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我的朋友

分类: C/C++

2012-02-24 13:44:02

 

很久一起看Linux的源码就知道有getopt函数了,Windows的VC似乎没有unistd.h。上网搜到一篇说明,并将其中错误的字母修正了。
 
getopt(分析命令行参数)  
  
 
表头文件  #include
 
定义函数  int getopt(int argc,char * const argv[ ],const char * optstring);
 
函数说明  getopt()用来分析命令行参数。参数argc和argv是由main()传递的参数个数和内容。参数optstring 则代表欲处理的选项字符串。此函数会返回在argv 中下一个的选项字母,此字母会对应参数optstring 中的字母。如果选项字符串里的字母后接着冒号":",则表示还有相关的参数,全域变量optarg 即会指向此额外参数。如果getopt()找不到符合的参数则会印出错信息,并将全域变量optopt设为"?"字符,如果不希望getopt()印出错信息,则只要将全域变量opterr设为0即可。
 
返回值  如果找到符合的参数则返回此参数字母,如果参数不包含在参数optstring 的选项字母则返回"?"字符,分析结束则返回-1。
 
范例  1

#include
#include
int main(int argc,char **argv)
{
int ch;
opterr = 0;
while((ch = getopt(argc,argv,"a:bcde"))!= -1)
switch(ch)
{
case 'a':
printf("option a:'%s'\n",optarg);
break;
case 'b':
printf("option b :b\n");
break;
default:
printf("other option :%c\n",ch);
}
printf("optopt +%c\n",optopt);
}
 
执行 

$./getopt -b
option b:b
$./getopt -c
other option:c
$./getopt -a
other option :?
$./getopt -a12345
option a:'12345'
 
范例  2

#include
#include
#include

static int opt_a=0;
static int opt_b=0;
static int opt_c=0;
static int opt_d=0;
static int opt_e=0;
static char * opt_a_arg=NULL;

static void usage()
{
       fprintf(stderr,"Usage:getopt [a arg] [b] [c] [d] [e]\n");
       exit(1);

}


int main(int argc,char **argv)
{
        int opt;
        char opts[]="a:bcde";
        opterr = 0;
        while((opt = getopt(argc,argv,opts)) != -1){
                switch(opt)
                {
                        case 'a':
                                opt_a=1;
                                opt_a_arg=strdup(optarg);
                                break;
                        case 'b':
                                opt_b=1;
                                break;
                        case 'c':
                                opt_c=1;
                                break;
                        case 'd':
                                opt_d=1;
                                break;
                        case 'e':
                                opt_e=1;
                                break;
                        case '?':
                                usage();
                                break;
                }
        }

        if(opt_a || opt_b || opt_c|| opt_d || opt_e)
        {
                if(opt_a)
                        printf("opt a is set and arg is %s \n",opt_a_arg);
                if(opt_b)
                        printf("opt b is set\n");
                if(opt_c)
                        printf("opt c is set \n");
                if(opt_d)
                        printf("opt d is set \n");
                if(opt_e)
                        printf("opt e is set \n");
        }else
                usage();

}

范例  3   Glib C 的getopt源代码文件中 自带的测试的代码


#ifdef TEST

/* Compile with -DTEST to make an executable for use in testing
   the above definition of `getopt'.  */

int
main (int argc, char **argv)
{
  int c;
  int digit_optind = 0;

  while (1)
    {
      int this_option_optind = optind ? optind : 1;

      c = getopt (argc, argv, "abc:d:0123456789");
      if (c == -1)
        break;

      switch (c)
        {
        case '0':
        case '1':
        case '2':
        case '3':
        case '4':
        case '5':
        case '6':
        case '7':
        case '8':
        case '9':
          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 '?':
          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);
}

#endif /* TEST */

 

 

getopt详细使用说明

getopt()每调用一次返回一个选项。

argc 和 argv 很显然就是 main 函数的两个参数。

字符串 optstring 可以包含下列元素:单个字符,字符后面接一个冒号说明后面跟随一个选项参数,字符后面接两个冒号说明后面跟随一个可有可无的选项参数。例如,一个选项字符 "x" 表示选项 "-x" ,选项字符 "x:" 表示选项和其参数 "-x argument",选项字符 "x::" 表示选项 x 的参数是可选的(“::” 是 GNU 增加的,不一定在所有的UNIX 系统下都可以使用)。

getopt()的返回后,如果有选项参数的话 optarg 指向选项参数,并且变量 optind 包含下一个 argv 参数作为对 getopt() 下一次调用的索引。变量 optopt 保存最后一个由 getopt() 返回的已知的选项。
当参数列已经到结尾时getopt()函数返回-1,当遇到一个未知的选项时 getopt 返回'?'。参数列中选项的解释可能会被'--'取消,由于它引起 getopt()给参数处理发送结束信号并返回-1。

很多时候,我们不希望输出任何错误信息,或更希望输出自己定义的错误信息。可以采用以下两种方法来更改getopt()函数的出错信息输出行为:
在调用getopt()之前,将opterr设置为0,这样就可以在getopt()函数发现错误的时候强制它不输出任何消息。
如果optstring参数的第一个字符是冒号,那么getopt()函数就会保持沉默,并根据错误情况返回不同字符,如下:
“无效选项” ―― getopt()返回'?',并且optopt包含了无效选项字符(这是正常的行为)。
“缺少选项参数” ―― getopt()返回':',如果optstring的第一个字符不是冒号,那么getopt()返回'?',这会使得这种情况不能与无效选项的情况区分开。
例如optstring为:a:b::c,表示a带一个参数,b可选,c不带参数
如果输入d,“无效选项“,getopt返回'?'
如果输入的a忘记带参数,“缺少选项参数”,getopt应返':' ;如果不再optstring的第一个字符不是':'的话,那么将会把这个错当成"无效参数",从而getopt返回'?';从而无法区别错误类型

比如:
$ ./getopt -a -d -b foo
optind: 2
HAVE option: -a
./getopt: invalid option -- d
optind: 3
Unknown option: d
optind: 5
HAVE option: -b
The argument of -b is foo


$ ./getopt -a -- -c -b foo
optind: 2
HAVE option: -a

getopt 的源代码在下面,getopt 将只会解释到 -a。

变量opterr和optind都被初始化为1。如果想要略去命令行的前几个参数,可以在调用getopt()前将optind设成其他值。
如果不希望getopt()输出出错信息,将全域变量 opterr 设为 0 即可。

是不是使用比较简单啊!



getopt_long使用

我敢说,几乎每个人在接触到一个新的命令的时候,第一件干的事情就是 cmd -h 或者是 cmd --help,-h我们都知道是使用getopt来实现的,那么--help是怎么实现的呢?那就是getopt_long了,他可以支持长参数

先看一个例子程序:
#include
#include

int do_name, do_gf_name;
char *l_opt_arg;

static const char *shortopts = "l:ng";
struct option longopts[] = {
{"name", no_argument, NULL, 'n'},
{"gf_name", no_argument, NULL, 'g'},
{"love", required_argument, NULL, 'l'},
{0, 0, 0, 0},
};

int main (int argc, char *argv[])
{
int c;

while ((c = getopt_long (argc, argv, shortopts, longopts, NULL)) != -1)
    {
      switch (c)
   {
   case 'n':
      printf ("My name is LYR.\n");
      break;
   case 'g':
      printf ("Her name is BX.\n");
      break;
   case 'l':
      l_opt_arg = optarg;
      printf ("Our love is %s!\n", l_opt_arg);
      break;
   }
    }
return 0;
}

代码中我们使用getopt_long来实现长选项的解析,其中我们使用了一个结构体struct options的数组,struct options longopt[].
struct options的定义如下:
struct option{
     const char *name;
     int has_arg;
     int *flag;
     int val;
};

对结构中的各元素解释如下:
    const char *name
    这是选项名,前面没有短横线。譬如"help"、"verbose"之类。

    int has_arg
    描述了选项是否有选项参数。如果有,是哪种类型的参数,此时,它的值一定是下表中的一个。
    符号常量    数值    含义
    no_argument    0    选项没有参数
    required_argument    1    选项需要参数
    optional_argument    2    选项参数可选

    int *flag
    如果这个指针为NULL,那么 getopt_long()返回该结构val字段中的数值。如果该指针不为NULL,getopt_long()会使得它所指向的变量中填入val字段中 的数值,并且getopt_long()返回0。如果flag不是NULL,但未发现长选项,那么它所指向的变量的数值不变。

    int val
    这个值是发现了长选项时的返回值,或者flag不是NULL时载入*flag中的值。典型情况下,若flag不是NULL,那么val是个真/假值,譬如 1或0;另一方面,如果flag是NULL,那么 val通常是字符常量,若长选项与短选项一致,那么该字符常量应该与optstring中出现的这个选项的参数相同。

    每个长选项在长选项表中都有一个单独条目,该条目里需要填入正确的数值。数组中最后的元素的值应该全是0。数组不需要排序,getopt_long()会进行线性搜索。但是,根据长名字来排序会使程序员读起来更容易。

下面,我们看一下程序中的这个结构:
struct option longopts[] = {
{"name", no_argument, NULL, 'n'},
{"gf_name", no_argument, NULL, 'g'},
{"love", required_argument, NULL, 'l'},
{0, 0, 0, 0},
};
结构说明了三个常选项,name、gf_name、love三个选项,其中love需要选项;它们分别对应的短选项是n、g、l。
注意:上面结构体数组中的结构体的第三个参数flag都为NULL.

程序运行结果:
$ ./getopt_long --name
My name is LYR.
$ ./getopt_long -n
My name is LYR.
$ ./getopt_long -l me
Our love is me!
$ ./getopt_long --love me
Our love is me!
$

 

命令行参数
命令行程序设计的首要任务是解析命令行参数,GUI派的程序员很少关心这个。这里,对参数采用了一种比较通俗的定义:命令行上除命令名之外的字符串。参数由多项构成,项与项之间用空白符彼此隔开。
参数进一步分为选项和操作数。选项用于修改程序的默认行为或为程序提供信息,比较老的约定是以短划线开头。选项后可以跟随一些参数,称为选项参数。剩下的就是操作数了。

POSIX约定
POSIX表示可移植操作系统接口: Portable Operating System Interface,电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)最初开发 POSIX 标准,是为了提高 UNIX 环境下应用程序的可移植性。然而,POSIX 并不局限于 UNIX。许多其它的操作系统,例如 DEC OpenVMS 和 Microsoft Windows NT,都支持 POSIX 标准。


下面是POSIX标准中关于程序名、参数的约定:

程序名不宜少于2个字符且不多于9个字符;
程序名应只包含小写字母和阿拉伯数字;
选项名应该是单字符活单数字,且以短横‘-‘为前綴;
多个不需要选项参数的选项,可以合并。(譬如:foo -a -b -c ---->foo -abc)
选项与其参数之间用空白符隔开;
选项参数不可选。
若选项参数有多值,要将其并为一个字串传进来。譬如:myprog -u "arnold,joe,jane"。这种情况下,需要自己解决这些参数的分离问题。
选项应该在操作数出现之前出现。
特殊参数‘--'指明所有参数都结束了,其后任何参数都认为是操作数。
选项如何排列没有什么关系,但对互相排斥的选项,如果一个选项的操作结果覆盖其他选项的操作结果时,最后一个选项起作用;如果选项重复,则顺序处理。
允许操作数的顺序影响程序行为,但需要作文档说明。
读写指定文件的程序应该将单个参数'-'作为有意义的标准输入或输出来对待。

GNU长选项
GNU鼓励程序员使用--help、--verbose等形式的长选项。这些选项不仅不与POSIX约定冲突,而且容易记忆,另外也提供了在所有GNU工具之间保持一致性的机会。GNU长选项有自己的约定:


对于已经遵循POSIX约定的GNU程序,每个短选项都有一个对应的长选项。
额外针对GNU的长选项不需要对应的短选项,仅仅推荐要有。
长选项可以缩写成保持惟一性的最短的字串。
选项参数与长选项之间或通过空白字符活通过一个'='来分隔。
选项参数是可选的(只对短选项有效)。
长选项允许以一个短横线为前缀。


问题
1、如何在getopt中指定可选参数?

我想,可选参数,无非就是可以不指定的参数,这些参数,必须先赋值,确保有默认值就可以了。


2、能否实现使用一个选项带多个参数,例如 scanner -i 1.1.1.1 2.2.2.2 3.3.3.3?

这的确是个问题,因为2.2.2.2 3.3.3.3是不在optarg中的。

3、参数可以通过函数分析,那么,操作对象列表如何获得?类似gcc可以在任意位置获得操作对象那样。

可以考虑多次调用getopt,每次getopt返回-1,需要判断是非已经完全解析了所有参数。

转自:http://crii.blog.hexun.com/19471821_d.html

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