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。
