命令行参数解析函数:getopt和getopt_long

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       平时在写程序时常常需要对命令行参数进行处理,当命令行参数个数较多时,如果按照顺序一个一个定义参数含义很容易造成混乱,而且如果程序只按顺序处理参数的话,一些“可选参数”的功能将很难实现。

在Linux中,我们可以使用getopt、getopt_long、getopt_long_only来对这个问题进行处理。

[cpp] view plaincopy
  1. #include <unistd.h>  
  2.   
  3. int getopt(int argc, char * const argv[],  
  4.            const char *optstring);  
  5.   
  6. extern char *optarg;  
  7. extern int optind, opterr, optopt;  
  8.   
  9. #include <getopt.h>  
  10.   
  11. int getopt_long(int argc, char * const argv[],  
  12.            const char *optstring,  
  13.            const struct option *longopts, int *longindex);  
  14.   
  15. int getopt_long_only(int argc, char * const argv[],  
  16.            const char *optstring,  
  17.            const struct option *longopts, int *longindex);  


从最简单的getopt讲起,getopt函数的前两个参数,就是main函数的argc和argv,这两者直接传入即可,要考虑的就只剩下第三个参数。

optstring的格式举例说明比较方便,例如:

    char *optstring = "abcd:";

上面这个optstring在传入之后,getopt函数将依次检查命令行是否指定了 -a, -b, -c及 -d(这需要多次调用getopt函数,直到其返回-1),当检查到上面某一个参数被指定时,函数会返回被指定的参数名称(即该字母)

最后一个参数d后面带有冒号,: 表示参数d是可以指定值的,如 -d 100 或 -d user。

optind表示的是下一个将被处理到的参数在argv中的下标值。

如果指定opterr = 0的话,在getopt、getopt_long、getopt_long_only遇到错误将不会输出错误信息到标准输出流。

[cpp] view plaincopy
  1. #include <unistd.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. #include <stdio.h>  
  4.   
  5. int main(int argc, char *argv[])  
  6. {  
  7.     int opt;  
  8.     char *optstring = "a:b:c:d";  
  9.   
  10.     while ((opt = getopt(argc, argv, optstring)) != -1)  
  11.     {  
  12.         printf("opt = %c/n", opt);  
  13.         printf("optarg = %s/n", optarg);  
  14.         printf("optind = %d/n", optind);  
  15.         printf("argv[optind - 1] = %s/n/n",  argv[optind - 1]);  
  16.     }  
  17.   
  18.     return 0;  
  19. }  
编译上述程序并运行,有如下结果:

[cpp] view plaincopy
  1. [email protected]:~/Desktop/getopt$ ./test_getopt -a 100 -b 200 -c admin -d  
  2. opt = a  
  3. optarg = 100  
  4. optind = 3  
  5. argv[optind - 1] = 100  
  6.   
  7. opt = b  
  8. optarg = 200  
  9. optind = 5  
  10. argv[optind - 1] = 200  
  11.   
  12. opt = c  
  13. optarg = admin  
  14. optind = 7  
  15. argv[optind - 1] = admin  
  16.   
  17. opt = d  
  18. optarg = (null)  
  19. optind = 8  
  20. argv[optind - 1] = -d  


下面来讲getopt_long函数,getopt_long函数包含了getopt函数的功能,并且还可以指定“长参数”(或者说长选项),与getopt函数对比,getopt_long比其多了两个参数:

       int getopt(int argc, char * const argv[],
                  const char *optstring);

       int getopt_long(int argc, char * const argv[],
                  const char *optstring,
                  const struct option *longopts, int *longindex);

在这里,longopts指向的是一个由option结构体组成的数组,那个数组的每个元素,指明了一个“长参数”(即形如--name的参数)名称和性质:

           struct option {
               const char *name;
               int         has_arg;
               int        *flag;
               int         val;
           };

       name  是参数的名称

       has_arg 指明是否带参数值,其数值可选:
              no_argument (即 0) 表明这个长参数不带参数(即不带数值,如:--name)
              required_argument (即 1) 表明这个长参数必须带参数(即必须带数值,如:--name Bob)
            optional_argument(即2)表明这个长参数后面带的参数是可选的,(即--name和--name Bob均可)

       flag   当这个指针为空的时候,函数直接将val的数值从getopt_long的返回值返回出去,当它非空时,val的值会被赋到flag指向的整型数中,而函数返回值为0

       val    用于指定函数找到该选项时的返回值,或者当flag非空时指定flag指向的数据的值。

另一个参数longindex,如果longindex非空,它指向的变量将记录当前找到参数符合longopts里的第几个元素的描述,即是longopts的下标值。

[cpp] view plaincopy
  1. #include <unistd.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. #include <stdio.h>  
  4. #include <getopt.h>  
  5.   
  6. int  
  7. main(int argc, char **argv)  
  8. {  
  9.    int opt;  
  10.    int digit_optind = 0;  
  11.    int option_index = 0;  
  12.    char *optstring = "a:b:c:d";  
  13.    static struct option long_options[] = {  
  14.        {"reqarg", required_argument, NULL, 'r'},  
  15.        {"noarg",  no_argument,       NULL, 'n'},  
  16.        {"optarg", optional_argument, NULL, 'o'},  
  17.        {0, 0, 0, 0}  
  18.    };  
  19.   
  20.    while ( (opt = getopt_long(argc, argv, optstring, long_options, &option_index)) != -1)  
  21.    {  
  22.         printf("opt = %c/n", opt);  
  23.         printf("optarg = %s/n", optarg);  
  24.         printf("optind = %d/n", optind);  
  25.         printf("argv[optind - 1] = %s/n",  argv[optind - 1]);  
  26.         printf("option_index = %d/n", option_index);  
  27.    }  
  28.   
  29.    return 0;  
  30. }  

编译运行以上程序并运行,可以得到以下结果:

[plain] view plaincopy
  1. [email protected]:~/Desktop/getopt$ ./test_getopt_long -a 100 --reqarg 100 --nonarg  
  2. opt = a  
  3. optarg = 100  
  4. optind = 3  
  5. argv[optind - 1] = 100  
  6. option_index = 0  
  7. opt = r  
  8. optarg = 100  
  9. optind = 5  
  10. argv[optind - 1] = 100  
  11. option_index = 0  
  12. ./test_getopt_long: unrecognized option '--nonarg'  
  13. opt = ?  
  14. optarg = (null)  
  15. optind = 6  
  16. argv[optind - 1] = --nonarg  
  17. option_index = 0  

当所给的参数存在问题时,opt(即函数返回值是'?'),如:

[plain] view plaincopy
  1. [email protected]:~/Desktop/getopt$ ./test_getopt_long -a  
  2. ./test_getopt_long: option requires an argument -- 'a'  
  3. opt = ?  
  4. optarg = (null)  
  5. optind = 2  
  6. argv[optind - 1] = -a  
  7. option_index = 0  
  8. [email protected]:~/Desktop/getopt$ ./test_getopt_long --reqarg  
  9. ./test_getopt_long: option '--reqarg' requires an argument  
  10. opt = ?  
  11. optarg = (null)  
  12. optind = 2  
  13. argv[optind - 1] = --reqarg  

最后说说getopt_long_only函数,它与getopt_long函数使用相同的参数表,在功能上基本一致,只是getopt_long只将--name当作长参数,但getopt_long_only会将--name和-name两种选项都当作长参数来匹配。在getopt_long在遇到-name时,会拆解成-n -a -m -e到optstring中进行匹配,而getopt_long_only只在-name不能在longopts中匹配时才将其拆解成-n -a -m -e这样的参数到optstring中进行匹配。


转自:http://blog.csdn.net/cashey1991/article/details/7942809


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