c++中getopt和getopt_long的使用方法

elite發表於2012-12-05
C++

　　getopt（分析命令列引數）
　　相關函式
　　表標頭檔案 #include<unistd.h>
　　定義函式 int getopt(int argc,char * const argv[ ],const char * optstring);
　　extern char *optarg;
　　extern int optind, opterr, optopt;
　　函式說明 getopt()用來分析命令列引數。引數argc和argv是由main()傳遞的引數個數和內容。引數 optstring為選項字串， 告知 getopt()可以處理哪個選項以及哪個選項需要引數，如果選項字串裡的字母后接著冒號“:”，則表示還有相關的引數，全域變數optarg 即會指向此額外引數。如果在處理期間遇到了不符合optstring指定的其他選項getopt()將顯示一個錯誤訊息，並將全域變數optarg設為“?”字元，如果不希望getopt()印出錯資訊，則只要將全域變數opterr設為0即可。
　　getopt() 所設定的全域性變數包括：
　　optarg——指向當前選項引數（如果有）的指標。
    optind——再次呼叫 getopt() 時的下一個 argv 指標的索引。
    optopt——最後一個已知選項。
    opterr : 是否列印出錯資訊，如果不希望getopt()印出錯資訊，則只要將全域變數opterr設為0即可。

　　補充說明下optstring中的指定的內容的意義（例如getopt(argc, argv, "ab:c:de::");
　　1.單個字元，表示選項，（如上例中的abcde各為一個選項）
　　2.單個字元後接一個冒號：表示該選項後必須跟一個引數。引數緊跟在選項後或者以空格隔開。該引數的指標賦給optarg。（如上例中的b:c:）
　　3 單個字元後跟兩個冒號，表示該選項後必須跟一個引數。引數必須緊跟在選項後不能以空格隔開。該引數的指標賦給optarg。(如上例中的e::)



　　範例 #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);
　　}
　　執行 $./getopt –b
　　option b:b
　　執行 $./getopt –c
　　other option:c
　　執行 $./getopt –a
　　other option :?
　　執行 $./getopt –a12345
　　option a:’12345’









與Shell一樣，GNU C也提供一組解析命令引數的函式：getopts 與 getopt_long。前者處理類似 -o 這樣的引數(單-)，後者處理長引數，類似於--help (雙-)。

在shell中，man getopt_long，會給出這組函式的詳細說明。這裡作簡要說明。

一、getopts
用法：
#include <unistd.h>

int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring);

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

getopts解析命令列傳給main函式的引數argc和argv[][]。以'-'開頭的引數都視作選項(option)。 getopts連續呼叫，就可以逐次獲得所有選項。每次呼叫時， optind 儲存下個引數在argv中的索引(index)。如果找到一個選項，getopt會返回找到的選項字元，更新optind。如果選項有引數，將引數存到optarg，否則optarg為0。

optstring是一個字串，控制選項的讀取。如，"abc:d"，表示讀取選項-a，-b，-c，-d， 並且-c 需要給引數。如果getopts碰到optstring無法識別的選項，函式返回'?'，並且將選項存到optopt。如果將opterr賦為0，將不會顯示錯誤資訊。

getopts會預設將argv排列，使得選項在前，而非選項的引數放在最後。這樣當getopts讀取完所有的選項以後，optind會指向非選項的引數。

下面是man提供的例子：

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int
main(int argc, char *argv[])
{
int flags, opt;
int nsecs, tfnd;

nsecs = 0;
tfnd = 0;
flags = 0;
while ((opt = getopt(argc, argv, "nt:")) != -1) {
switch (opt) {
case 'n':
flags = 1;
break;
case 't':
nsecs = atoi(optarg);
tfnd = 1;
break;
default: /* '?' */
fprintf(stderr, "Usage: %s [-t nsecs] [-n] name\n",
argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
}

printf("flags=%d; tfnd=%d; optind=%d\n", flags, tfnd, optind);

if (optind >= argc) {
fprintf(stderr, "Expected argument after options\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}

printf("name argument = %s\n", argv[optind]);

/* Other code omitted */

exit(EXIT_SUCCESS);
}


二、getopt_long
用法：
#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);

getopt_long的用法基本與getopt一樣。為了解析長選項，需要顯式定義長選項結構。
getopt_long也可以識別長選項的簡寫，如果簡寫唯一的話。例如，--help選項，寫成--h, --he, --hel也可以識別，只要簡寫唯一。

長選項結構的定義如下
struct option {
const char *name;
int         has_arg;
int        *flag;
int         val;
};

其中name是長選項的名字，has_arg表示長選項有無引數，有三種定義：no_argument， required_argument，optional_argument。flag代表結果如何返回，若flag是NULL，getopt_long返回val，否則返回0，並將val存到flag指向的地址。

結構的最後一組元素必須賦為{0, 0, 0, 0}。

longindex指向長選項在結構longopts中的索引。

下面是man提供的例子：

#include <stdio.h>     /* for printf */
#include <stdlib.h>    /* for exit */
#include <getopt.h>

int
main(int argc, char **argv)
{
int c;
int digit_optind = 0;

while (1) {
int this_option_optind = optind ? optind : 1;
int option_index = 0;
static struct option long_options[] = {
{"add", 1, 0, 0},
{"append", 0, 0, 0},
{"delete", 1, 0, 0},
{"verbose", 0, 0, 0},
{"create", 1, 0, 'c'},
{"file", 1, 0, 0},
{0, 0, 0, 0}
};

c = getopt_long(argc, argv, "abc:d:012",
long_options, &option_index);
if (c == -1)
break;

switch (c) {
case 0:
printf("option %s", long_options[option_index].name);
if (optarg)
printf(" with arg %s", optarg);
printf("\n");
break;

case '0':
case '1':
case '2':
if (digit_optind != 0 && digit_optind != this_option_optind)
printf("digits occur in two different argv-elements.\n");
digit_optind = this_option_optind;
printf("option %c\n", c);
break;
case 'a':
printf("option a\n");
break;

case 'b':
printf("option b\n");
break;

case 'c':
printf("option c with value '%s'\n", optarg);
break;

case 'd':
printf("option d with value '%s'\n", optarg);
break;

case '?':
break;

default:
printf("?? getopt returned character code 0%o ??\n", c);
}
}

if (optind < argc) {
printf("non-option ARGV-elements: ");
while (optind < argc)
printf("%s ", argv[optind++]);
printf("\n");
}

exit(EXIT_SUCCESS);
}

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