一样的,前者返回0、1、2时optind相同,而后者optind的值依次大1。

希望你能看懂。。

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