getopt 详解 getopt与optarg

时间：2021-02-09 04:35:30
今天又学到点儿东西，声明：这篇博文从别人那里贴过来的，感觉不错就偷过来了，嘿嘿！


getopt被用来解析命令行选项参数。就不用自己写东东处理argv了。 
#include <unistd.h>
       extern char *optarg;  //选项的参数指针
       extern int optind,   //下一次调用getopt的时，从optind存储的位置处重新开始检查选项。 
       extern int opterr,  //当opterr=0时，getopt不向stderr输出错误信息。
       extern int optopt;  //当命令行选项字符不包括在optstring中或者选项缺少必要的参数时，该选项存储在optopt中，getopt返回'？’、
       int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring);
 调用一次，返回一个选项。 在命令行选项参数再也检查不到optstring中包含的选项时，返回－1，同时optind储存第一个不包含选项的命令行参数。 
首先说一下什么是选项，什么是参数。 
字符串optstring可以下列元素，
1.单个字符，表示选项，
2.单个字符后接一个冒号：表示该选项后必须跟一个参数。参数紧跟在选项后或者以空格隔开。该参数的指针赋给optarg。
3 单个字符后跟两个冒号，表示该选项后必须跟一个参数。参数必须紧跟在选项后不能以空格隔开。该参数的指针赋给optarg。（这个特性是GNU的扩张）。 
getopt处理以'-’开头的命令行参数，如optstring="ab:c::d::",命令行为getopt.exe -a -b host -ckeke -d haha 
在这个命令行参数中，-a和-h就是选项元素，去掉'-'，a,b,c就是选项。host是b的参数，keke是c的参数。但haha并不是d的参数，因为它们中间有空格隔开。 
还要注意的是默认情况下getopt会重新排列命令行参数的顺序，所以到最后所有不包含选项的命令行参数都排到最后。
如getopt.exe -a ima -b host -ckeke -d haha, 都最后命令行参数的顺序是： -a -b host -ckeke -d ima haha
如果optstring中的字符串以'+'加号开头或者环境变量POSIXLY_CORRE被设置。那么一遇到不包含选项的命令行参数，getopt就会停止，返回-1。 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h> 
int main(int argc, char **argv)
{
    int result; 
    opterr = 0;  //使getopt不行stderr输出错误信息 
    while( (result = getopt(argc, argv, "ab:c::")) != -1 )
    {
           switch(result)
          {
               case 'a':
                   printf("option=a, optopt=%c, optarg=%s\n", optopt, optarg);
                   break;
              case 'b':
                   printf("option=b, optopt=%c, optarg=%s\n", optopt, optarg);
                   break;
              case 'c':
                   printf("option=c, optopt=%c, optarg=%s\n", optopt, optarg);
                   break;
              case '?':
                    printf("result=?, optopt=%c, optarg=%s\n", optopt, optarg);
                    break;
              default:
                   printf("default, result=%c\n",result);
                   break;
           }
        printf("argv[%d]=%s\n", optind, argv[optind]);
    }
    printf("result=-1, optind=%d\n", optind);   //看看最后optind的位置 
    for(result = optind; result < argc; result++)
         printf("-----argv[%d]=%s\n", result, argv[result]); 
 //看看最后的命令行参数，看顺序是否改变了哈。
    for(result = 1; result < argc; result++)
          printf("\nat the end-----argv[%d]=%s\n", result, argv[result]);
    return 0;
} 
unistd里有个 optind　变量，每次getopt后，这个索引指向argv里当前分析的字符串的下一个索引，因此
argv[optind]就能得到下个字符串，通过判断是否以 '-'开头就可。下面是个测试程序
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
    int tmp = 4;
    
    while( (tmp = getopt(argc, argv, "abck")) != -1  )
    {
           
           printf("-%c\t", tmp);
           int opt = optind ;
           while( opt < argc )
           {
                  if ( argv[opt][0] != '-' )
                  {
                       printf("%s\t", argv[opt]);
                       opt ++;
                  }
                  else
                      break;
           }
           printf("\n");
    }
    getchar();
}
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  #include<stdio.h>
#include<unistd.h>
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’ 

getopt 函数
函数定义：
#include 
int getopt(int argc, char * const argv[], 
        const char *optstring); 
extern char *optarg;
extern int optind, opterr, optopt; 

#define _GNU_SOURCE
#include 
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); 

getopt()函数是用来解析命令行参数的。这里，主要解释getopt_long()。 
    getopt_long()的头两参数，argc和argv分别是传递给main()的参数的个数和参数数组(和main()的argc和argv是一个概念)。 
    getopt_long()中，optstring是一个字符串，表示可以接受的参数。例如，"a:b:cd"，表示可以接受的参数是a,b,c,d，其中，a和b参数后面 
跟有更多的参数值。(例如：-a host --b name) 
    getopt_long()中，参数longopts，其实是一个结构的实例：
struct option {
  const char *name;
    //name表示的是长参数名
  int has_arg;
    //has_arg有3个值，no_argument(或者是0)，表示该参数后面不跟参数值
    //   required_argument(或者是1),表示该参数后面一定要跟个参数值
    //   optional_argument(或者是2),表示该参数后面可以跟，也可以不跟参数值
  int *flag;
    //用来决定，getopt_long()的返回值到底是什么。如果flag是null，则函数会返回与该项option匹配的val值
  int val;
    //和flag联合决定返回值
} 
给个例子： 
struct option long_options[] = {
  {"a123",       required_argument,      0, 'a'},
  {"c123",       no_argument,            0, 'c'},
} 
现在，如果命令行的参数是-a 123，那么调用getopt_long()将返回字符'a',并且将字符串123由optarg返回(注意注意！字符串123由optarg带 
回！optarg不需要定义，在getopt.h中已经有定义)
那么，如果命令行参数是-c，那么调用getopt_long()将返回字符'c',而此时，optarg是null。 
最后，当getopt_long()将命令行所有参数全部解析完成后，返回-1。 
看来，我说的有点混乱，那么，看个例子，我相信，代码最能说明问题： 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main( int argc, char **argv )
{ 
 struct option long_options[] = {
   {"a123",       required_argument,      0, 'a'},
   {"c123",       no_argument,            0, 'c'},
 }
 int opt;
 
 printf("starting... ");
 
 while((opt = getopt_long(argc, argv, "a:c", long_options, NULL)) != -1)
 {
  switch (opt)
  {
  case 'a':
    printf("It's a! ");
    printf("string of a:%s ",optarg);
  break;
    
  case 'c':
    printf("It's c! ");
  break;
    
  default:
    printf("You should look for help! ");
    exit(1);
  break;            
  }
 }
 printf("end... ");
 return 0;
} 
编译后，假设生成a.out，可以试验一下。
./a.out -a hello -c
输出：
starting...
It's a!
string of a:hello
It's c!
end...

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