getopt getopt_long

时间:2022-07-22 11:49:10

getopt_long支持长选项的命令行解析,使用man getopt_long,得到其声明如下:

#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);

说明:函数中的argc和argv通常直接从main()到两个参数传递而来。optsting是选项参数组成的字符串,如果该字符串里任一字母后有冒号,那么这个选项就要求有参数。下一个参数是指向数组的指针,这个数组是

option结构数组,option结构称为长选项表,其声明如下:

struct option {

const char *name;

int has_arg;

int *flag;

int val;

};

结构中的元素解释如下:

const char *name:选项名,前面没有短横线。譬如"help"、"verbose"之类。

int has_arg:描述长选项是否有选项参数,如果有,是哪种类型的参数,其值见下表:

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            选项参数是可选的

int *flag:

如果该指针为NULL,那么getopt_long返回val字段的值;

如果该指针不为NULL,那么会使得它所指向的结构填入val字段的值,同时getopt_long返回0

int val:

如果flag是NULL,那么val通常是个字符常量,如果短选项和长选项一致,那么该字符就应该与optstring中出现的这个选项的参数相同;

最后一个参数:longindex参数一般赋为NULL即可;如果没有设置为NULL,那么它就指向一个变量,这个变量会被赋值为寻找到的长选项在longopts中的索引值,这可以用于错误诊断。

注:GNU提供的getopt-long()和getopt-long-only()函数,其中,后者的长选项字串是以一个短横线开始的,而非一对短横线。

linux 命令行约定:

几乎所有的GNU/Linux程序都遵循一些命令行参数定义的约定。程序希望出现的参数可以分成两种:选项(options or flags)、其他类型的的参数。Options修饰了程序运行的方式,其他类型的参数则提供了输入(例如,输入文件的名称)。

对于options类型参数可以有两种方式:

1)短选项(short options):顾名思义,就是短小参数。它们通常包含一个连字号和一个字母(大写或小写字母)。例如:-s,-h等。

2)长选项(long options):长选项,包含了两个连字号和一些大小写字母组成的单词。例如,--size,--help等。

*注:一个程序通常会提供包括short options和long options两种参数形式的参数。

对于其他类型参数的说明:

这种类型的参数,通常跟随在options类型参数之后。例如,ls –s /功能为显示root目录的大小。’/ ’这个参数告诉ls要显示目录的路径。

getopt_long()函数使用规则:

(1)使用前准备两种数据结构

字符指针型变量

该数据结构包括了所有要定义的短选项,每一个选项都只用单个字母表示。如果该选项需要参数(如,需要文件路径等),则其后跟一个冒号。例如,三个短选项分别为‘-h’‘-o’‘-v’,其中-o需要参数,其他两个不需要参数。那么,我们可以将数据结构定义成如下形式:

const char *  const shor_options = “ho:v” ;

如果是否有参数是可选的,则在后面有两个冒号。

struct option 类型数组

该数据结构中的每个元素对应了一个长选项,并且每个元素是由四个域组成。通常情况下,可以按以下规则使用。

第一个元素,描述长选项的名称;

第二个选项,代表该选项是否需要跟着参数,需要参数则为1,反之为0;

第三个选项,可以赋为NULL;

第四个选项,是该长选项对应的短选项名称

另外,数据结构的最后一个元素,要求所有域的内容均为0,即{NULL,0,NULL,0}。下面举例说明,还是按照短选项为‘-h’‘-o’‘-v’的例子,该数据结构可以定义成如下形式:

const struct option long_options = {

{  “help”,      0,   NULL,   ‘h’  },

{  “output”,    1,   NULL,   ‘o’  },

{  “verbose”,   0,   NULL,   ‘v’  },

{  NULL,      0,    NULL,   0  }

};

(2)调用方法

参照(1)准备的两个数据结构,则调用方式可为:

getopt_long( argc, argv, short_options, long_options, NULL);

(3)几种常见返回值

(a)每次调用该函数,它都会分析一个选项,并且返回它的短选项,如果分析完毕,即已经没有选项了,则会返回-1。

(b)如果getopt_long()在分析选项时,遇到一个没有定义过的选项,则返回值为‘?’,此时,程序员可以打印出所定义命令行的使用信息给用户。

(c)当处理一个带参数的选项时,全局变量optarg会指向它的参数

(d)当函数分析完所有参数时,全局变量optind(into argv)会指向第一个‘非选项’的位置

实践小例子:

view plaincopy to clipboardprint?

#include <stdio.h>

#include <getopt.h>

char *l_opt_arg;

char* const short_options = "nbl:";

struct option long_options[] = {

{ "name",     0,   NULL,    'n'     },

{ "bf_name",  0,   NULL,    'b'     },

{ "love",     1,   NULL,    'l'     },

{      0,     0,     0,     0},

};

int main(int argc, char *argv[])

{

int c;

while((c = getopt_long (argc, argv, short_options, long_options, NULL)) != -1)

{

switch (c)

{

case 'n':

printf("My name is XL.\n");

break;

case 'b':

printf("His name is ST.\n");

break;

case 'l':

l_opt_arg = optarg;

printf("Our love is %s!\n", l_opt_arg);

break;

}

}

return 0;

}

编译并运行:

[root@localhost liuxltest]# gcc -o getopt getopt.c

[root@localhost liuxltest]# ./getopt -n -b -l forever

My name is XL.

His name is ST.

Our love is forever!

[root@localhost liuxltest]#

[root@localhost liuxltest]# ./getopt -nb -l forever

My name is XL.

His name is ST.

Our love is forever!

[root@localhost liuxltest]# ./getopt -nbl forever

My name is XL.

His name is ST.

Our love is forever!

刚开始接触 一些处理命令行参数的操作,开始不太明白,用例子测试了一下,感觉比以前明了多了。

命令行参数有长参数如version, 还有短参数 如 v, 那么用这两个都可以。程序处理的时候,会首先把长参数转换成对应的短参数,如会把version转成v, 再进行 v 对应的操作就可以了。

命令行参数的选项,有的需要参数,有的不需要参数,或者有的参数是可选的,那么怎么区分呢?

首先,对这些选项,如何组织起来? 是以字符串的形式组织起来了。如我有一个程序,有两个选项,-a, -b, 我输入的时候是  ./a.out  -a -b, 那么中间会处理成这种 ab这种字符串的形式,这个字符串就是所有的命令行的输入选项。区别是否有参数就在于此。如果某个选项必须有参数,则这一选项后有一个参数,如果参数是可选的,则其后面有两个冒号。如

-a  是没有参数的, -b 后面必须有参数, -c 后面是否有参数是可选的。则短的命令行选项是:   ab:c::

下面我们通过一个简单的例子看一下。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <getopt.h>
char *l_opt_arg;
const char* const short_options = "myl:";
struct option long_options[] = {
        { "name",      0,   NULL,    'm'}, //长选项对应的短选项参数, 第二个0表示选项后面无参数, 1为有参数,2为可选
        { "yourname",  0,   NULL,    'y'},
        { "love",      1,   NULL,    'l'},
        {      0,      0,      0,     0},
};
int main(int argc, char *argv[])
{
        int c, i;

printf("before:\n");
        for (i = 1; i < argc; i++)
                printf("arg:%d\r\targv:%s\n", i, argv[i]);
        printf("\n");

while((c = getopt_long (argc, argv, short_options, long_options, NULL)) != -1)
        {
               
                switch (c)
                {
                        case 'm':
                                printf("My name is A.\n");
                                break;
                        case 'y':
                                printf("His name is B.\n");
                                break;
                        case 'l':
                                l_opt_arg = optarg;
                                printf("Our love is %s!\n", l_opt_arg);
                                break;
                }
        }
        printf("optind:%d\n", optind);

printf("\nafter:\n");
        for (i=1; i<argc; i++)
                printf("arg:%d\r\targv:%s\n", i, argv[i]);
        printf("................................\n");
        for (i = optind; i < argc; i++)
                printf("arg:%d\rargv:%s\n",i,argv[i]);
        return 0;
}

注意,此程序可接收的的选项有三个, 一个是m ,不带参数, y 不带参数, l  要求有参数。

那如果-m 不带参数,如果我写了参数,会怎么样呢?下面看测试

在调用 getopt_long 以后, optind 的值随之变化 。在while循环后,我们再把开始的命令行参数打印出来,看一下有什么不同。

把上面的代码命名为: getopt_long.c

编译,可执行文件为 a.out

$ gcc  getopt_long.c

$ ./a.out -m -y
before:
arg:1 : -m
arg:2 : -y
My name is A.
His name is B.
optind:3
after:
arg:1 : -m
arg:2 : -y
$ ./a.out -m -y -l banana
before:
arg:1 : -m
arg:2 : -y
arg:3 : -l
arg:4 : banana
My name is A.
His name is B.
Our love is banana!
optind:5
after:
arg:1 : -m
arg:2 : -y
arg:3 : -l
arg:4 : banana
$./a.out -m lisi -y zhangsan  -l banana  aaa
before:
arg:1 : -m
arg:2 : lisi
arg:3 : -y
arg:4 : zhangsan
arg:5 : -l
arg:6 : banana
arg:7 : aaa
My name is A.
His name is B.
Our love is banana!
optind:5
after:
arg:1 : -m
arg:2 : -y
arg:3 : -l
arg:4 : banana
arg:5 : lisi
arg:6 : zhangsan
arg:7 : aaa

注意 argv 里面值的顺序已经和原来不一样了,对命令行的参数重新组织了一下顺序,也就是不认识的命令行参数,都放在了argv的最后,其中 optind 指向了这些没有被解释的参数的第一个

optind有作用吧!如果你想输出哪些命令行参数没有被识别,可以打印出来

for (i=optind; i<argc; i++)

printf("%s\n", argv[i]);  即可

附:如果是长参数,则使用 --, 如 --help, 因为 -help时,(选项不需要参数的情况) 会把它当成 四个选项, -h -e -l -p. 所以使用长参数时,要用两个 横线 --

#include <getopt.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

const char* program_name;

void print_usage (FILE* stream, int exit_code)

{

fprintf (stream, "Usage: %s options [ inputfile ... ]\n", program_name);

fprintf (stream, " -h --help                       显示这个帮助信息.\n"

" -o --output filename 将输出定位到文件.\n"

" -v --version                  打印版本信息.\n");

exit (exit_code);

}

int main (int argc, char* argv[])

{

int next_option;//下一个要处理的参数符号

int haveargv = 0;//是否有我们要的正确参数,一个标识

const char* const short_options = "ho:v";

const struct option long_options[] = {

{ "help",        0,     NULL,    'h' },

{ "output",      1,     NULL,    'o' },

{ "version",     0,     NULL,    'v' },

{ NULL,          0,     NULL,     0  }};//最后一个元素标识为NULL

const char *output_filename = NULL;

int verbose = 0;

program_name = argv[0];

do

{

next_option = getopt_long (argc, argv, short_options, long_options, NULL);

switch (next_option)

{

case 'h':

haveargv = 1;

print_usage (stdout, 0);

case 'o':

output_filename = optarg;

haveargv = 1;

break;

case 'v':

verbose = 1;

haveargv = 1;

break;

case ':':

break;

case '?':

print_usage (stderr, 1);

case -1:

if (!haveargv)

{

print_usage (stderr, 1);

}

break;

default:

print_usage (stderr, 1);

break;

}

}while (next_option != -1);

printf("optind.................%d\n",optind);

if (haveargv)

{

int i;

for (i = optind; i < argc; ++i)

printf ("Argument: %s\n", argv[i]);

}

return 0;

}

出自 http://blog.sina.com.cn/s/blog_a31ff26901013lj8.html

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。

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

  1. #include <unistd.h>
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <stdio.h>
  4. int main(int argc, char *argv[])
  5. {
  6. int opt;
  7. char *optstring = "a:b:c:d";
  8. while ((opt = getopt(argc, argv, optstring)) != -1)
  9. {
  10. printf("opt = %c\n", opt);
  11. printf("optarg = %s\n", optarg);
  12. printf("optind = %d\n", optind);
  13. printf("argv[optind - 1] = %s\n\n",  argv[optind - 1]);
  14. }
  15. return 0;
  16. }

编译上述程序并运行,有如下结果:

  1. cashey@ubuntu:~/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. opt = b
  7. optarg = 200
  8. optind = 5
  9. argv[optind - 1] = 200
  10. opt = c
  11. optarg = admin
  12. optind = 7
  13. argv[optind - 1] = admin
  14. opt = d
  15. optarg = (null)
  16. optind = 8
  17. 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。

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

编译运行以上程序并运行,可以得到以下结果:

  1. cashey@ubuntu:~/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:

    1. cashey@ubuntu:~/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. cashey@ubuntu:~/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