命令行参数解析函数getopt_long() 使用详解

时间：2021-06-28 10:20:53

当一个用C语言编写的Linux或UNIX程序运行时，它是从main函数开始的。对这些程序而言，main函数的声明如下所示：

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

其中argc是程序参数的个数（int），argv是一个代表参数自身的字符串数组（char **）。无论操作系统何时启动一个新程序，参数argc和argv都被设置并传递给main。这些参数通常由另一个程序提供，这个程序一般是shell，它要求操作系统启动该新程序。shell接收用户输入的命令行，将命令行分解成单词，然后把这些单词放入argv数组。

例如，如果我们给shell输入如下命令：

$myprog left right 'and center'

程序myprog将从main函数开始，main带的参数是：
argc: 4
argv: {“myprog”, “left”, “right”, “and center”}
注意：参数个数包括程序名自身，argv数组也包含程序名并将它作为第一个元素argv[0]。因为我们在shell命令里使用了引号，所以第四个参数是一个包含了空格的字符串。

人们常常希望使用命令行参数向程序传递信息，许多工具程序也使用命令行参数来改变程序的行为或设置选项。通常，你可以使用以短横线(-)开头的命令行参数来设置这些所谓的标识(flag)或开关(switch)。我们建议在应用程序中，所有的命令行开关都应以一个短横线开头，其后包含单个字母或数字。如果需要，不带后续参数的选项可以在一个短横线后归并到一起，如：ls -lstr。

在编程的时候，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；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。为了解决此类问题，GNU C库提供了函数以简化C/C++程序中的解析工作。

注：Linux系统上可用的C编译器是GNU C编译器，它建立在*软件基金会的编程许可证的基础上，因此可以*发布。GNU C 对标准C进行进一步扩展，以增强标准C的功能。函数getopt_long能够同时处理长短两种格式的选项，要使用这个函数，请包含头文件

getopt_long(int argc, char* argv[], const char *optstring, const struct option *longopts, int *longindex);
  • 参数optstring：负责处理短参数。也称为选项指定符字符串，该字符串告诉getopt哪些选项可用，以及它们是否有关联值。optstring只是一个字符列表，每个字符代表一个单字符选项。如果一个字符后面紧跟一个冒号，则表明该选项有一个关联值作为下一个参数。

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。

  • 参数longopts：负责处理长参数。指向一个由option结构体组成的数组，那个数组的每一个元素都指明了一个长参数（形如”–name”的参数）名称和性质：
 struct option {
               const char *name;
int         has_arg;
int        *flag;
int         val;
           };

name：参数名称

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：设置为NULL表示当找到该选项时，getopt_long返回在成员val里给出的值。否则，getopt_long返回0，并将val的值写入flag指向的变量。

val：getopt_long为该选项返回的值。

  • 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。

外部变量optarg：在getopt_long循环处理选项时，如果选项有一个关联值，则外部变量optarg指向这个值。

参考链接：

[1] http://blog.csdn.net/cashey1991/article/details/7942809

[2] Linux程序设计（第4版）
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