linux下getopt函数的用法

getopt()函数用于命令行参数解析。先来看一下main函数的参数。

1，程序参数

   C语言编写的linux程序运行时，是从main函数开始的。main函数的声明如下：

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

        或者

        int main(int argc, char** argv)

        其中，argc是程序参数的个数，argv是一个代表自身的字符串数组。

 

实验：下面这个程序args.c对其参数进行检查：

<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>

经过编译后，执行

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

结果如下：

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）参数个数包括程序名本身；  2）argv是一个字符串数组；3）-de选项其实是-d和-e选项组合的，getopt可以识别这种情况的两个选项。

2，getopt函数

 

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

以下全局变量配合 getopt 函数。

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

         实际上，在命令行中，可以支持这样命令输入的信息：
               选项：一个选项一般完成不同的功能的操作。
               参数（关联值）：在执行相应选项功能操作时输入的信息。
               -a:选项：表示所有。
               -h host_id: h 就是一个选项，但host_id 实际上是一个IP，也就是h 的参数。

      getopt函数将传递给main函数的argc和argv作为参数，同时接受一个选项指定符字符串optstring，该字符告诉getopt哪些选项可用，以及它们是否有关联值（参数）。optstring约定：
    （1）如果就是一个字符，表示某个选项。
    （2）如果一个字符后有1 个冒号，表示选项后面一定要跟一个参数。参数可以紧跟选项或者与选项相隔一个空格。
    （3）如果一个字符后有2 个冒号，表示选项后面可有有一个参数，也可以没有参数，在选项后的参数一定不能跟它以空格间隔。

       例如getopt 函数第三个参数为以下值：
     “ab:c::d::”
      a 后面 没有冒号，是一个选项。
      b 后面有冒号，其后的内容一定要有理解为参数。
      c 和d 双冒号，其后的内容可以有，也可以没有，但如果有，则这个参数一定坚挨着。
      因此如下：      

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

       

        getopt每次先查找‘-’后面的字符，再查看该字符是否是optstring中的选项，以及是否带有正确的参数。对于前面不带‘-’的，且不是作为参数的字符或字符串，则不予理会。

        具体getopt 怎么来解释我们的选项和参数。
        每成功执行一次，将返回当前的一个选项。循环调用getopt就可以依次得到每个选项。

            （1）如果选项有一个关联值，则extern char *optarg指向这个值，否则为NULL；

            （2）如果选项处理完毕，getopt返回-1；

         （3）如果遇到一个无法识别的选项，getopt返回一个问号（?），并把它保存到外部变量optopt中；并把有一个关联值，则extern char *optarg指向这个值，否则为NULL；

         （4）如果一个选项要求有一个关联值（例如例子中的-a），但用户未提供这个值，getopt通常将返回一个问号；但如果

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

                          程序会将-b当成-a的关联值。

                    如果我们将选项字符串的第一个字符设置为冒号，那么getopt将在用户未提供值的情况下返回冒号，而不是？。

                  

                   extern char *optarg;      //如果当前选项后面一定要跟一个参数，且存在参数，则optarg指向该参数；否则为null

                   extern int optind;           //下一个要处理参数的索引
                   extern int optopt;          //用于存储无法识别的选项

                   extern int opterr;           //opterr== 0，不将错误输出的标准错误输出设备。 

 

<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>

编译：gcc -o getopt_exp getopt_exp.c；执行./getopt_exp -a here -b 'hi there' -chello -de come -f world后，结果为

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能够处理出现在程序参数中任意位置的选项。程序结束后，getopt实际上重组了argv数组，把所有非选项参数集中在一起，从argv[optind]位置开始。如程序结果中的argv[8]。

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

2）opt，即 getopt函数的返回值，是一个选项，即一个字符，输出时用%c，不能用%s，否则会出现Segmentation fault (core dumped)的错误。