命令列引數解析函式getopt_long() 使用詳解

當一個用C語言編寫的Linux或UNIX程式執行時，它是從main函式開始的。對這些程式而言，main函式的宣告如下所示：

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

其中argc是程式引數的個數（int），argv是一個代表引數自身的字串陣列（char **）。無論作業系統何時啟動一個新程式，引數argc和argv都被設定並傳遞給main。這些引數通常由另一個程式提供，這個程式一般是shell，它要求作業系統啟動該新程式。shell接收使用者輸入的命令列，將命令列分解成單詞，然後把這些單詞放入argv陣列。

例如，如果我們給shell輸入如下命令：

$myprog left right 'and center'

程式myprog將從main函式開始，main帶的引數是：
argc: 4
argv: {“myprog”, “left”, “right”, “and center”}
注意：引數個數包括程式名自身，argv陣列也包含程式名並將它作為第一個元素argv[0]。因為我們在shell命令裡使用了引號，所以第四個引數是一個包含了空格的字串。

人們常常希望使用命令列引數向程式傳遞資訊，許多工具程式也使用命令列引數來改變程式的行為或設定選項。通常，你可以使用以短橫線(-)開頭的命令列引數來設定這些所謂的標識(flag)或開關(switch)。我們建議在應用程式中，所有的命令列開關都應以一個短橫線開頭，其後包含單個字母或數字。如果需要，不帶後續引數的選項可以在一個短橫線後歸併到一起，如：ls -lstr。

在程式設計的時候，當命令列引數個數較多時，如果按照順序一個一個定義引數含義很容易造成混亂；如果程式只按順序處理引數的話，一些“可選引數”的功能將很難實現。為了解決此類問題，GNU C庫提供了函式以簡化C/C++程式中的解析工作。

注：Linux系統上可用的C編譯器是GNU C編譯器，它建立在自由軟體基金會的程式設計許可證的基礎上，因此可以自由釋出。GNU C 對標準C進行進一步擴充套件，以增強標準C的功能。函式getopt_long能夠同時處理長短兩種格式的選項，要使用這個函式，請包含標頭檔案

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

• 引數optstring：負責處理短引數。也稱為選項指定符字串，該字串告訴getopt哪些選項可用，以及它們是否有關聯值。optstring只是一個字元列表，每個字元代表一個單字元選項。如果一個字元後面緊跟一個冒號，則表明該選項有一個關聯值作為下一個引數。

optstring的格式舉例說明比較方便，例如：
char *optstring = “abcd:”;
上面這個optstring在傳入之後，getopt函式將依次檢查命令列是否指定了 -a， -b， -c及 -d（這需要多次呼叫getopt函式，直到其返回-1），當檢查到上面某一個引數被指定時，函式會返回被指定的引數名稱（即該字母）
最後一個引數d後面帶有冒號，: 表示引數d是可以指定值的，如 -d 100 或 -d user。

• 引數longopts：負責處理長引數。指向一個由option結構體組成的陣列，那個陣列的每一個元素都指明瞭一個長引數（形如”–name”的引數）名稱和性質：

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

name：引數名稱

has_arg：指明是否帶引數值，其數值可選：

no_argument(即 0)表明這個長引數不帶引數（即不帶數值，如：--name）
required_argument (即 1) 表明這個長引數必須帶引數（即必須帶數值，如：--name Bob）
optional_argument（即 2）表明這個長引數後面帶的引數是可選的，（即--name和--name Bob均可）

flag：設定為NULL表示當找到該選項時，getopt_long返回在成員val裡給出的值。否則，getopt_long返回0，並將val的值寫入flag指向的變數。

val：getopt_long為該選項返回的值。

• 引數longindex：如果longindex非空，它指向的變數將記錄當前找到引數符合longopts裡的第幾個元素的描述，即是longopts的下標值。

外部變數optarg：在getopt_long迴圈處理選項時，如果選項有一個關聯值，則外部變數optarg指向這個值。

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參考連結：

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

[2] Linux程式設計（第4版）