linux下getopt函式的用法

getopt()函式用於命令列引數解析。先來看一下main函式的引數。

1，程式引數

   C語言編寫的linux程式執行時，是從main函式開始的。main函式的宣告如下：

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

        或者

        int main(int argc, char** argv)

        其中，argc是程式引數的個數，argv是一個代表自身的字串陣列。

 

實驗：下面這個程式args.c對其引數進行檢查：

<span style="font-size:12px;">#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
	int arg;
	printf("The number of parameters: argc=%d\n",argc);
	for(arg=0;arg<argc;arg++)
	{
		printf("argv[%d] = %s\n",arg,argv[arg]);
	}
	exit(0);
}</span>

經過編譯後，執行

gcc -o args args.c 
./args -a -b host -chello -de -f world

結果如下：

The number of parameters: argc=8
argv[0] = ./args
argv[1] = -a
argv[2] = -b
argv[3] = host
argv[4] = -chello
argv[5] = -de
argv[6] = -f
argv[7] = world

        注：1）引數個數包括程式名本身；  2）argv是一個字串陣列；3）-de選項其實是-d和-e選項組合的，getopt可以識別這種情況的兩個選項。

2，getopt函式

 

#include <unistd.h>
int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring);

以下全域性變數配合 getopt 函式。

extern char *optarg;
extern int optind;
extern int optopt;
extern int opterr;

         實際上，在命令列中，可以支援這樣命令輸入的資訊：
               選項：一個選項一般完成不同的功能的操作。
               引數（關聯值）：在執行相應選項功能操作時輸入的資訊。
               -a:選項：表示所有。
               -h host_id: h 就是一個選項，但host_id 實際上是一個IP，也就是h 的引數。

      getopt函式將傳遞給main函式的argc和argv作為引數，同時接受一個選項指定符字串optstring，該字元告訴getopt哪些選項可用，以及它們是否有關聯值（引數）。optstring約定：
    （1）如果就是一個字元，表示某個選項。
    （2）如果一個字元後有1 個冒號，表示選項後面一定要跟一個引數。引數可以緊跟選項或者與選項相隔一個空格。
    （3）如果一個字元後有2 個冒號，表示選項後面可有有一個引數，也可以沒有引數，在選項後的引數一定不能跟它以空格間隔。

       例如getopt 函式第三個引數為以下值：
     “ab:c::d::”
      a 後面 沒有冒號，是一個選項。
      b 後面有冒號，其後的內容一定要有理解為引數。
      c 和d 雙冒號，其後的內容可以有，也可以沒有，但如果有，則這個引數一定堅挨著。
      因此如下：      

             ./getopt –a –b host –chello –d

       

        getopt每次先查詢‘-’後面的字元，再檢視該字元是否是optstring中的選項，以及是否帶有正確的引數。對於前面不帶‘-’的，且不是作為引數的字元或字串，則不予理會。

        具體getopt 怎麼來解釋我們的選項和引數。
        每成功執行一次，將返回當前的一個選項。迴圈呼叫getopt就可以依次得到每個選項。

            （1）如果選項有一個關聯值，則extern char *optarg指向這個值，否則為NULL；

            （2）如果選項處理完畢，getopt返回-1；

         （3）如果遇到一個無法識別的選項，getopt返回一個問號（?），並把它儲存到外部變數optopt中；並把有一個關聯值，則extern char *optarg指向這個值，否則為NULL；

         （4）如果一個選項要求有一個關聯值（例如例子中的-a），但使用者未提供這個值，getopt通常將返回一個問號；但如果

                   ./getopt_exp -a -b 'hi there' -chello world -de -f     （optstring為"a:b:c::de"）

                          程式會將-b當成-a的關聯值。

                    如果我們將選項字串的第一個字元設定為冒號，那麼getopt將在使用者未提供值的情況下返回冒號，而不是？。

                  

                   extern char *optarg;      //如果當前選項後面一定要跟一個引數，且存在引數，則optarg指向該引數；否則為null

                   extern int optind;           //下一個要處理引數的索引
                   extern int optopt;          //用於儲存無法識別的選項

                   extern int opterr;           //opterr== 0，不將錯誤輸出的標準錯誤輸出裝置。 

 

<span style="font-size:12px;">#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
	int opt,i;
	opterr=0;
	while((opt=getopt(argc,argv,"a:b:c::de"))!=-1)
	{
		switch(opt)
		{
		case 'a':
		printf("option=a,optarg=%s,optind=%d,optopt=%c,opterr=%d\n",optarg,optind,optopt,opterr);
		break;
		case 'b':
		printf("option=b,optarg=%s,optind=%d,optopt=%c,opterr=%d\n",optarg,optind,optopt,opterr);
		break;
		case 'c':
		printf("option=c,optarg=%s,optind=%d,optopt=%c,opterr=%d\n",optarg,optind,optopt,opterr);
		break;
		case 'd':
		printf("option=d,optarg=%s,optind=%d,optopt=%c,opterr=%d\n",optarg,optind,optopt,opterr);
		break;
		case 'e':
		printf("option=e,optarg=%s,optind=%d,optopt=%c,opterr=%d\n",optarg,optind,optopt,opterr);
		break;
		case '?':
		printf("opt=?,optarg=%s,optind=%d,optopt=%c,opterr=%d\n",optarg,optind,optopt,opterr);
		break;
		default:
		printf("default,opt=%c,optarg=%s,optind=%d,optopt=%c,opterr=%d\n",opt,optarg,optind,optopt,opterr);
		break;
		}
		printf("opt=%c\n",opt);
		printf("argv[%d]=%s\n",optind,argv[optind]);
	}
	printf("\nopt=%d,optind=%d\n\n",opt,optind);
	for(;optind<argc;optind++)
		printf("argv[%d]= %s\n",optind,argv[optind]);
	printf("\n");
	for(i=1;i<argc;i++)
		printf("at the end ---- argv[%d]=%s\n",i,argv[i]);
	return 0;
}</span>

編譯：gcc -o getopt_exp getopt_exp.c；執行./getopt_exp -a here -b 'hi there' -chello -de come -f world後，結果為

option=a,optarg=here,optind=3,optopt=,opterr=0
opt=a
argv[3]=-b
option=b,optarg=hi there,optind=5,optopt=,opterr=0
opt=b
argv[5]=-chello
option=c,optarg=hello,optind=6,optopt=,opterr=0
opt=c
argv[6]=-de
option=d,optarg=(null),optind=6,optopt=,opterr=0
opt=d
argv[6]=-de
option=e,optarg=(null),optind=7,optopt=,opterr=0
opt=e
argv[7]=come
opt=?,optarg=(null),optind=9,optopt=f,opterr=0
opt=?
argv[9]=world

opt=-1,optind=8

argv[8]= come
argv[9]= world

at the end ---- argv[1]=-a
at the end ---- argv[2]=here
at the end ---- argv[3]=-b
at the end ---- argv[4]=hi there
at the end ---- argv[5]=-chello
at the end ---- argv[6]=-de
at the end ---- argv[7]=-f
at the end ---- argv[8]=come
at the end ---- argv[9]=world

 注：1）getopt能夠處理出現在程式引數中任意位置的選項。程式結束後，getopt實際上重組了argv陣列，把所有非選項引數集中在一起，從argv[optind]位置開始。如程式結果中的argv[8]。

	for(;optind<argc;optind++)
		printf("argv[%d]= %s\n",optind,argv[optind]);

2）opt，即 getopt函式的返回值，是一個選項，即一個字元，輸出時用%c，不能用%s，否則會出現Segmentation fault (core dumped)的錯誤。